استفاده از انرژی جزر و مد

استفاده از انرژی جزر و مد

در قرن یازدهم از انرژی جزر و مد در ساحل اقیانوس اطلس در فرانسه ، انگلستان و اسپانیا با قراردادن دستگاههایی استفاده شد. استفاده عملی از انرژی جزر و مد در ابعاد تجربی بزرگ در قرن نوزدهم ادامه داده شد. تآسیسات استفاده از انرژی جزر و مد در انگلستان ، آلمان ، ایتالیا ، شوروی سابق و آمریکا بکار گرفته شد.

ماشینهای جزرومدی قدیمی قسمت کوچکی از انرژی جزر و مد موجود را برای تولید انرژی مکانیکی فراهم می‌کردند. توان مکانیکی چنین ماشینهایی بین 30 تا 100 کیلو وات بوده است. استفاده از انرژی جزر و مد برای تولید الکتریسته اخیرا پیشنهاد شده است. تکنولوژی نو و مهندسی پیشرفته در ساختن سدهای آب و توربینها و بالا رفتن قیمت دیگر منابع انرژی سبب توسعه بیشتر استفاده از انرژی جزر و مد شده است.

منشأ جزر و مد

اساسا جزر و مد بر اثر نیروهای برهمکنش جاذبه‌ای و سینماتیکی دستگاه زمین ـ ماه ـ خورشید بوجود می‌آید. تأثیرات خورشید و ماه 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 جرم قابل چشم پوشی هستند. جزر و مدها اثر قابل ملاحظه‌ای در پارامتر های مداری دستگاه زمین ـ ماه را دارند. حرکت ماه را در بررسی دقیق جزر و مد دخیل می‌دانند. کل نیروهای مولد جزر و مد کوچک است. نیروی اساسی مولد جزر و مد مربوط به ماه است.

انرژی جزر و مد و انتخاب محل

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 است. ماکزیمم انرژی که می‌توان به هنگام دوره جزر و مد تولید کرد، عبارت است از E_max= d g s h² در این فرمول h ارتفاع جزر و مد و S سطح محصور و d جرم مخصوص آب و g شتاب گرانش زمین است.

اولین طرح بزرگ انرژی الکتریکی از جزر و مد در فرانسه در سال 1966 شروع به کار کرد. در این واحد ضریب توان ، تبدیل انرژی جزر و مد به الکتریسته در حدود 18 تا 25 در صد است. انرژی جزر و مد آلوده کننده نیست و برای موجودات دریایی نیز اثرات کمی دارد.

تکنیکهای استفاده از انرژی جزر و مد

یکی از روشهای ساده و قدیمی استفاده از انرژی جزر و مد ایجاد یک حوض تنها است. این تکنیک فقط یک حوض را با مسدود کردن خلیج حاصله از مصب رود یا خلیج اصلی توسط یک سد مورد استفاده قرار می‌دهد. در طول دوره تناوب یا بالا آمدن آب از دریچه‌های راههای کانالی حوض را پر می‌کند. وقتی که سطح آب در حوض بالاتر از سطح آب دریا هست، انرژی پتاسیل آب مسدود شده حوض با گذشتن از توربین مولد الکتریسته انرژی تولید می کند. در این طرح حدود 5 ساعت تولید و 6 تا 7 ساعت پرکردن مجدد و توقف مشخص می‌شود. تکنیک انرژی خروجی یک راهه حوض تنها با قرار دادن توربین ، مولدی که می‌تواند موتور پمپ کمکی به هنگام عملیات پر کردن مجدد مورد استفاده قرار گیرد، اصلاح می‌شود.

طرح دیگر عبارت از یک حوض با دو راه است. که تولید انرژی بر اثر حرکت آب از طرف دریا به حوض و از طرف حوض به دریا صورت می‌گیرد. با بکار بردن چنین دستگاهی انرژی بیشتری نسبت به طرح قبلی تولید می‌شود. با وجود این انرژی تولید شده در این طرح مانند طرح یک راهه آن چنان زیاد نیست، بنابراین توربینهای طرح دو راهه بسیار بزرگ و گران قیمت هستند. انرژی خروجی تکنیک مولد یک دو راهه نیز باید با پمپ کمکی اصلاح شود، توسعه طرح انرژی جزر و مد لارانس برای دو راه عملیات حوض تنها با پمپ بوده است.