Gezeiten sind das periodische Steigen und Fallen des Meeresspiegels, verursacht durch die Anziehungskraft des Mondes. Sie sind eine erneuerbare Energiequelle, die die Kraft der Gezeiten zur Stromerzeugung nutzt. Doch wie andere Energiequellen hat auch sie Vor- und Nachteile. Lassen Sie uns die Vor- und Nachteile der Gezeitenenergie im Detail betrachten.
Was ist Gezeitenenergie?
Es ist möglich, die Kraft der Gezeiten zu nutzen und sie durch Gezeitenenergieumwandlung in nutzbare Energieformen wie Elektrizität umzuwandeln. Die Anziehungskraft von Mond und Sonne auf die Erde lässt die Dünung in regelmäßigen Abständen ansteigen und abfallen und erzeugt so die Gezeiten. Im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energiequellen ist die Stromerzeugung aus Gezeiten und Gezeitenaquädukten äußerst zuverlässig und vorhersehbar.
Um den Höhenunterschied zwischen hoher und niedriger Drift zu nutzen, werden Gezeitenkrafttechnologien entwickelt. Hecken- oder Lagunenturbinen erzeugen Strom, wenn die Driftkatarakte an Geschwindigkeit gewinnen. Das System ist traditionellen Gezeitenfeuern nachempfunden. Sobald der Schnee hinter der Hecke schmilzt, kann das gespeicherte Wasser über Turbinen zur Stromerzeugung freigesetzt werden.
Ähnlich wie Windkraftanlagen Energie aus Luftströmungen gewinnen, nutzen Gezeitenschleusen die Energie aus fließenden Gewässern. Das Stromerzeugungspotenzial einer einzelnen Gezeitenkraftanlage kann jedoch geringer sein als das von Windkraftanlagen ähnlicher Leistung, da Wasser 832-mal dichter als Luft ist.
Bunte Designs werden verwendet, um die Energie der Gezeiten in Strom umzuwandeln und so eine erneuerbare Ressource, die als Gezeitenenergie bekannt ist, zu schaffen. Wind und Sonne sind weniger zuverlässige Vorhersagen als Gezeiten. Trotz seiner erneuerbare NaturGezeitenenergie war bisher aufgrund ihrer relativ hohen Kosten und der Knappheit an Standorten mit ausreichend hohen Tidenhubs oder Strömungsgeschwindigkeiten in ihrer gesamten Nutzung eingeschränkt. Zahlreiche technologische Entwicklungen und Fortschritte in der Konstruktion und Turbinentechnik deuten jedoch darauf hin, dass die Nutzung der Gezeitenenergie über die bisher angenommenen Grenzen hinausgehen und die Rentabilitäts- und Umweltkosten wettbewerbsfähig gesenkt werden könnten. In dieser Zeit ist es wichtig, die Vor- und Nachteile der Gezeitenenergie zu kennen.
4 wichtige Vorteile und Nachteile der Gezeitenenergie
1. Erneuerbare Ressource
Als nicht erschöpfliche Energiequelle kann die Gezeitenkraft unbegrenzt genutzt werden. Daher ist die Energiemenge, die Ebbe und Flut Die zukünftige Produktion dieser Ressource wird durch die derzeitige Nutzung dieser Ressource nicht verringert. Die Gezeiten werden auch in naher Zukunft nicht von der Anziehungskraft von Sonne und Mond beeinflusst.
2. Keine COXNUMX-Emissionen
Gezeitenkraftwerke erzeugen nicht nur Strom Sie erzeugen keine schädlichen Gase in die Atmosphäre, sondern zählen auch zu den erneuerbaren Energiequellen. Die Suche nach emissionsfreien Energiequellen ist entscheidend, da Treibhausgasemissionen maßgeblich zur globalen Erwärmung beitragen.
3. Vorhersehbar
Gezeitenströmungen zeichnen sich durch eine hohe Vorhersagbarkeit aus. Da Ebbe und Flut in regelmäßigen Abständen auftreten, lässt sich leicht vorhersagen, wann zu einer bestimmten Tageszeit Energie erzeugt wird. Da sich die Stärke von Gezeiten und Strömungen korrekt vorhersagen lässt, lässt sich auch leicht vorhersagen, wie viel Strom von Turbinen erzeugt wird.
4. Reichlich Leistung
Gezeitenkraftwerke ermöglichen hohe Stromerträge. Die Dichte von Wasser, die etwa 800-mal so hoch ist wie die von Luft, trägt maßgeblich dazu bei. Anders ausgedrückt: Eine Gezeitenturbine kann deutlich mehr Strom erzeugen als eine gleich große Windturbine.
Darüber hinaus ermöglicht die Dichte des Wassers den Antrieb einer Turbine auch bei moderater Geschwindigkeit. Daher können Gezeitenturbinen auch bei schlechtem Wasserzustand erhebliche Mengen Strom erzeugen.
Die Nachteile der Gezeitenenergie werden weiter unten ebenfalls erörtert.
1. Es gibt nur wenige geeignete Standorte
Es gibt bestimmte Kriterien, die erfüllt sein müssen, damit dort ein Gezeitenkraftwerk errichtet werden kann. Die erste Voraussetzung ist, dass die Stationen in der Nähe von Wasser liegen, wodurch die verfügbaren Standorte auf Küstenanrainerstaaten beschränkt sind. Ein alternativer Standort muss weitere Kriterien erfüllen.
Beispielsweise müssen Gezeitenkraftwerke in Gebieten mit ausreichend hohem Gezeitenunterschied errichtet werden, um ausreichend Strom für den Betrieb der Turbinen zu liefern. Dies schränkt die möglichen Standorte für Kraftwerke ein und erschwert die flächendeckende Nutzung der Gezeitenkraft.
2. Teurer als andere Ressourcen
Die hohen Anfangsinvestitionen sind ein großer Nachteil der Gezeitenkraft. Aufgrund der hohen Wasserdichte müssen Gezeitenkraftanlagen deutlich robuster sein als Windkraftanlagen. Die Kosten für den Bau eines Gezeitenkraftwerks variieren basierend auf der spezifischen eingesetzten Technologie.
Derzeit werden die meisten Gezeitenkraftwerke mit Hilfe von Staudämmen errichtet, die im Grunde genommen niedrige Dämme sind. Da eine komplette Betonkonstruktion samt Turbinen installiert werden muss, sind die Kosten für den Bau eines Staudamms sehr hoch. Einer der vielen Gründe für die langsame Nutzung der Gezeitenkraft sind die damit verbundenen hohen Kosten.
3. Die Folgen für die Umwelt
Die Tatsache, dass Gezeitenenergie wiederaufbereitet werden kann, macht sie nicht unbedingt zu einer grünen Option. Das lokale Ökosystem kann durch den Bau von Gezeitenkraftwerken stark verändert werden. Im gleichen Maße, wie Windkraftanlagen Problem mit Vögeln, Gezeitenturbinen haben ein Problem mit dem Leben im MeerMeereslebewesen könnten schwer verletzt oder getötet werden, wenn sie in die Rotorblätter einer rotierenden Turbine geraten.
Meeressäugetiere wie Robben können stark betroffen durch den leisen Lärm, den Gezeitenturbinen unter der Wasseroberfläche erzeugen. Die Auswirkungen von Gezeitensperren auf das Ökosystem sind deutlich gravierender. Sie haben nicht nur die gleiche Wirkung wie Staudämme, die dieselben Probleme verursachen wie Turbinen allein. Fische können nicht an Gezeitensperren vorbeiwandern, und das Gelände wird durch die Überschwemmungen, die die Sperren verursachen, dauerhaft verändert.
4. Energiebedarf
Trotz der Zuverlässigkeit der prognostizierten Leistung der Gezeitenkraft kann sie nicht den gesamten Strombedarf einer Gemeinde gleichzeitig decken. Obwohl wir mit großer Genauigkeit vorhersagen können, wann das Gezeitenkraftwerk Strom produzieren wird, Das Stromangebot könnte hinter der Nachfrage zurückbleibenWenn die Flut beispielsweise mittags auftritt, erreicht die Gezeitenenergieerzeugung zu dieser Tageszeit ihren Höhepunkt. Morgens und abends wird am meisten Energie verbraucht, während der Energieverbrauch in der Tagesmitte am geringsten ist.
Mit anderen Worten: Das Gezeitenkraftwerk wird den gesamten Strom erzeugen, aber niemand wird ihn nutzen. Wenn wir die Energie, die durch Gezeitenkraft erzeugt wird, optimal nutzen wollen, müssen wir muss es mit einer Art Batteriespeichersystem kombiniert werden.
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Wie funktioniert Gezeitenenergie?
Nachdem wir die Vor- und Nachteile der Gezeitenenergie kennengelernt haben, wollen wir nun auch lernen, wie sie funktioniert. Gezeitenturbinen, Gezeitensperren und Gezeitenzäune sind die drei wichtigsten Methoden, um die durch Gezeiten und Strömungen in einem Gewässer erzeugte Energie zu nutzen. Sehen wir uns also im Detail an, wie Gezeitenenergie funktioniert. Arbeit.
1. Gezeitenturbine
Ähnlich wie Windkraftanlagen, Gezeitenturbinen verkaufen die kinetische Energie der Wasserbewegung in Elektrizität. Eine durch die Wasserströmung angetriebene Turbine treibt einen Generator an und erzeugt so Strom. Aufgrund seiner Dichte ist Wasser ein effizienteres Medium zur Stromerzeugung als Luft, daher können Gezeitenturbinen Windparks in Bezug auf die Stromproduktion übertreffen. Allerdings sind Gezeitenturbinen in der Herstellung teurer, da sie so konstruiert sein müssen, dass sie der hohen Wasserdichte standhalten.
Obwohl Gezeitenturbinen relativ groß sind, haben sie nur minimale Auswirkungen auf die lokale Umwelt. Es ist möglich, dass sie, wie Windturbinen, Meereslebewesen verletzen oder töten, wenn ihre Rotorblätter mit ihnen kollidieren. Angesichts der relativ geringen Geschwindigkeit der Rotorblätter ist dies jedoch weniger besorgniserregend. Darüber hinaus kann der von ihnen erzeugte niederfrequente Lärm Auswirkungen auf Meeressäuger haben.
2. Gezeitenwehre
Staustufen an Gezeiteneinlässen oder Flussmündungen sind typischerweise Dämme mit niedrigen MauernSchleusentore werden eingesetzt, um ein Reservoir schaffen Auf einer Seite des Staudamms, genau wie bei konventionellen Wasserkraftwerken. Der Staudamm ist am Meeresboden verankert, und sein höchster Punkt liegt bei Flut auf oder knapp über dem Wasserspiegel. Unterhalb des Staudamms, in einem Tunnel, befinden sich Gezeitenturbinen, die durch die Kanalisierung des Wassers Strom erzeugen. Gezeitendämme ähneln in ihrem Aussehen klassischen Wasserkraftwerken.
Bei Flut steigt der Wasserspiegel und strömt über die Turbinen. Bei Ebbe kehrt das Wasser dann seine Richtung um und durchströmt die Turbinen erneut. Ein Generator, das mit den Turbinen verbunden ist, erzeugt Strom. Die effektivste Methode zur Nutzung der Gezeitenenergie sind Gezeitenkraftwerke, deren Bau jedoch auch am teuersten ist.
Sie erfordern den Bau einer kompletten Betonkonstruktion, die recht kostspielig sein kann. Im Vergleich zu Gezeitentoren oder Turbinen sind die Umweltauswirkungen von Staudämmen deutlich größer. Da sie wie Unterwasserwände wirken, verhindern sie die freie Bewegung von Fischen und anderen Meereslebewesen im Gebiet, was weitreichende Folgen für die Umwelt hat.
3. Gezeitenzaun
Gezeitendämme und Gezeitenturbinen sind beides Bestandteile eines Gezeitenzauns. Ein Gezeitenzaun ist ein Gruppe von vertikalen Drehkreuzen in einer Linie, was den Eindruck einer Barriere erweckt. Im Gegensatz zu einem Propeller ähnelt eine Gezeitenbarriere eher einem Drehkreuz, während sie sich dreht. Wenn die Gezeitenströmungen die Drehkreuzflügel antreiben, einen Generator antreiben und Strom erzeugen.
Die vertikalen Lamellen eines Gezeitenzauns werden von der Flut mitgeschoben. Diese Turbinen können wie ein Zaun in einer Reihe aufgestellt werden, benötigen aber im Gegensatz zu Gezeitenwehren kein massives Betonfundament. Typischerweise werden sie in Meerengen und anderen Wasserstraßen errichtet, die Landmassen trennen. Da sie vollständig unter Wasser liegen, haben sie kaum Auswirkungen auf das Ökosystem.
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Wofür wird Gezeitenenergie genutzt?
Das Wissen über die Nutzungsmöglichkeiten der Gezeitenenergie ist ebenso wichtig wie das Wissen über ihre Vor- und Nachteile. Gezeitenenergie kann wie jede andere Energieart in vielfältigen Kontexten eingesetzt werden. In der heutigen Zeit ist Gezeitenenergie eine geeignete Ergänzung zur Deckung des steigenden Energiebedarfs. Die folgenden Anwendungsgebiete fallen mir ein:
1. Verwendung in Getreidemühlen: Getreidemühlen nutzen seit langem die Gezeitenenergie, um ihre Getreidelieferungen zu zerkleinern. Im Rohstoffsektor wird diese Software bereits seit einiger Zeit eingesetzt.
2. Wird zur Stromerzeugung verwendet: Die Stromerzeugung ist eine weitere wichtige Anwendung der Gezeitenenergie. Es gibt Hinweise darauf, dass Gezeitenenergie auch an DISCOMS übertragen wird.
3. Wird zur Speicherung von Energie verwendet: Die Energie wird in Staudämmen gespeichert, die die Gezeitenenergie nutzen. Staudämme sind riesige Energiespeicher. Es ist auch möglich, bestehende Stauseen und Gezeitenwehre in Energiespeicher umzuwandeln.
4. Wird als Ersatz für Öl und Gas verwendet: Gezeitenenergie ist eine sinnvolle Alternative zu fossilen Brennstoffen, da es sich um eine saubere Energiequelle handelt, die keinerlei Emissionen verursacht.
5. Wird als Schutz vor schweren Stürmen für die Küste verwendet: Beim Bau des Gezeitenwehrs werden die Gezeiten optimal genutzt und die Küsten vor den negativen Auswirkungen der Gezeiten geschützt. Im Folgenden erfahren Sie, ob Gezeitenenergie erneuerbar ist.
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Ist Gezeitenenergie erneuerbar?
Da die Energie der Gezeiten aus dem Auf und Ab des Ozeanwassers stammt, lautet die Antwort auf die Frage, ob Gezeitenenergie erneuerbar ist: jaGezeitenenergie ist erneuerbar. Im 20. Jahrhundert wurden Technologien entwickelt, die die Kraft der Gezeiten an Orten mit großem Tidenhub (der Distanz, die der Ozean bei Flut und Ebbe zurücklegt) nutzen. Gezeitenenergie wird in allen genannten Prozessen mithilfe spezieller Generatoren in Strom umgewandelt.
Die Anziehungskraft des Mondes verursacht zwei tägliche Gezeitenzyklen. Dadurch ist die Gezeitenenergie die zuverlässigste erneuerbare Energiequelle. Sie liefert rund um die Uhr Energie, jeden Tag im Jahr. Noch wichtiger ist, dass die Anlage ohne fossile Brennstoffe auskommt. Sie ist daher eine umweltfreundliche Option, da sie keine Umweltverschmutzung verursacht und unbegrenzt nachwachsen kann.
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Hoffnung auf Gezeitenkraft
Heutzutage kann niemand die Bedeutung von Wasser leugnen. Die enorme Energiemenge, die es erzeugt, ist überwältigend – von Flüssen bis hin zu den Gezeiten der Ozeane. Diese erneuerbare Energiequelle hat das Potenzial, uns zu motivieren, unsere derzeitigen Gewohnheiten zu ändern.
Bis zu 71 % der Erde bestehen aus Wasser, davon 96.5 % in den Ozeanen. Daher ist Wasser zweifellos eine potenzielle Energiequelle, die wir stärker erforschen sollten. Gezeitenenergie wird mit fortschreitender Technologie und steigendem Umweltschutz immer weniger als ungenutzte Ressource gelten. Bei der Gezeitenenergie stellt sich daher die Frage nach dem „Wann“ und nicht nach dem „Ob“.
Der Artikel versuchte, Fragen zu beantworten, wie Gezeitenenergie funktioniert, wie sie genutzt wird, ob Gezeitenenergie erneuerbar ist und welche Vorteile und Nachteile sie hat. Ich hoffe, ich habe alle Punkte klar dargestellt.
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