Różnica między energią pływową i falową

Wstęp

Fale i fale są dwoma naturalnymi przypadkami, które pojawiają się na wodzie i chociaż są podobne, ponieważ są one związane z zbiornikami wodnymi, ich zdolność do generowania energii różni się w zakresie aspektów w zakresie wytwarzania, mocy i niezawodności [1]. Gdy świat zaczyna odchodzić od polegania na nie odnawialnych źródłach energii, zaczyna być badane nowe i innowacyjne sposoby wytwarzania energii. Specjalne boje i turbiny są powszechnie używane do przechwytywania ich mocy i przekształcania jej w czystą energię elektryczną, ale podobnie jak większość nowych technologii, są drogie w projektowaniu i opracowaniu. Pomimo energii pływowej, jak i falowej pochodzącej z oceanu, nadal istnieje duża różnica między nimi.

Co to jest energia pływowa?

Pływy są definiowane jako wzrost i upadek poziomu morza spowodowane grawitacyjnym przyciągnięciem księżyca i słońca na ziemi. Nie ograniczają się nie tylko do oceanów, ale mogą również występować w innych systemach, gdy istnieje pole grawitacyjne. Ponadto, podczas gdy na większości ziemi ma wpływ siła grawitacyjna Słońca, nie jest to tak łatwo widoczne na wodzie. Sam księżyc ma bardziej znaczący wpływ na przypływy, ponieważ jest znacznie bliżej Ziemi w porównaniu z słońcem. Linie brzegu doświadczają codziennej przypływu dobowego lub półprzewodnikowego składającego się z odpowiednio jednej lub dwóch wysokich i niskich przypływów. Na te płytki wpływa szereg czynników, takich jak wyrównanie słońca i księżyców, kształt linii brzegowej i zmiany głębokości wody.

Co to jest energia fali?

Energia falowa, znana również jako energia oceaniczna, jest definiowana jako energia wykorzystywana z fal oceanicznych. Gdy wiatr wieje po powierzchni oceanu, tworzy fale, a zatem można je również nazywać energią poruszającą się po powierzchni wody. Fale utworzone w wyniku wiatru są zwykle określane jako fale wiatru i występują najskuteczniej na powierzchniach wody, ponieważ nie ma mas lądowych, aby odporić na moc wiatru [2]. Fale te, choć powszechnie widoczne na powierzchni oceanu, występują również swobodnie na jeziorach, rzekach i kanałach i mogą być zdefiniowane jako fale kapilarne, fale, morze lub pęcznienie. Żadne dwie fale nie są takie same, przy czym każda fala różni się wysokością i odległością między grzebieniami i korygami.

Jak powstają pływy?

Gdy księżyc obraca się wokół Ziemi, wywiera grawitacyjny ciąg, tworząc przypływ, który porusza się po ziemi. Gdy księżyc okrąża ziemię, sama ziemia również porusza. Jest to znane jako dwie wysokie przypływy między których wystąpiły niskie przypływy [3]

Jak powstają fale?

Zmieniające się wzory prędkości, czasu trwania i odległości, z którymi wieki wiatru wpłyną na kształt uformowanych fal. Ponadto kształt i wielkość utworzonych fali będzie również zależeć od wynikającego z tego systemu i może łatwo pomóc w zawężeniu początków fal. Na przykład wysokie, strome fale, które szybko rosną i spadają, są nowo utworzone i często wynika z pobliskich systemów pogodowych, takich jak lokalne burze, podczas gdy długie stabilne fale są zwykle tworzone z ekstremalnych warunków pogodowych, które występują znacznie dalej, czasem z burz, które mogą być nawet w środku Kolejna półkula.

Wykorzystanie energii falowej

Ta energia z fal może być wykorzystana i wykorzystywana do szeregu przydatnych działań, takich jak wytwarzanie energii elektrycznej, odsalanie i pompowanie wody do zbiorników. Często określane jako moc fali, im silniejsze fale, tym większa zdolność do wytwarzania energii. Szorstki pionowy ruch fal oceanicznych zawiera dużą ilość energii kinetycznej, która jest wychwytywana przez technologie energii falowej. Energia falowa jest zwykle wykorzystywana przy użyciu dwóch rodzajów systemów, a mianowicie na brzegu i na systemach brzegowych. Systemy offshore działają w głębokiej wodzie i wykorzystują pompy lub węże do zbierania energii za pomocą obrotowych turbin. Z drugiej strony systemy lądowe są zbudowane wzdłuż linii brzegowych i zbierają energię z fali rozbijającej. Jedną z zalet energii falowej jest to, że jest ona uzupełniona i zrównoważona, ponieważ fale zawsze będą myć na brzeg, w zależności od warunków pogodowych i najprawdopodobniej nie przestanie formować się przez długi czas. Ponadto, ponieważ te powszechnie wykorzystywane technologie nie są łatwo widoczne przez pobliskie społeczności, wpływ na wartość estetyczną jest niski, co czyni je łatwiejszą technologią do wykorzystania. Chociaż jest to odnawialne źródło energii, trudno jest skutecznie przekształcić tę energię na energię elektryczną. Sprzęt okazał się również trudny do opracowania i zaprojektowania, dzięki czemu mogą wytrzymać szkody z burz i korozyjne działanie od otaczającej słonej wody. Chociaż wiele z tych technologii jest opłacalnych, nie jest tak tanie w porównaniu z innymi systemami generowania energii.

Technologie energetyczne fali

Do tej pory istnieją trzy główne rodzaje technologii energii fali. Pierwszy wykorzystuje pływaki lub boje do wytwarzania energii elektrycznej z puchnięć oceanicznych, które napędzają pompy hydrauliczne. Drugi typ wykorzystuje oscylującą kolumnę wodną do wytwarzania energii elektrycznej z wzrostu i upadku wody wewnątrz cylindrycznego wału. Zwykle odbywa się to na brzegu. Woda wypędza powietrze z wału, który z kolei napędza turbinę napędzaną powietrza. Trzeci typ wykorzystuje zwężający się kanał z znajduje się na lub na morzu. Ta technologia koncentruje fale i napędza je w podwyższonym zbiorniku, w którym moc generowana jest za pomocą turbiny [5].

Wykorzystanie energii pływowej

Podczas gdy wszystkie obszary przybrzeżne mają wysokie i niskie przypływ, energię tę można wykorzystać tylko i wykorzystać do produkcji energii elektrycznej, jeśli różnica między przypływami i niskimi przypływami jest wystarczająco duża. Główne typy energii pływowej obejmują 1) energię kinetyczną uzyskaną z prądów zmieniających się przypływów i 2) energia potencjalna uzyskana z zmieniających się wysokości między wysokim i niskim przypływem. Jedną z zalet wykorzystywania pływów jako źródła energii jest to, że jest on bardziej niezawodny, ponieważ opiera się na grawitacyjnym pociągnięciu księżyca, a zatem można go przewidzieć. Biorąc to pod uwagę, chociaż można je przewidzieć, jedną z wad jest to, że źródło to wygeneruje energię tylko przez 6-12 godzin na raz, zmniejszając w ten sposób przedłużoną dostępność [4]. Ta przerywana produkcja energii tworzy mniej niezawodne źródło energii. Wykorzystanie tej energii może zakłócać naturalne trasy migracji dla zwierząt morskich i regularne ścieżki żeglarskie. Turbiny wykorzystywane do wytwarzania energii mogą zabić dużą ilość ryb w okolicy. To powiedziawszy, zdolność do wykorzystania energii pływowej jako źródła energii elektrycznej może następnie zmniejszyć poleganie na źródłach wytwarzających węgiel, co z kolei zmniejszy ilość CO₂ emisje.

Tidal Energy Technologies

Powszechnie stosowane technologie do wytwarzania energii pływowej obejmują zapory pływowe lub zapory, które zawierają śluza w całym zbiorniku wodnym. Poza śluzy są turbiny wodne. W miarę zmienia się fali, nierównomierne poziomy wody przepychają się przez śluzę i zasila turbinę [5]. Z czasem zauważono jednak wiele dalszych wpływów na linię brzegową, jak i otaczające ekosystemy morskie, co spowodowało opracowanie szeregu nowszych, bardziej przyjaznych dla środowiska modeli. Należą do nich laguony pływowe, płot pływowy i podwodne turbiny pływowe.

Różnica między energią pływową a energią falową

Zdefiniowaliśmy już, że przypływy i fale powstają w zupełnie innych warunkach. Fale to wzrost i upadek oceanu spowodowany grawitacyjnym ciągnięciem księżyca i słońca na ziemię, podczas gdy fale są energią wiatru poruszającym się po powierzchni oceanu, dzięki czemu fale znacznie jest łatwiejsze do pomiaru. Przypływy są mniej zauważalne, jak w porównaniu z falami i najczęściej można je zobaczyć na liniach brzegowych wpływających na ilość wody widzialnej i piasku. Z drugiej strony fale można zobaczyć na powierzchni oceanu wznoszącej się i spadające. Podczas gdy moc pływowa zmienia się codziennie, a moc falowa może być bardziej trwałym źródłem energii, nie jest szeroko stosowana jako niewielka liczba miejsc testowych istnieje globalnie [4].

Podsumowanie różnic