조력 에너지는 조수의 상승과 하강 동안 바닷물의 파도에 의해 생성됩니다. 조석 에너지는 재생 가능한 에너지 원입니다.
20 세기에 엔지니어들은 조석 범위 (만조와 썰물 사이의 면적 차이)가 큰 지역에서 전기를 생성하기 위해 조석 운동을 사용하는 방법을 개발했습니다. 모든 방법은 특수 발전기를 사용하여 조력 에너지를 전기로 변환합니다.
조력 에너지 생산은 아직 초기 단계입니다. 지금까지 생산 된 전력량은 적습니다. 세계에서 운영되는 상업용 규모의 조력 발전소는 거의 없습니다. 첫 번째는 프랑스의 La Rance에 있습니다. 가장 큰 시설은 한국의 시화호 조력 발전소입니다. 미국에는 조력 발전소가 없으며 합리적인 가격으로 조력 에너지를 생산할 수있는 곳이 몇 군데 밖에 없습니다. 중국, 프랑스, 영국, 캐나다 및 러시아는 이러한 유형의 에너지를 사용할 가능성이 훨씬 더 많습니다.
미국에서는 수중 토지 소유 및 환경 영향에 대한 법적 우려가 있습니다. 투자자들은 조력 에너지가 돈을 벌거나 소비자에게 이익이 될 것이라는 강력한 보장이 없기 때문에 열광하지 않습니다. 엔지니어들은 조석 에너지 발생기의 기술을 개선하여 생산하는 에너지의 양을 늘리고 환경에 미치는 영향을 줄이며 에너지 회사의 수익을 올릴 수있는 방법을 찾고 있습니다.
조력 에너지 발생기
현재 조력 에너지를 얻는 방법은 세 가지가 있습니다. 조수, 폭격, 조수 석호입니다.
대부분의 조력 에너지 생성기의 경우 터빈은 조수에 배치됩니다. 갯벌은 조수에 의해 생성되는 빠르게 흐르는 수역입니다. 터빈은 유체 흐름에서 에너지를 가져 오는 기계입니다. 그 유체는 공기 (바람) 또는 액체 (물) 일 수 있습니다. 물은 공기보다 밀도가 훨씬 높기 때문에 조력 에너지는 풍력 에너지보다 강력합니다. 바람과 달리 조수는 예측 가능하고 안정적입니다. 조수 발전기가 사용되는 곳에서는 안정적이고 안정적인 전기 흐름을 생산합니다.
조수 흐름에 터빈을 배치하는 것은 기계가 크고 사용하려는 조수를 방해하기 때문에 복잡합니다. 터빈의 크기와 조류의 위치에 따라 환경에 미치는 영향이 심각 할 수 있습니다. 터빈은 얕은 물에서 가장 효과적입니다. 이것은 더 많은 에너지를 생산하고 선박이 터빈 주변을 탐색 할 수 있도록합니다. 조력 발전기의 터빈 블레이드도 느리게 회전하여 해양 생물이 시스템에 갇히지 않도록 도와줍니다.
세계 최초의 조력 발전소는 2007 년 북 아일랜드의 Strangford Lough에 건설되었습니다. 터빈은 Strangford Lough 입구와 아일랜드 해 사이의 좁은 해협에 배치됩니다. 조수는 해협을 가로 질러 초당 4 미터 (13 피트)의 속도로 움직일 수 있습니다.
Barrage
또 다른 유형의 조력 에너지 생성기는 폭격이라는 대형 댐을 사용합니다. 댐이 낮기 때문에 댐의 상단이나 터빈을 통해 물이 쏟아 질 수 있습니다. 갯벌 강, 만, 하구에 포격을 건설 할 수 있습니다.
포격 내부의 터빈은 강 댐이 강의 힘을 이용하는 것과 같은 방식으로 조수의 힘을 이용합니다. 조수가 상승함에 따라 사격 문이 열립니다. 만조가되면 사격 문이 닫히고 수영장이나 조수 석호가 만들어집니다. 그런 다음 물은 포격의 터빈을 통해 방출되어 엔지니어가 제어 할 수있는 속도로 에너지를 생성합니다.
포격 시스템의 환경 영향은 상당히 클 수 있습니다. 조수 범위의 땅은 완전히 파괴됩니다. 갯벌의 수위 변화는 식물과 동물의 생명에 해를 끼칠 수 있습니다. 갯벌 내부의 염도는 낮아져 그곳에서 살 수있는 유기체를 변화시킵니다. 강을 가로 지르는 댐과 마찬가지로 물고기는 갯벌 안팎으로 차단됩니다. . 터빈은 포격으로 빠르게 움직이며 해양 동물은 칼날에 잡힐 수 있습니다. 먹이 공급이 제한되어있어 새가 이동할 수있는 곳이 다를 수 있습니다.
포격은 단일 터빈보다 훨씬 더 비싼 조력 에너지 생성기입니다. 연료 비용이 들지 않으며, 포격에는 더 많은 건설과 더 많은 기계가 필요합니다. 단일 터빈과 달리 포격은 전력 출력을 조정하기 위해 지속적인 감독이 필요합니다.
Fr. Brittany에있는 Rance River 하구의 조력 발전소 ance는 포격을 사용합니다. 1966 년에 지어졌으며 여전히 작동 중입니다. 이 발전소는 영국 해협의 조력 에너지와 랜스 강의 강 현재 에너지의 두 가지 에너지 원을 사용합니다. 사격으로 인해 서식지의 미사 수준이 증가했습니다. 토종 수생 식물은 미사에서 질식하고 가자미라고 불리는 가자미는 현재이 지역에서 멸종되었습니다. 오징어의 친척 인 오징어와 같은 다른 유기체는 현재 Rance 하구에서 번성합니다. 오징어는 흐리고 미사 한 생태계를 선호합니다.
조석호
최종의 조력 에너지 발생기는 조석호 건설입니다.갯벌 라군은 자연적 또는 인공적 장벽으로 부분적으로 둘러싸인 바닷물입니다. 조석호는 또한 하구가 될 수 있으며 담수를 비울 수 있습니다.
조석 석호를 사용하는 조력 에너지 생성기는 포격처럼 작동합니다. 그러나 포격과 달리 조석호는 자연 해안선을 따라 건설 될 수 있습니다. 조석호 발전소도 지속적인 전력을 생산할 수 있습니다. 터빈은 석호가 채워지고 비워 질 때 작동합니다.
조석 석호의 환경 영향은 최소화됩니다. 석호는 바위와 같은 천연 재료로 지을 수 있습니다. 그들은 썰물 때 썰물 (방파제)으로 나타나고 만조 때 잠수합니다. 동물은 구조물 주위를 헤엄 칠 수 있고 작은 유기체는 그 안에서 헤엄 칠 수 있습니다. 상어와 같은 큰 포식자는 석호를 뚫을 수 없으므로 작은 물고기가 번성 할 것입니다. 새들이이 지역으로 몰려들 것 같습니다.
그러나 조석호를 사용하는 발전기의 에너지 출력은 낮을 것입니다. 아직 작동하는 예가 없습니다. 중국은 북한과 접해있는 압록강에 조석호 발전소를 건설하고있다. 민간 기업도 웨일즈 스완 지 베이에 조수 석호 발전소를 계획하고 있습니다.