science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe wordt golfenergie gebruikt voor het opwekken van elektriciteit?

Aarde bestaat hoofdzakelijk uit watermassa's - ongeveer 71 procent van het aardoppervlak is water. Zevenennegentig procent daarvan is te vinden in de oceanen. Omdat het aardoppervlak gekromd is, verwarmt de zon het ongelijk. Dit zorgt ervoor dat winden over het water waaien en golven genereren. De zon en de maan oefenen ook hun aantrekkingskracht uit op de aarde, en veroorzaken golf-producerende getijden. Golfbewegingsenergie kan worden benut en tot elektriciteit worden opgewekt.

Potentieel

De kinetische energie van de typische 4-voet, 10 seconden durende golf produceert meer dan 35.000 pk (26099.50 kW) stroom voor elke kilometer kustlijn. Dat is genoeg vermogen om één 100-watt gloeilamp te verlichten voor 260.095 uur, of ongeveer 30.8 jaar.

Geografie

De beste locaties voor apparaten voor golftechnologie zijn gedeeltelijk afhankelijk van de omgeving en economische kenmerken van de locatie. Milieukarakteristieken omvatten het opnemen van golfenergieapparatuur in de golfbrekers van elke haven, zodat deze rechtstreeks elektriciteit naar de haven genereert. Economische kenmerken zijn lagere kosten, omdat er minder ruimte nodig is om elektriciteit te produceren dan nodig is voor windenergie-apparatuur. Het ontbreken van toegangswegen draagt ​​ook bij aan verlaging van de productiekosten.

Voordelen

Golven produceren een netto energie, na kosten, gelijk aan of beter dan wind-, zonne- of kleine waterkrachtcentrales. Eén reden is dat golven lange afstanden kunnen afleggen zonder groot vermogensverlies, in tegenstelling tot wind. Golven hebben een kinetische energie die ongeveer 1000 keer groter is dan wind, wat betekent dat ze dezelfde hoeveelheid stroomcapaciteit genereren in een kleinere ruimte. Golven produceren de klok rond kracht, in tegenstelling tot wind, die voornamelijk 's morgens en' s avonds stroom produceert, en zonne-energie, die alleen overdag licht produceert. De technologie van golfenergie vereist minder ruimte dan windparken, er is geen behoefte aan wegenbouw en er zijn geen bewegende delen die verslijten - alle kostenbesparende factoren die samenhangen met golfenergie.

Functie

Drie methoden worden gebruikt om golfenergie te genereren. Bij de eerste stijgt en daalt een systeem van boeien met de golven, waardoor een elektrische generator elektriciteit produceert die langs een stroomkabel naar de wal wordt voortgestuwd. Bij de tweede gebruikt een waterkolomapparaat golven om de kolom te vullen en leeg te maken, waardoor de lucht naar binnen wordt gedwongen om op en neer te gaan. Deze zuigerachtige actie roteert een turbine die elektriciteit produceert. De derde methode heeft betrekking op een tapping-channel opstelling die golven in een verhoogd reservoir richt en hydro-elektrische energie genereert door water uit het reservoir te laten stromen.

Effecten

Aan de positieve kant is de golfenergie hernieuwbaar, produceert geen vervuiling en heeft geen negatieve invloed op het uitzicht. Aan de negatieve kant kunnen bottom-mounted boeienstelsels de planten en dieren van een gebied beïnvloeden of genoeg geluid produceren om de migratie van de zee negatief te beïnvloeden. De kosten voor het opwekken van elektriciteit kunnen worden beïnvloed door de grootte van de golven, de afstand die nodig is om elektriciteit naar de consument te brengen of de problemen van het onderhoud van het systeem. De aanwezigheid van golfenergietechnologie kan ook van invloed zijn op de visvangst, de scheepvaart en de recreatieve vaart.