محطات طاقة المد والجزر

تعليقات: التعليقات على محطات طاقة المد والجزر مغلقة
Published on: أكتوبر 21, 2010

محطات طاقة المد والجزر Tide and Ebb Power Stations :tide and ebb

يتطلع العالم بأسره إلى مصادر بديلة للطاقة التقليدية (فحم – غاز- وقود) والحصول على طاقة نظيفة ومتجددة فكانت هذه التطلعات إلى المصادر المتاحة حولنا وهي (الشمس-الرياح-الماء(. وكانت المحيطات والبحار ومنذ فترة طويلة هي المصدر المحتمل للطاقة البديلة حيث تحمل حركة المحيط طاقة، على شكل مد وجزر وأمواج وتيارات مائية، حيث أن العالم يعتمد في 90% من طاقته الكهربائية على المصادر التقليدية، وهناك بعض الدول التي كانت سباقة إلى استعمال هذه التقنية الحديثة مثل فرنسا وانكلترا والولايات المتحدة الأمريكية.

منذ أربعين عاما مضت كان هناك اهتمام ثابت في تسخير قدرة المد والجزر وتم تركيز الاهتمام على مصبات الأنهار حيث تعبر حجوم كبيرة من الماء خلال قنوات ضيقة مما يزيد من سرعة جريانه ولكن كان هناك مشاكل بيئية كبيرة واجهت العلماء لتنفيذ هذه التقنية, لذلك لجأ العلماء إلى النظر في إمكانية استخدام التيارات الساحلية. وفي التسعينيات تم انتشار الأسيجة المدّية في القنوات بين الجزر الصغيرة وكان ذلك خيارا فعالا أكثر من وجودها على مصبات الأنهار. وما تزال التقنيات الصناعية لتجهيزات الطاقة المدية والجزرية في بدايتها وسيكون هناك وقت طويل قبل أن تقدم هذه الطاقة الجديدة مساهمتها في توليد الطاقة أو دخولها في الاستغلال التجاري. ونريد التنويه هنا بأن توليد الطاقة باستخدام تدفق الماء ليس فكرة جديدة فقد سجل الفرنسي GIRARD أول براءة اختراع على الإطلاق باستخدامه أداة طاقة الموجة في شهر تموز 1799. وتعتبر المناطق المحيطة بجزر الكاريبي من أكثر المناطق التي تحتوي على طاقة مدية كامنة هائلة.

1- تعريف ظاهرة المد والجزر :

تعتبر حركة المد والجزر إحدى الظواهر الطبيعية التي تحدث في البحار والمحيطات على سطح الكرة الأرضية.

المد : هو ارتفاع الماء في الأحواض المكونة للبحار والمحيطات والجزر هو العكس أي انحسار الماء.

مدى المد : هو المسافة الرأسية في مستوي الماء بين أقصي مد وادني جزر.

هناك قوتان أساسيتان مسؤلتان عن حدوث المد والجزر هما:

قوة الجذب والطرد المركزي للأرض نتيجة لدورانها حول محورها. قوة الجذب المتبادلة بين الأرض والقمر من ناحية وبين الأرض والقمر والشمس من ناحية أخرى.

فالأرض تدور حول محورها فتتولد قوة طرد وجذب لأشياء علي سطحها وبما أن الماء كتلة مرنة فهو يستجيب لتلك القوى ونجد أن عامل الشمس يعمل علي تقوية أو إضعاف قوى القمر. تحرك قوى المد كتل المياه الغاية في الضخامة ولتخيل ذلك قام العلماء بأبحاث على ظاهرة المد والجزر في خليج فندي فوجدوا أن حوالي 100 مليون طن من المياه تتحرك يوميا وتتأثر بقوى المد والجزر. والجدير بالذكر أن كلاً من الشمس والقمر يؤثران في ظاهرة المد والجزر ولكن بنسب مختلفة وليس كما هو معلوم عند البعض أن سبب هذه الظاهرة القمر فقط. حيث تبلغ نسبة تأثير القمر 70% ونسبة تأثير الشمس30.

2- انواع المد:

2-1 المد العالي ( : (Spring tideويحدث مرتين شهريا الاولى عندما يكون القمر محاق (هلال) (NewMoon) وهذا في بداية الشهر العربي وفيها يكون القمر والارض والشمس الثلاثة علي استقامه واحدة اي علي خط واحد فتتحد قوى المد بتداخل القوى ويكون القمر بين الارض والشمس. والثانيه عندما يكون القمر بدرا ( Full moon) ويكون الثلاثة علي خط واحد ولكن هذه المره الارض تقع بين الشمس والقمر أي لايوجد اتحاد في القوى ويكون المد اقل من الحاله الاولى.

2-2 المد المنخفض او المحاقي (Neap Tide ):وفيه تكون الارض والشمس علي خط واحد ولكن القمريكون عمودي على الارض أي يشكل زاويه قائمه “”Right Angle مع الارض ويحدث ذلك في بداية الاسبوع الثاني وبداية الاسبوع الرابع من الشهر العربي ويقل ارتفاع الماء بسبب تشتت القوى.

2-3 انواع المـــــد اليومي :

المد النصف يومي ويتكون من مدين وجذرين متساويين في الارتفاع والانخفاض علي التوالي في نفس اليوم القمري كما يحدث بالبحر الاحمر والخليج العربي وان كان الأمر في الخليج العربي اعقد.

المد اليومي يتكون من مد واحد يليه جذر واحد في نفس اليوم القمري كسواحل الاسكا وخليج المكسيك.

المد المختلط ويتكون من مديين وجزرين متتاليين في اليوم القمري الواحد ولكن دائما المد الاول اعلى ارتفاعا من المد الثاني والجذر الاول يكون الماء فيه اكثر انحسارا من الثاني ويحدث ذلك في المحيط الهندي والاطلسي. في البحر الاحمرياحذ المد 6 ساعات فلكيه يليه الجذر 6 ساعات ثم مد ثم جذر وفي كل دوره يتقدم 40 دقيقه عن ميعادة فمثلا المد اليوم بدأ الساعه 12 ظهرا غدا يبدأ 11 و20 دقيقه .

وطاقة المد والجذر أو الطاقة القمرية هي نوع من طاقة الحركة التي تكون مخزونة في التيارات الناتجة عن المد والجذر. الكثير من الدول الساحلية بدأت الاستفادة من هذه الطاقة الحركية لتوليد الطاقة الكهربائية وبالتالي تخفيف الضغط عن محطات الطاقة الحرارية، والنتيجة تخفيف التلوث الصادر عن المحطات الحرارية التي تعمل بالفحم أو بالبترول.

 

 

3- طرق توليد الكهرباء من ظاهرة المد والجذر :

يمكن توليد الطاقة بواسطة المد والجذر اما عن طريق انشاء الحواجز المدية وتدعى بالطريقة الشاطئية, او عن طريق نصب عنفات تشبه العنفات الريحية ولكنها تكون تحت الماء وتدعى بالطريقة البعيدة عن الشاطئ. الطريقة الأولى صعبة ومكلفة وتسبب تغيير في التيارات البحرية مما قد يشكل اخطار بيئية, أما الطريقة الثانية فهي مماثلة للعنفات الريحية ولكن مع الاخذ بالاعتبار أن كثافة الماء أكثر من كثافة الهواء مما يغير استاطاعة التوليد ولكن مساوئ هذه الطريقة هي الكلفة التأسيسية المرتفعة.

3-1 الطريقة الأولى ( الطريقة الشاطئية ):

وهي طريقة بناء السدود كما هو منفـّذ في محطة Rance بفرنسا والتي بُنيت عام 1966 وتعمل بقوة 240 ميجاوات . بُني هذا السد للتحكم في التيارات الناتجة عن المد والجذر وتوجيه هذه التيارات بطريقة تمر في فتحات التوربينات أو المراوح وبالتالي تدويرها والحصول على الطاقة. هذه التوربينات شبيهة بالمرواح التي تُستخدم لتوليد الطاقة من الريح ولكن في هذه المحطة ثبتت 24 مروحة على سد بطول إجمالي قدره 750 متر ويحجز 184 مليون متر مكعب من الماء. كل مروحة متصلة بتوربين يولد قوة 10 ميجاوات من الكهرباء. وقد بُني هذا السد عند مصب نهر الرانس. تُنصب هذه المراوح تحت سطح المياه في فتحات وبفعل التيارات المائية تدور هذه التوربينات وعبر ناقل الحركة نقوم بمضاعفة عزم الدوران ومن ثم نستفيد من هذا العزم لتحريك المولد الذي وبفعل الحقل المغناطيسي يقوم بتوليد الطاقة الكهربائية.

يمكن أيضاً تدوير هذه التوربينات بواسطة الطاقة الفائضة من المحطات الأخرى ساعة الطلب الخفيف على الكهرباء، لأعادة ملئ الأحواض بالماء، وإعادة استخدام الماء لتوليد الكهرباء في أوقات الذروة، ولكن استخدام هذه التكنولوجيا تعتمد على وجود الأماكن المناسبة عند مصبات الأنهار مثلا أو في مضايق البحار، وهناك تقام السدود لاستخدامها. وللاستفادة من تيارات المد والجذر التي هي بطبيعة الحال ذو اتجاهين، لابد من تركيب المروحة على رأس متحرك ليتناسب مع اتجاه التيارات وبالتالي رفع نسبة الاستغلال، ويميز هذه التكنولوجيا اذا ما قورنت بتكنولوجيا توليد الطاقة من الريح ان كثافة المياه أعلى من كثافة الهواء ،و بالتالي يكون توليد الطاقة من الجذر للمروحة الواحدة أعلى عنه بالمقارنة بتوليدالكهرباء بواسطة الرياح، ويتم ذلك عند سرعة دوران منخفضة من خلال استخدام ناقل الحركة.

بالإضافة إلى المحطة الفرنسية التي تعمل بالمد والجذر، تبعتها محطة بكندا عام 1984 عند منطقة نوفاسكوتيا بقوة كهربائية قدرها 20 ميجاوات. كما بنت الصين عام 1986 في ولاية كسينجيانج محطة بقوة 10 ميجاوات. وأكبر محطة تضم 10 مولدات كهربائية ، يولد كل منها طاقة كهربائية قدرها 26 ميجاوات ،أي بقوة كلية 260 ميجاوات تـُبنى حاليا ً في سيهوا بكوريا الجنوبية. وفي إنجلترا توجد تحت التخطيط محطة عملاقة عند مصب نهر سيفرن Severn.

بين كاردف ومدينة بريستول بـ 216 توربين سوف تولد 8500 ميجاوات، وسوف تغطي 5 % من احتياجات إنجلترا من القوة الكهربائية. إلا أن ذلك المشروع يواجه معارضة من قبل جماعات المحافظة على البيئة.

3-1-1أجزاءومكوناتهذاالنوع منالمحطاتالمدالجذرية:

إن مبدأ عمل المحطات المدية الجذرية يشبه إلى حد ما المحطات الإلكترومائية إلى أن السد في محطة المد والجذر أكبر بكثير من المحطة المائية. وتتكون المحطة المدية الجذرية من المكونات الرئيسية التالية:

1الحوض المدي أو المصب : إن إيجاد المكان المناسب الذي يحتوي على المصب ضروري لنجاح هذه المحطة وهذا المصب لا يكون من صنع الإنسان وإنما يكون طبيعيا. وان الحوض المدي يكون ميزة جغرافية وليس من السهولة إيجاده أو تصنيعه فالمصب المناسب يجب أن يكون مجسما ضخما من الماء المحاط كليا بالأرض مع فتحة صغيرة إلى البحر إن كمية الطاقة التي يمكن توليدها من هذه المحطة يتبع لحجم المصب فكلما زاد حجم المصب تزيد كمية الطاقة.

2الحاجز المدي : هذا الحاجز يبدو مثل الحائط الذي يفصل الحوض المدي عن باقي البحر أسفل هذا الحاجز يكون مثبتا على قاع البحر وقيمة هذا الحاجز تكون فوق أعلى مستوى يمكن أن يصل إليه الماء من المد الأعظمي. الحاجزالمدي يؤدي غرض قطع مياه البحرعن الماء في مصب النهر لذا فالماء يمكن أن يحصر بطريقة أو أسلوب مفيد من أجل أحداث الطاقة المدية وهذا ماسنبحثه في عمل العنفات المدية.

3بوابات التحكم : وهي مناطق من الحاجز يستطيع الماء أن يتدفق بحرية من وإلى خارج المصب. هذه البوابات ليست مفتوحة بشكل دائم حيث يتم التحكم بها بواسطة مشغلي مركز الطاقة لتحديد التدفق المناسب من الماء إلى العنفات المدية وهذه البوابات ليس لها موقع محدد على الحاجز المدي، البعض منها يكون محددا بشكل مباشر أمام وخلف العنفات المدية ويسمح للماء بالتدفق خلال العنفات وتوليد الكهرباء والبعض الأخر يكون بعيدا عن العنفة للسماح لمشغلي المركز بملء أو إفراغ المصب عند الرغبة.

4العنفات المدية : هذه العنفات مرتبة ضمن الحاجز المدي وتستقر بالقرب من قاع أرضية البحر وتصمم هذه العنفات بأسلوب مماثل للعنفة البخارية. تقع العنفات بين موضع بوابات التحكم على كلا المصب وجانب البحر من الحاجز المدي عندما تفتح هذه البوابات يندفع الماء خلالها إلى العنفات ليسرع الشفرات وتوليد الكهرباء.

3-2-2منحيث نوع العنفات هناك تصميمان لمراكز توليد الطاقة المدية:

1وحيدة التأثير: وهذه المراكز تولد الطاقة من تدفق الماء عبر العنفات في اتجاه واحد فقط وشأنها شأن العنفات البخارية حيث لا تستطيع العمل عندما يدور البخار باتجاه معاكس. لا تستطيع العنفات في هذه المراكز العمل إلا عند مرور الماء في اتجاه واحد فقط، عندما ينخفض مستوى الماء في البحر بشكل مناسب تفتح بوابات التحكم المتمركزة أمام وخلف العنفات حتى يجبر الماء على التدفق من خلال العنفة وتتسارع الشفرات لتوليد الكهرباء تغلق بوابات التحكم عندما يصل مستوى الماء في المصب إلى مستوى الماء المدي المنخفض في البحر يعود مستوى الماء في البحر للارتفاع بالمد العالي وتبدأ دورة ثانية وهكذا.

2ثنائية التأثير: تعمل العنفات ثنائية التأثير بنفس مبدأ الوحيدة التأثير تقريباً تبدأ الدورة كدورة وحيدة التأثير مع أن مستوى الماء في المصب ينخفض ويرتفع مستوى الماء في البحر بالشروط المدية, تفتح بوابات التحكم أمام وخلف العنفات لذلك يندفع الماء خلال العنفات لتوليد الكهرباء، عندما يصبح مستوى الماء داخل المصب بنفس مستوى الماء في البحر تغلق بوابات التحكم. يبقى مستوى الماء في المصب مرتفع والماء في البحر سوف يصل لحالة المد المنخفض. عندما ينخفض مستوى مياه البحر بما فيه الكفاية يعاد فتح البوابات أمام وخلف العنفة ويتدفق الماء خارج المصب من خلال العنفات حيث تولد الكهرباء عند مرور الماء على الشفرات في الاتجاهين وهذا ابتكار جديد في تقنية الطاقة المدية حيث تصمم الشفرات للفتل والتسريع بنفس الاتجاه بغض النظر من اتجاه تدفق الماء عليها ويبين الشكل التالي الدورة المدية للعنفات ثنائية التأثير.

وبالمقارنة بين هذين النوعين نجد انه من البدهي بان العنفات ثنائية التأثير سوف تولد كمية من الطاقة أكبر بمرتين من الطاقة التي تولدها العنفات أحادية التأثير ولكن عمليا لا يمكن للعنفات ثنائية التأثير أن تولد هذه الكمية بسبب ضياعات الوقت بسبب إغلاق وفتح بوابات التحكم ثنائية التأثير.

3-2الطريقة الثانية ( الطريقة البعيدة عن الشاطئ ) :

وتتم هذه الطريقة على مبدأ تركيب عنفات بعرض البحر بعيداً عن اليابسة ولها عدة نماذج منها العنفات التي تثبت على أبراج أو العنفات التي تثبت بقاع البحر.

3-2-1نموذجالأبراج :يعتمد هذا النموذج على تثبيت مروحة أو مروحتان على برج متين بحيث تكون تلك المراوح تحت سطح الماء. وبنفس الطريقة المشروحة أعلاه تتحول طاقة حركة المروحة بواسطة المولد الكهربائي إلى كهرباء. والصورة المجاورة توضح كيفية تثبيت المروحة على البرج وهي لمحطة تجريبة بـُنيت عام 2002 بشمال إيرلندا وقوتها 300 كيلوات تقريباً، ونلاحظ في الصورة أن المروحة قد رُفعت فوق سطح الماء لإجراء أعمال الصيانة.

أيضا في سترانجفورد بشمال إيرلندا بُني البرج الجديد ويسمى SeaGen، وقد بدأ البرج إنتاج الكهرباء من التيارات البحرية والتي تصل سرعات المياه فيها نحو 2.5 متر في الثانية، وقد تصل أحيانا ً إلى 10 متر في الثانية. هذا البرج بمروحتيه ينتج كهرباء بقوة 1.2ميجاوات، أي أن كل مروحة له تنتج نحو ضعف ما أنتجته المروحة السابقة، موديل 2002. تستغل تلك الطريقة التيارات المائية، ولا تشكل الأبراج عائقا بحريا ً كما في حالة بناء السدود. لهذا فهي أنسب من ناحية المحافظة على البيئة.

3-2-2العنفاتالتيتثبتإلىقاعالبحر:لها الشكل التالي وهي منتشرة في مناطق مختلفة من العالم وهي مماثلة للنوع السابق من العنفات من حيث المبدأ والعمل.

4شروط الاستخدام:

لابد من إن يكون ارتفاع المد والجذر لا يقل عن 5 متر ولذلك يوجد في العالم ١٠٠ موقع يتوفر فيها هذا الشرط. كما أن استخدام هذه التقانة في المياه المالحة يعرض القطع المعدنية المستخدمة إلى الصدأ وبالتالي لا بد من العناية والصيانة الدائمة وهذا ما قد يرفع من التكاليف وبالتالي تنخفض الأرباح.

5المردود:

تصل قيمة المردود إلى الـ 80% اذا تم طبعا استخدام احدث التكنولوجيا. وبالمقارنة مع المردود في المحطات الحرارية فهي قيمة مرتفعة جداً.

6الاعتبارات البيئية:

هذه الطاقة تحظى بتصنيف صديق للبيئةفهي لا تصدر اي غازات أو مخلفات سامة كما أنها تاخذ بعين الاعتبار الثروة السمكية فالكثير من الابحاث حاولت التقليل من المخاطر التي قد يتعرض لها السمك نتيجة مروره بالقرب من التوربين وقد استطاع الفرنسيين بالفعل تخفيض نسبة الضرر على الاسماك المارة من 15 % إلى 5 % والتي هي :

انخفاض الضغط.

الاصطدام بالمراوح.

7بعض محطات التوليد المدية:

أول محطة وأكبرها بنيت عام 1961 في Saint-Malo فرنسا وبدأ العمل بها في عام 1966 ويبلغ ارتفاع المد والجذر في هذ المنطقة بين 12 و16 متر. فقام الفرنسيين ببناء سد بطول 750 متر ونتجة عنه بحيرة بمساحة 22 كم مربع وبسعة 184 مليون متر مربع وفي هذا السد 24 فتحة في كل منها هناك عنفة بقدرة 10 ميغاواط. وبالتالي بقدرة 240 ميجاوات ككل، وقدرة توليد تساوي 600 مليون كيلو وات ساعة سنوياً، كما تجدر الاشاره بأن هذا السد يستخدم مبدأ تخزين الماء عبر الطاقة الكهربائية الفائضة من المحطات الأخرى في غير ساعات الذروة لإعادة استخدام هذ الطاقة المخزنة في الماء في أوقات الذروة. في كندا هناك أيضاً محطة أخرى بنيت عام 1984 بقدرة إنتاج 20 ميجاوات وهذه المحطة تستخدم للابحاث و لا يستفاد منها إلا من حركة المد.

8الأفاق المستقبلية لطاقة المد والجذر :

1بريطانيا : تفكر بريطانيا حالياً بانشاء أكبر محطة للمد والجذر في العالم والتي يفترض ان تغطي 5 % من احتياجات بريطانيا من الطاقة وذلك على الرغم من اعتراض بعض أنصار البيئة لقولهم ان المشروع سوف يدمر الحياة والنشاطات البحرية في المنطقة. تخطط بريطانيا باقامة هذا المشروع على نهر السيفيرن, وهو عبارة عن حاجز كبير يصل طوله إلى 16 كيلو متراً ويحوي على عنفات فريدة تولد استطاعة كهربائية بمقدار 8.6 ميغا وات والتي تقابل استطاعة ستة محطات توليد نووية وعددها 216 عنفة بقطر مساوي للتسع أمتار لك منها, وتمتاز هذه المحطة بأنها عديمة الانبعاثات من غاز ثاني أكسيد الكربون. ويكمن السر في هذه المحطة في ارتفاع المد الفريد لهذا النهر والذي يصل إلى 15 متراً, والمنطقة الأخرى الوحيدة التي تحوي على قيم مماثلة لارتفاع المد هي في فندي في كندا. ولم تكن هذه الفكرة وليدة البريطانيين ولكنها كانت وليدة النازية حيث كانت أحد مخططات النازية في حال اسقاط وينستون تشرشيل ولكن العائق الأساسي لها كان التكلفة المادية العالية. ولكن ومع الأزمة المناخية العالمية و ارتفاع أسعار الوقود التقليدي وتكلفة انتاج الطاقة أصبح هذا المشروع جدير بالاهتمام ولن يقف في طريقه التكلفة المادية التي ستصل إلى 29 مليون دولار أميركي ولا فترة الانشاء التي ستستمر إلى 8 أعوام. ولكن هناك من يرى أنا هذا المشروع ليس إلا تقليد أو سرقةلمشروع المضائق الثلاث في الصين .

2- عنفات مدية جديدة يتم تجربتها في اوكسفورد – بريطانيا عنفات Transverse Horizontal Axis Water Turbine ” THAWT ” : بعد العديد من الأبحاث قام بريطانيون بتصميم نوع جديد من العنفات المادية يكلفتها أرخص وبناؤها أسهل من العنفات العادية وتتميز أيضاً هذه العنفات بكفائتها ورخص تكلفة الصيانة والإنشاء. جميع العنفات المدية التي تعمل اليوم تعمل على شاكلة العنفات الريحية التقليدية مع توجيه شفرتها باتجاه تدفق الماء, على العكس للعنفة الجديدة فهي مبنية حول محور اسطواني دوار والذي يدور بدوره حول محوره عند حدوث المد والجذر وبالتالي يتمكن من استثمار كمية أكبر من المياه القادمة عليه وذلك على خلاف العنفات المائية الكلاسيكية وذلك بسبب زيادة السطح. أبعاد هذه العنفة هي 10 أمتار كقطر و 60 متر كطول, وان وصل اثنتان من هذه العنفات بمولد في منتصف المسافة بينها سوف يولد استطاعة تصل إلى 12 ميغا وات كافية لتغذية 12000 منزل. ولبناء هذه التركيبة نحتاج إلى ثلاثة أساسات ومولد واحد ولو حاولنا انشاء نفس الهيكلية للعنفات الريحية لاحتجنا خمسة أساسات و عشرة مولدات, وتتميز هذه العنفات بأنها الأبسط على الإطلاق من الأجهزة السمتخدمة في يومينا الحالي لتوليد الكهرباء وبالتالي فيها تكاليف تصنيع أقل بـ 60% من أجهزة التوليد الأخرى وتكاليف صيانة أقل بـ 40% من التجهيزات الأخرى حسب قول رئيس المجموعة الكهربائية في جامعة أوكسفورد. حتى الأن قام الباحثون بتجريب عنفة بابعاد 1 متر كقطر و بطول 6 أمتار ويتم التخطيط الأن لبناء عنفة بابعاد 5 أمتار كقطر و 10 أمتار كطول من أجل تجريبها في البحار ومعرفة تأثير مياه البحر عليها وعمرها. ويتوقع العلماء أنه في حال نجحت التجارب البحرية سيبدأ انشاء المزارع منها باستطاعات من رتبة الغيغا وات.ويقدر الباحثون الكلفة التأسيسية للجهاز الواحد بـ 1.7 مليون جنيه بريطاني للميغا وات الواحد ومقارنةً مع العنفات المائية الحديثة التي تبلغ كلفتها 3 للميغا وات ملايين جنيه و العنفات المائية ذات التكلفة 2 مليون للميغا وات جنيه للعنفة الريحية

3- وكالة ناسا للفضاء : أحد الباحثين من وكالة ناسا والذي طور طريقة لامداد الرجال الأليين التي تعمل تحت الماء بالطاقة يعتقد أن هذه التقنية السابقة ممكن أن تطبق بمنظور أضخم وذلك في مجال توليد الطاقة من البحار والمحيطات. تعتمد هذه الطريقة على طاقة حركة المياه من أجل توليد سائل بضغط عالي عوضاً عن توليد الكهرباء بشكل مباشر, بعدها يتم نقل هذا السائل إلى الشاطئ ويستخدم في توليد الكهرباء. كان الهدف من هذه الفكرة هو امداد الرجال الأليين بالطاقة عوضاً عن صعوبة اخراجهم من الماء واعادة وضع مدخرات لهم, تم في هذه الطريقة الاستفادة من فروق درجات الحرارة في الوسط المحيط عن طريق وضع مائع تشغيل متغير الأطور أي يتغير من الحالة فيزيائية إلى أخرى فعندما تزداد درجة الحرارة يتحول هذا الوسيط من صلب إلى مائع ويتمدد في الأنابيب مما يؤدي إلى ضغط أنبوب مركزي يحوي على سائل أخر الذي بدوره يولد كهرباء. إثناء التفكير بهذه الطريقة أدرك الباحث أنه يمكن الاستفادة من هذه الطريقة على صعيد توليد الطاقة من المد والجذر أو من الأمواج أو حتى من حركة المياه النهرية. تعتمد هذه الطريقة على تدوير عنفة بواسطة حركة المياه وتقوم هذه العنفة بدورها بتشغيل مضخة والتي تقوم بدورها بضخ سائل عبر أنابيب مرنة إلى أنابيب مرنة أكبر ومن ثم إلى عنفة ذات كفائة أعلى من العنفات المائية والتي توضع على اليابسة. الفائدة من هذه الطريقة هي التخلص من جميع الأجزاء الكهربائية المغمورة تحت الماء والتخلص من نقل الكهرباء من تحت الماء بواسطة الكبلات الكهربائية ذات التكلفة العالية الصعبة الصيانة والتي لها خطر أيضاً ويمكن أن تتعرض للصدأ. والميزة الأخرى لهذا النظام أنه من الممكن أن نحتفظ بالسائل المضغوط في خزان على اليابسة بالقرب من المولد وذلك من اجل ضخ السائل بشكل يتناسب مع فترات الحمل الأعظمي.

4- في اسكوتلندا : يتم تطوير نوع جديد من العنفات المد جزرية من قبل الباحثين في جامعة ستراثكلايد وهذه العنفات من المتوقع أن تحل محل المحطتان النوويتان القديمتان اللتان تغذيان سكوتلاندا. حيث أفاد الباحثون أن 2000 عنفة سوف تربط إلى قاع البحر بالقرب من الشاطئ الغربي والشمالي والتي سيكون بمقدورها توليد استطاعة بقيمة 2 غيغا وات وهذا ما يكفي ويزيد عن حمل الأساس لاسكوتلندا من الكهرباء. ومن المخطط الانتهاء بفترة الـ 2020.

9جدول بأسماء الدول أهم الدول التي تستثمر طاقة المد والجذر :

 

الدولة

المنطقة

الارتفاع الوسطي للمد والجزر(m)

مساحة المد والجزر(km²)

الطاقة القصوى(MW)

أرجنتين

San Jose

5.9

6800

كندا

Cobequid

12.4

240

5338

Cumberland

10.9

90

1400

Shepody

10.0

115

1800

الهند

Kutch

5.3

170

900

Cambay

6.8

1970

7000

كوريا الجنوبية

Garolim

4.7

100

480

بريطانيا

Severn

7.8

450

8640

Marsie

6.5

61

700

Conwy

5.2

5.5

33

الولايات المتحدة

Knik Alaska

7.5

2900

Turnagain Alaska

7.5

6501

روسيا

Mezen

9.1

2300

19200

Penzhinskaya

6.0

20,500

87,000

نيو زلندا

Kaipara Harbour

2.10

947

200+

 

10المراجع :

http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_power

http://www.impactlab.net/2008/08/09/britain-plans-worlds-largest-tidal-power-station/?dem_add_user_answer=true&dem_poll_id=27

http://www.guardian.co.uk/environment/2008/sep/04/waveandtidalpower.renewableenergy

www.robedwards.com/2009/04/


يمكن قراءة البحث و تحميله كاملاً بصيغة PDF من الرابط التالي:

طاقة المد و الجزر

عن الكاتب

م.اسامة الفاضل

م.اسامة الفاضل
مهندس طاقة كهربائية باختصاص طاقات متجددة خريج عام 2010، وفي صدد اكمال رسالة ماجستير في هندسة الطاقات المتجددة. يعمل في مجال الخلايا الكهروضوئية، شارك في عدد من المؤتمرات منها الأسبوع السوري الألماني الخامس والمؤتمر السوري الفرنسي، كما شارك بورشة عمل لتركيب محطة كهروضوئية مربوطة مع الشبكة باستطاعة 9 كيلو واط على مبنى الشيخ نجار في المدينة الصناعية بحلب. والتحق بعدد من الدورات التدريبة منها دورة لشركة Shell لادارة المشاريع الصغيرة. صفحة الكاتب
تابعنا
FacebookGooglePlusLinkedInTwitterRSS
النشرة البريدية

اشترك بالنشرة البريدية للرسائل الإخبارية:

شارك
استفتاءات

كيف وجدت التصميم الجديد للموقع ؟

View Results

جاري التحميل ... جاري التحميل ...