انرژی جزر و مد چیست؟
انرژی جزر و مد را میتوان انرژی ناشی از گرانش ماه و خورشید بر روی آب اقیانوس تعریف نمود. تفاوت ارتفاع آب به هنگام جزر و مد را میتوان منشا تولید انرژی در سواحل دانست زیرا این اختلاف آنقدر نیرو ایجاد می کند که بتوان یک توربین آبی را بهحرکت درآورد.
اساسا جزر و مد بر اثر نیروهای برهمکنش جاذبهای و سینماتیکی دستگاه زمین ـ ماه ـ خورشید بوجود میآید. تأثیرات خورشید بر روی زمین، تئوری تعادلی جزر و مد را مشخص میکند. نیروی مولد جزر و مدی سایر اجسام سماوی به علت دوری فاصله یا کوچکی قابل چشم پوشی هستند. جزر و مدها اثر قابل ملاحظهای در پارامتر های مداری دستگاه زمین ـ ماه دارند. در حقیقت حرکت ماه، در بررسی دقیق جزر و مد دخیل میباشد. کل نیروهای مولد جزر و مد کوچک و نیروی اساسی مولد جزر و مد مربوط به ماه است.
کل انرژی جزر و مدی توزیع شده روی زمین حدود 3x106 Mw است. مهمترین عامل تخمین انرژی جزر و مدی عبارتست از ارتفاع جزر و مد و سطح حوضه جزر و مدی. ماکزیمم انرژی که میتوان به هنگام دوره جزر و مد تولید کرد، عبارت است از در این فرمول h ارتفاع جزر و مد و S سطح محصور و d جرم مخصوص آب و g گرانش است.
این انرژی در کجا مورد استفاده بوده و است؟
انرژی جزر و مد، یکی از انواع انرژی به نسبت جدید است. کارخانجات بسیاری در حال نصب این سیستمها هستند و همچنین شرکتهای نوپایی هم به دنبال ایجاد پیشرفت در این زمینه هستند. در حال حاضر نیز تعداد نیروگاههای جزر و مدی در حال افزایش است.
اولین نیروگاه جزر و مد در سال ۱۹۶۶ بر روی رودخانه پرآب رانس (Rance) در شمالغربی فرانسه احداث شد. توان تولیدی این نیروگاه برابر ۲۴۰ مگاوات توسط ۲۴ توربین است. تولید الکتریسیته سالیانه این نیروگاه برایر ۰.۶ تراوات ساعت یا ۶۰۰ گیگاوات ساعت است که در طول سال برای هر روز به طور متوسط توانی ۶۸ مگاواتی را میتوان متصور بود. La Rance شکلی از انرژی جزر و مد است که آن را Tidal Barrage یا جزر و مد سدی می نامند.
انرژی جزر و مد سدی چیست؟
این نوع نیروگاه دارای سه بخش اصلی است. بخش اول سازه سد است که آب را به هنگام مد در پیش خود نگاه میدارد. قسمت دوم دروازه و کانالهایی هستند که آب را به سمت بخش سوم یا همان توربین و ژنراتورها هدایت می کنند و منجر به تولید الکتریسیته میشود.
دروازه و کانالها در هنگام مد باز هستند برای تولید انرژی و هنگام جزر بسته هستند برای ایجاد اختلاف ارتفاع و به تبع آن سبب ایجاد پتانسیل برای افزایش نیروی آب به هنگام برخود با توربینها میشود.
ژنراتورهای جزر و مدی جریانی
توربینهای جزر و مد جریانی بسیار شبیه توربینهای بادی هستند با این تفاوت که این تجهیزات در زیر آب قرار گرفته اند. این توربینها با استفاده از حرکت و جابجایی آب در هنگام جزر و مد و انرژی حرکتی آب در هنگام برخورد با پرههای خود انرژی تولید میکنند. به دلیل اینکه اب تقریبا ۸۳۰ برابر از هوا چگالتر است در نتیجه این توربینها میتوانند با سرعت کمتری بچرخند و الکتریسیته تولید کنند.
ژنراتورهای جزر و مدی دینامیکی
این نوع توربینها که هماکنون در فاز توسعه و تحقیق قرار دارند با هدف استفاده همزمان از انرژی حرکتی و پتانسل حاصل به هنگام جزر و مد طراحی شدهاند.