10 преимуществ и недостатков энергии океана

Генерация электроэнергии из водных течений имеет несколько потенциальных применений и уже совместима с нашей текущей сетью. Но что такое энергия океана, как она производится? Имеет ли значение энергия океана? Мы рассмотрим преимущества и недостатки энергии океана, а также самые основы энергии океана в этой статье.

Что такое энергия океана?

В морях содержится колоссальное количество потенциальной энергии. Использование этой энергии может иметь существенные преимущества. Итак, в общих чертах, что такое энергия океана? Энергия океанских волн — это концентрированная солнечная энергия, переносимая ветром и волнами.

Приливы, с другой стороны, являются периодическими изменениями уровня моря и скорости потока воды, вызванными гравитационным притяжением Луны, Солнца и других небесных тел на Земле. Приливы резко меняются с течением времени из-за множества явлений, связанных с наклоном вращения Земли, скоростью вращения и взаимодействием гравитационных и вращательных сил. Прибрежные районы особенно подвержены воздействию приливов из-за усиленного потока воды и повышенной плотности энергии, вызванных узкими каналами.

• Течения и приливы: Модульные системы можно использовать для использования кинетической энергии приливных (морских) течений, а плотины можно строить через эстуарии для улавливания потенциальной энергии приливов.
• Волны: Используя модульную технологию, можно собирать кинетическую и потенциальную энергию океанских волн.
• Изменения температуры: Преобразование тепловой энергии океана (ПТЭО) представляет собой совокупность видов деятельности, в которых используется тепловая энергия, образующаяся в результате разницы температур между поверхностью моря и его глубинами.
• Изменения солености: Используя процесс обратного осмоса с замедлением давления и сопутствующие технологии преобразования, можно извлекать энергию, связанную с градиентом солености, из точки, где пресная и соленая вода встречаются в устье рек.

Гибридизация вышеупомянутых методов и исследование альтернативных возобновляемых идей океанских ресурсов, таких как гидротермальные источники, в настоящее время изучаются. Энергия также изучается для многих других целей, помимо выработки электроэнергии, таких как опреснение питьевой воды, сжатый воздух для аквакультуры и синтез водорода посредством электролиза. После этого давайте попробуем понять 10 преимуществ и недостатков океанской энергии.

10 преимуществ и недостатков энергии океана

Океан Возобновляемая энергия Сектор, особенно область технологий преобразования энергии приливных течений и волн, привлекла значительное внимание во всем мире в результате внедрения различных креативных концепций и сообщенного успеха множественных развертываний. Как и любой другой источник энергии, океанская энергия имеет множество преимуществ и недостатков.

Преимущества энергии океана

Преимущества энергии океана заключаются в следующем:

1. Возобновляемый

Ветер генерирует волны, и неравномерный нагрев поверхности Земли, вызванный в основном нагреванием солнцем разных частей земного шара с разной скоростью, является первопричиной этого неравномерного нагрева. Энергия в виде тепла переносится ветром из одной части земли в другую, где она затем поглощается водой, создавая волны. Всегда будут волны, бьющие по берегам стран со значительным населением, проживающим в прибрежных зонах или вблизи них, потому что ветер всегда будет присутствовать. В отличие от ископаемых ресурсов, которые истощаются так же быстро, как и открываются, приливы океана всегда возвращаются к берегу.

2. Защита природы, меньше Углеродный след и Без повреждения почвы

В отличие от ископаемого топлива, которое производит парниковые газы, отходы и загрязнения при сжигании, энергия волн по своей сути безотходна и без загрязняющих веществ. Для питания соседних генераторов и электростанций энергия волн может передаваться непосредственно в оборудование, которое вырабатывает электроэнергию. Найти надежный источник возобновляемой энергии сложно в сегодняшнем мире, зависимом от энергии.

Для размещения волновой электростанции, способной вырабатывать достаточно энергии для снабжения электроэнергией примерно 20,000 XNUMX американских домов, потребуется менее квадратной мили морского дна.

Энергия волн не наносит никакого вреда планете, в отличие от добычи ископаемого топлива, которое может оставить большие дыры в земле. Это один из самых популярных способов использования энергии моря, и он безопасен и экологичен в придачу.

3. Множество и легкая доступность

Этот источник энергии удобно расположен вблизи мест, где его можно эффективно использовать. Многие крупные городские центры и порты расположены недалеко от побережья, что позволяет использовать энергию волн. Из-за высокой плотности населения прибрежных сообществ жители, скорее всего, эффективно адаптируются к шуму и вибрациям, создаваемым волновыми энергетическими установками.

4. Сократить зависимость от зарубежных нефтяных гигантов

Если бы весь потенциал энергии волн был использован, мы бы меньше зависели от ископаемого топлива, импортируемого из других стран. Это может создать зеленые рабочие места для миллионов людей и одновременно снизить загрязнение воздуха.

5. Экстенсивные методы использования

Эту информацию можно собирать разными способами, что является еще одним преимуществом. Гидротурбины в стационарных электростанциях — один из вариантов, а гигантские конструкции, сбрасываемые в океан кораблями для сбора энергии волн, — другой.

6. Надежный

Энергия волн надежна, поскольку она постоянно доступна. Это связано с тем, что волны постоянно меняются. Могут быть колебания, но основное среднее движение постоянно. В результате сбор энергии является постоянным процессом. Известно, что количество энергии, генерируемой и передаваемой волнами, меняется в зависимости от сезона и года. Но генерация энергии постоянна.

7. Могут быть получены чрезвычайно высокие уровни энергии

Потенциал получения энергии из океанских волн ошеломляет. Плотность мощности составляет примерно 30-40 киловатт на линейный метр длины волны вдоль береговой линии. По мере того, как мы продолжаем погружаться глубже, плотность мощности возрастает примерно до 100 кВт. Эта штука абсолютно огромна.

8. Эффективная генерация энергии

На побережье плотность энергии волн составляет около 30–40 кВт/м, но на больших глубинах плотность энергии волн может достигать 100 кВт/м. Более 30 мегаватт (МВт) электроэнергии, что достаточно для обеспечения энергией 20,000 XNUMX британских домохозяйств, может быть получено из площади океана менее половины квадратной мили.

9. Более крупный рост

Устройства для получения энергии волн могут быть изготовлены в различных размерах для удовлетворения потребностей в электроэнергии конкретных регионов. С другой стороны, производство энергии из ископаемого топлива обычно требует строительства массивной инфраструктуры.

10. Экономически эффективная эксплуатация и снижение частоты поломок

В большинстве случаев, как только мы поднимаем волновые энергетические установки, они могут работать полностью самостоятельно. Поскольку нет необходимости в топливе, меньше негативных последствий от транспортировки и меньше проблем с обслуживанием при использовании волновой энергии. Если первоначальные затраты разумны, эта технология может быть выгодна всем участникам.

Читайте также: Более умный и экологичный Сан-Леандро: стремление к чистому энергетическому будущему с помощью микросети, работающей на местном уровне

Недостатки энергии океана 

Узнав о преимуществах энергии океана, вы наверняка захотите узнать и о ее недостатках. Вот недостатки энергии океана-

1. Соответствие местоположению

Одним из главных недостатков волновой энергии является необходимость нахождения рядом с океаном. Единственные места, которые сразу же получат от нее выгоду, — это прибрежные города и электростанции. Из-за своего происхождения волновая энергия не подходит для использования всеми. Однако волновая энергия — не единственное решение в области чистой энергии, поскольку страны и города, которые не находятся рядом с морем, должны найти другие способы получения электроэнергии.

2. Влияние на морскую экосистему

Несмотря на то, что энергия волн чиста, она, тем не менее, представляет опасность для определенных организмов, которые подвергаются ее воздействию. Чтобы извлечь энергию из волн, необходимо разместить массивные устройства вблизи океана и даже в нем. Вибрации и шум от этих устройств оказывают разрушительное воздействие на морскую среду и изменяют среду обитания прибрежных животных, таких как крабы и морские звезды. Также возможно, что вредные химикаты, используемые на платформах волновой энергии, просачиваются и загрязняют воду вокруг них.

3. Чрезмерные расходы

Несмотря на то, что у волновой энергии есть много положительных сторон, ее огромным недостатком является огромная стоимость производства. Для преобразования волновой энергии в пригодные для использования формы необходима огромная инфраструктура. Таким образом, долговечность соответствующих технологий весьма сомнительна. Учитывая непредсказуемость волн. Когда волны особенно сильны, они могут вызвать катастрофический отказ оборудования. Ремонт и приобретение оборудования такого типа влечет за собой колоссальные затраты. Кроме того, инвестиции, необходимые для строительства электростанции для преобразования этой энергии в пригодную для использования форму, огромны. Более того, недостаточно просто установить мельницу. Необходимо уделять внимание ее обслуживанию. Общая сумма этих расходов ошеломляет.

4. Фактор, создающий помехи для прогулочных и коммерческих судов

Это также вызывает сбои как для государственных, так и для частных судов, что является негативным аспектом. Чтобы быть эффективными, электростанции на волновой энергии должны располагаться недалеко от берега, и эти объекты наиболее полезны, когда они расположены вблизи густонаселенных районов. Однако эти места служат важными портами входа для самых разных судов, включая грузовые суда, круизные лайнеры, автодома и пляжников. Строительство источника сбора волновой энергии вызовет значительные сбои во всех этих видах деятельности, включающих как наземных, так и морских пользователей. Вот почему для правительств и предприятий, заинтересованных в волновой энергии, важно решать проблемы тех, кому они могут помешать, прежде чем делать какие-либо инвестиции в эту область.

5. Шум и визуальное загрязнение

Для тех, кто живет в прибрежных районах, генераторы волновой энергии/океанической энергии могут быть очень неприятны. Эти большие генераторы работают посреди океанов и разрушают их красоту и мир. Эти машины также являются причиной шумового загрязнения. Однако большую часть их шума заглушают волны.

6. Трудно подняться

Тот факт, что ни одна коммунальная служба пока не может развернуть волновые фермы, поскольку они еще недостаточно велики, чтобы поставлять значительное количество электроэнергии, возможно, является самым большим недостатком на данный момент. Действительно, некоторые волновые энергетические системы были опробованы в Шотландии, на Гавайях и совсем недавно в Австралии, однако их максимальная выходная мощность составляет всего около 2.5 МВт. Хотя прогнозируется расширение рынка, в настоящее время сложно развернуть производителей волновой энергии в практическом масштабе.

7. Развитие технологий происходит черепашьими темпами

Даже несмотря на то, что исследования волновой энергии продолжаются с 1700-х годов, технология далека от зрелости. Этот вялый прогресс является препятствием для финансирования этого возобновляемый источник энергии.

8. Неудобно заразно

Транспортировка электроэнергии, вырабатываемой с помощью морских волн, на большие расстояния к внутренним потребителям в настоящее время представляет собой сложную техническую задачу.

9. Длина волны

Энергия ветра полностью зависит от плотности воды, длины волны и скорости волны. Для генерации значительного количества энергии океана необходим постоянный поток мощных волн. Однако из-за ненадежного поведения волн в некоторых районах полностью точно предсказать мощность волн крайне сложно. Никогда нельзя полностью доверять энергии океана как надежному источнику энергии.

10. Слабая производительность в плохую погоду

В сложных погодных условиях производительность волновой энергетики значительно падает. Им необходимо выдерживать сложные погодные условия.

Пройдя через все это, вы должны были понять преимущества и недостатки энергии океана. Теперь пришло время узнать о типах энергии океана в следующем параграфе.

Читайте также: Все о преимуществах топливных элементов

Типы энергии океана

Узнав о преимуществах и недостатках энергии океана, вы также должны узнать о типах энергии океана:

1. Приливная энергия: Для использования энергии приливов в устьях рек строятся приливные электростанции, которые рассчитаны на хранение и сброс больших объемов воды дважды в день.

2. Энергия волн: Силу океанских волн можно обуздать с помощью механического оборудования. Большие экспериментальные установки, которые когда-то находились всего в нескольких милях от берега, теперь выходят в открытую воду.

3. Энергия океанических течений: Энергия океанских течений сопоставима с энергией ветра на поверхности. Эта энергия улавливается с помощью подводных турбин, которые по сути являются огромными винтами, закрепленными на дне моря.

4. Тепловая энергия океана: В океанах хранится много тепла, что делает их хорошим источником тепловой энергии. В межтропических зонах разница температур между теплыми поверхностными водами и более холодными подповерхностными слоями может использоваться для выработки пара и, в конечном итоге, электроэнергии.

5. Осмотическая энергия: Самый неожиданный метод - осмотическая энергия, который использует разницу давления между соленой и пресной водой за мембраной для выработки электроэнергии.

Невозможно отрицать достоинства этих альтернативных источников энергии. Они существуют в больших количествах, стабильны и предсказуемы, и могут быть использованы во многих частях планеты. Ряд стран начали испытывать эту технологию, и некоторые заводы в настоящее время производят электроэнергию в коммерческих масштабах.

Также см: Преимущества и недостатки приливной энергии

Каково значение энергии океана?

Общеизвестно, что изменение климата представляет собой серьезную угрозу для океанов. И как было обещано во введении, именно здесь вы узнаете о важности энергии океана. Прибрежные популяции и морские существа, которых поддерживает океан, уже ощущают последствия потепления и кислотности океана. Эти пункты помогут вам понять важность энергии океана-

1. Чистое электричество без выбросов

Технологии, использующие энергию океана, используют регулярные течения приливов, волнообразное движение волн или градиенты температуры и солености, обнаруженные в океане. Но у них есть одна общая черта: они не используют топливо и не выделяют загрязняющих веществ. После развертывания эти машины могут продолжать производить электроэнергию без загрязнения в течение десятилетий.

Расширение установок океанской энергии оказывает мультипликативный эффект на рост других безуглеродных возобновляемых источников энергии. Поскольку океан постоянно находится в движении, он может обеспечивать надежную электроэнергию даже тогда, когда солнце не светит и ветер не дует. Для поддержания стабильного спроса и предложения в безуглеродной электрической сети требуется разнообразный портфель возобновляемых источников энергии.

Даже если углеродный след от производства и доставки этих устройств не равен нулю, он сопоставим с другими возобновляемыми источниками энергии и намного меньше, чем у угля или природного газа. Это воздействие «жизненного цикла» будет уменьшаться еще больше, поскольку сталелитейная, цементная и транспортная отрасли работают над сокращением своих выбросов.

2. Создание охраняемых территорий для животных

Факты свидетельствуют о том, что установки, использующие энергию океана, могут иметь морской заповедник эффект, поскольку некоторые виды способны укрываться под конструкциями и вокруг них, скрываясь от хищников, и в то же время иметь возможность питаться и размножаться без помех.

Структуры часто колонизируются существами, что приводит к эффекту искусственного рифа, который в свою очередь привлекает рыбу и других животных. Траление часто устраняет немногочисленные естественные твердые поверхности, встречающиеся в морских местообитаниях. Подобно затонувшим кораблям и ветряным турбинам в открытом море, фундаменты оборудования для получения энергии из океана обеспечивают идеальную среду обитания для бесчисленных рыб, раков и моллюсков.

3. Соблюдение естественного порядка вещей

Более того, нет никаких доказательств того, что энергия океана оказывает вредное воздействие на морскую экосистему, поэтому она может сосуществовать со всеми видами морской жизни.

Разумно подумать о том, как устройства, работающие на энергии океана, взаимодействуют с морской жизнью, которая делит с ними океан. До сих пор не было ни одного случая, чтобы морские существа ударили устройство за все время мониторинга, который был проведен. Машины, которые используют энергию приливных течений и волн, вращаются значительно медленнее, чем ветряная турбина в воздухе, имеют меньше движущихся частей и настроены на движение воды.

Шум, вызванный деятельностью человека, был определен как серьезная проблема при рассмотрении морских экосистем, однако установка устройств, использующих энергию океана, обычно происходит быстро и тихо. Забивка свай в фундаменты якорей не требуется, поэтому регион не нарушается, а рыбы и млекопитающие, которые уходят во время установки, немедленно возвращаются. Уровень шума, производимый самими машинами, незначителен, он значительно ниже, чем у кораблей и других судов, но тем не менее слышен.

Хотя электромагнитные поля повсеместно распространены в океане, их часто называют потенциальной угрозой для морской жизни. Хотя линии электропередач могут влиять на эти области, исследования показывают, что экологические последствия минимальны, а животные в этой области находятся в безопасности.

Читайте также: Преимущества и недостатки водородной энергетики

Для чего используется энергия океана?

Итак, хотите узнать, для чего используется энергия океана. Волны, течения и приливы постоянно движутся и могут быть использованы для получения чистой возобновляемой энергии. Существуют специальные инструменты, используемые для получения энергии из моря. Определенные элементы этих систем движутся вместе с движением воды, чтобы уловить энергию; это движение затем генерирует энергию, которая передается на побережье. Один из способов использования энергии течений океана — использование буев или турбин.

Подъем и падение волн заставляют буй подниматься и опускаться. Этот термин используется для описания зданий, которые плавают на воде и поднимаются и опускаются вместе с приливом. Для управления этими поплавками используются различные системы, такие как цилиндр с прикрепленным к нему поршнем. Поршень — это вращающийся цилиндр или диск, который плотно прилегает к другому вращающемуся цилиндру для сжатия или транспортировки жидкости, такой как воздух или вода, или для изменения энергии. приводя в движение генератор для выработки электроэнергии из движения. Якоря могут быть прикреплены к лонжеронам, которые представляют собой длинные колонны. Буи поддерживаются толстыми, прочными шестами, называемыми лонжеронами, которые опускаются на дно воды. В качестве альтернативы все это может просто плавать в воде. Эти гаджеты могут быть развернуты либо далеко в открытом море, либо в более мелководных прибрежных районах.

Океаны охватывают около 70% поверхности Земли. Нет более распространенного или, возможно, более мощного возобновляемого ресурса, чем энергия океана. Это ресурс, который можно использовать, не причиняя вреда океану, и результат будет благом как для окружающей среды, так и для человечества. Это цель, к которой стоит стремиться. Эта статья была попыткой заставить вас понять, что такое энергия океана? Каковы различные типы энергии океана? Для чего используется энергия океана? Важность энергии океана. Наряду с преимуществами энергии океана, а также некоторыми недостатками энергии океана.

Рекомендуется: Замена батареи Garmin Vivoactive 3