Le centrali idroelettriche e di marea sono attualmente strutture energetiche piuttosto promettenti. Questo materiale prenderà in considerazione l'energia dei flussi e riflussi: i pro ei contro delle centrali a marea, il principio di funzionamento, il funzionamento dei TPP e gli oggetti pianificati per la costruzione.
Fonti di energia alternative a colpo d'occhio
Oggi, promettenti fonti di energia occupano le menti non solo di ambientalisti e scienziati, ma anche di uomini d'affari, ingegneri e investitori. Le fonti di energia alternative (flusso e riflusso, sole, vento) sono interessanti per la loro redditività e la minaccia relativamente bassa per la sicurezza ambientale. Nel 2010 le fonti di approvvigionamento energetico non tradizionali rappresentavano circa il 5% del totale consumato dall'uomo. Quasi il 2% (del valore globale) è stato generato dalle centrali di marea.
Come funzionano le centrali di marea
L'energia di flusso e riflusso interessa l'umanità principalmente per la suainesauribilità. I primi tentativi di utilizzarlo per bene si hanno a partire dal X secolo, quando iniziarono a creare piccole dighe con serbatoi d'acqua, e successivamente mulini per il grano. Prototipi simili di moderne centrali idroelettriche sono ancora utilizzati nell'economia nazionale.
Con la scoperta dell'elettricità, le "centrali elettriche" meccaniche furono sostituite da più familiari all'uomo moderno. Oggi l'energia delle maree fa ruotare le pale di enormi turbine, convertendosi in energia elettrica. Pertanto, viene utilizzato lo stesso principio di diversi secoli fa, solo leggermente modificato per adattarsi alle condizioni moderne e alle crescenti esigenze.
Problemi di flusso e riflusso
Costruire centrali di marea è un'impresa molto costosa. Inoltre, da un punto di vista finanziario, la costruzione di grandi TPP è vantaggiosa, il che è del tutto inappropriato per le regioni remote o scarsamente popolate. Altri problemi includono:
- potenza fluttuante della centrale di marea, dovuta al cambiamento dell' altezza delle maree (e cambia anche l'energia delle maree) ogni due settimane;
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discrepanza tra il normale periodo del giorno solare e l'ora in cui si verificano le maree;
- spostamento tra il tempo ottimale di generazione e il consumo di energia;
- in alcuni casi sono necessarie fonti di alimentazione aggiuntive vicino alla centrale di marea.
Esiste anchel'opinione che il funzionamento attivo delle centrali di marea porterà a problemi ambientali precedentemente sconosciuti all'umanità: la decelerazione della rotazione terrestre. Quest'ultimo non è confermato da fonti autorevoli negli ambienti scientifici. Il funzionamento di un gran numero di TPP aumenterà la durata della giornata di un importo nove volte inferiore all'energia delle maree (trascinamento naturale delle maree).
Vantaggi della costruzione di centrali idroelettriche di marea
Sullo sfondo di catastrofi e incidenti che accadono raramente nelle centrali nucleari, ma che lasciano un ricordo di sé per lungo tempo, le fonti di energia alternative sembrano un' alternativa sicura. Sebbene ci siano molte sfide nella costruzione di centrali di marea, ci sono anche molti vantaggi:
- Sostenibilità. Nel caso dei PES, la probabilità di un disastro provocato dall'uomo con conseguente contaminazione di vasti territori si riduce quasi a zero. Inoltre non ci sono emissioni nocive nell'atmosfera dovute alla combustione del carburante.
- Affidabilità. Le centrali di marea funzionano costantemente sia in modalità standard che ai picchi di carico.
- Basso costo energetico. Rispetto ad altri tipi di centrali elettriche, PES ha un basso costo dell'energia, come confermato dai risultati reali di esercizio.
- Alta efficienza. L'efficienza della conversione dell'energia naturale in energia utilizzabile raggiunge l'80%, mentre gli impianti eolici forniscono un'efficienza fino al 30% e l'energia solare- in media 5-15%, ma in alcuni casi è stato possibile fissare un'efficienza del 35%.
La Rance: la prima centrale di marea
Il punto di riferimento per la diffusione delle centrali di marea è il 1967, quando entra in funzione La Rance, il primo TPP situato in Francia, nella regione storica della Bretagna. L'uso dell'energia delle maree qui è stato dovuto a maree significative, che hanno raggiunto i tredici metri e mezzo con un' altezza normale di otto metri.
La capacità del TPS di La Rance è di 240 MW e il costo di un'unità di energia (kWh) è una volta e mezzo inferiore al normale per le centrali elettriche francesi. La diga della centrale svolge non solo le funzioni di garantire il funzionamento ininterrotto dell'impianto energetico, ma è anche un ponte sul quale passa la strada, che collega le città di Dinard e St. Malo. Inoltre, "La Rance" è una popolare attrazione turistica che attrae fino a duecentomila viaggiatori in Francia.
PES in Corea del Sud: la centrale elettrica più potente
Sikhvinskaya TPP è un' altra eccezionale struttura di energia alternativa, che si trova sulla costa nord-occidentale della Corea del Sud in una baia artificiale. La centrale è stata messa in funzione nel 2011 e ha rapidamente portato il primo TPP al mondo al secondo posto in termini di capacità.
Direttamente, la costruzione della centrale è stata preceduta dalla necessità di realizzareserbatoio di acqua dolce. Successivamente, la qualità dell'acqua iniziò a deteriorarsi e nel 1997 (dopo aver confermato le intuizioni e sviluppato soluzioni da parte dell'istituto di ricerca marina) si decise di realizzare un buco nella diga. Ciò ha permesso di utilizzare l'energia dei flussi e riflussi. La costruzione del TPP è iniziata nel 2003 e doveva iniziare nel 2009. A causa di ritardi nella costruzione, la centrale è stata avviata nel 2011.
Centrali di marea in altre parti del mondo
I paesi di flusso e riflusso non si limitano alla Francia progressista e alla Corea del Sud tecnologicamente avanzata. Centrali di marea operate in:
- Regno Unito;
- Norvegia;
- Canada;
- Cina;
- India;
- Stati Uniti d'America.
Alcuni altri stati stanno progettando di costruire tali strutture.
Centrali di marea in Russia
In Russia, l'energia delle maree è stata utilizzata dal 1968 come parte dell'operazione di un TPP sperimentale a Kisla Guba nel Mare di Barents (nella foto). In epoca sovietica furono sviluppati progetti per la costruzione di altre tre centrali idroelettriche (una nel Mar Bianco e due nel Mar di Okhotsk). Non si sa nulla dello stato attuale di entrambe le strutture, mentre il Mezen TPP, che è stato progettato nella regione di Arkhangelsk, ha la possibilità di diventare la più potente centrale di marea del mondo. In fase di progettazione c'è anche il TPP settentrionale sulla penisola di Kola.
Piani per uso futuro
L'energia di flusso e riflusso è riconosciuta dalla comunità mondiale come una fonte promettente, così che diversi progetti di TPP sono attivamente sviluppati in diversi paesi del mondo. Pertanto, nel prossimo futuro è prevista la costruzione di centrali idroelettriche in Corea del Sud, in Scozia, nello stato indiano del Gujarat, a New York e nella città di Swansea nel Regno Unito. L'uso razionale di tale risorsa ridurrà significativamente la quota di energia ottenuta in modo tradizionale, verso una soluzione più rispettosa dell'ambiente, affidabile e sicura.
