Energia 4.0

A jövő energiája

Tiszta, de azért nem egyszerű: az árapályerőmű

2019. március 25. 11:47 - energia4.0

A megújuló és teljesen tiszta energiaforrások sokfélék lehetnek. Magyarország földrajzi adottságai folytán nekünk sajnos árapályerőművünk nem lesz, pedig ha a technológia tovább fejlődik, meghatározó lehet a világ energiatermelésében a rendkívül ötletes apály-dagály energia.

Magyarországon, amikor teljesen tiszta, megújuló energiaforrásokról beszélünk, elsősorban a naperőművekre gondolunk. Vannak persze szélenergia-megoldásaink is, de az új fejlesztések már sokkal inkább a naphoz kötődnek.

A kifejezetten időjárásfüggő nap és szél mellett globálisan a víz mozgását kihasználó erőművek is nagyon elterjedtek. Felsorolni is nehéz lenne, hogy hányféle kísérlet történt már arra, hogy a hömpölygő vizek hihetetlen energiáit a magunk javára fordítsuk. A legismertebbek a nagy vízhozamú folyókra épített vízierőművek, amelyek eleve jelentős energiát termelnek, vagy éppen felduzzaszthatóak. Akadnak emellett olyan szerkezetek is, amelyek a hullámzást, a tengerek áramlását, vagy éppen az árapályt fordítják energia kinyerésére.


shutterstock_715031356_jpg2.jpg

Magyarországon nincsenek tengerek, de igazán lényeges domborzati szintkülönbségek sem, így általában a vízienergia, de különösen a tengeri vízienergia soha nem lesz a mi megújuló energiaforrásunk. Ezzel együtt rendkívül érdekes megismerni egy ilyen üzemet.

Azt természetesen ezer éve is látták az emberek, hogy a tengereknek eltérő a napon belüli vízszintje, naponta kétszer, dagálykor magasabb a víz, apálykor pedig alacsonyabb. Ahhoz már komolyabb fizikai ismeretekkel kellett rendelkezni, hogy meg is értsük: a Föld, a Hold és a Nap milyen tömegvonzással bír egymásra, hogyan válik el egymástól a Föld szilárd, egy testként mozgó része, illetve a tengerek víztömegeinek mozgása.

Mindezt ötszáz éve még csak pedzegették, de arra hamar rájött az európai ember, hogy a magasra emelkedő víz lefolyása energiát jelent, építettek is például a jelenségre árapálymalmokat.

Aztán az ember már nem csak búzát őrölt, hanem megértette, hogy amennyiben a vízszintnek van egy lassú emelkedése és egy lassú süllyedése, ott mozgási energia nyerhető.

Nagyon leegyszerűsítve, olyan ez, mint két egymással kölcsönhatásban levő kád. Amikor az egyikben ér csúcsra a vízszint, azt megfoghatjuk, nem hagyjuk fokozatosan visszaereszkedni. Hanem duzzasztunk, várunk, aztán gyorsan leeresztjük a vizet, az bizony meg tudja hajtani a malmot, vagy egy másfajta turbinát.

Az árapályerőmű nem bonyolult, medencék, zsilipek és vízturbina – mindössze ennyi kell ehhez az energiatermeléshez, ami elég szimplán hangzik, de valójában persze az árapályerőművek gigantikus, rendkívüli mértékben digitalizált szerkezetek.

Érdekesség, és elsőre nem tűnik túlságosan racionálisnak, de a világ legnagyobb árapályerőművei úgy vannak kialakítva, hogy csak az egyik irány mozgását játsszák meg. Nagyon ritkák az oda-vissza működtethető, úgynevezett kétmedencés erőművek.

 shutterstock_74901859_jpg2.jpg

Árapályerőmű sok van viszonylag közel is, főleg spanyol, francia, brit tengerbe tartó folyók torkolatánál, de ezek jellemzően azért pár száz, pár ezer háztartás ellátásáért felelnek mindössze.

A világ legnagyobb árapályerőműve viszont nagyon komoly, negyedmillió embert ellátó erőmű, amely Dél-Koreában található.

A Sihwa erőmű az azonos elnevezésű tóra épült. Hosszú tengeri gát védte a környék földjeit, aligha gondolt korábban bárki arra, hogy ez a gát jó alap lesz egy erőműnek is.

A gigantikus építmény 254 MW teljesítményével ma a világ legnagyobb árapályerőműve. Gazdája a Daewoo, az egyik legismertebb koreai chaebol (családi tulajdonú óriáskonglomerátum), amely nagyon büszke a projektre.

Magát a gátat az áradások megfékezésére építették, de ez adta később az energetikai szakemberek ötletét, és alig másfél évtizeddel a gát felhúzása után már nyílt is a gátra telepített árapályerőmű.

A Sihwa bizonyos értelemben egyszerű, mint a lejtő. Ez is csak egyirányú energiaforrás, vagyis a 30 négyzetkilométeres lezárt tavi területre beáramló víz erejét használja ki.

A vizet nyolc zsilipen engedik le és nagy teljesítményű merülőturbinák nyerik ki az energiát.

Sajnos a kockázatok is ebből erednek. Ha a víz természetes mozgása helyett gyorsítanak, zúdítanak, akkor az megzavarhatja az ott élők nyugalmát. Ugyanakkor a nagy folyami duzzasztásokkal ellentétben, az árapály konstrukciók nagy előnye, hogy a vizet két természetes állapota között kell csak átengedni, vagyis például egy esetleges gátszakadás nem önti el a környéket, csak pár órával hamarabb beállítja az apály, illetve a dagály valamely állapotát.

A nagy kérdés azonban az, hogy a sok ötletes, technológiai megoldás lehet-e hosszabb távú, elterjedt és gazdaságos energetikai megoldás? Könnyű belátni, hogy egy sebes, nagy vízhozamú folyó állandóan hozza a vizet, folyamatosan termeli a vízienergiát, míg az árapály erőmű olyan, mintha a folyó „állna” egész nap, csak kétszer - elég gyorsan - ide-oda átfolyna egy csomó víz.

A működtetése olcsó, de maguk a berendezések méretesek, és költségesek, így ma még határozottan nem széleskörűen elterjedt az árapály, mint erőműtípus. Ugyanakkor ez egy nagyon nagy esély. Gondoljunk csak bele, a modern energiarendszerek fő problémája a kiegyenlítés, a rugalmasság. Lehet, hogy az árapály-rendszerek környezeti kötöttsége korlátozó tényező, de azért arról tényleg az ember dönt, hogy mikor nyitja meg a zsilipeket.

 

18 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://ajovoenergiaja.blog.hu/api/trackback/id/tr1514715173

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Kovacs Nocraft Jozsefne 2019.03.25. 15:29:57

Az árapályerőmű az összes elképzelhető erőmű közül a legveszélyesebb és legkártékonyabb, mert hatására lassul a Föld tengely körüli forgása, ráadásul a Hold Földtől való távolodása is felgyorsul. Ezért hosszabbak lesznek a napok - ez felborítja az élőlények belső biológiai óráját -, módosítani kell a naptárunkat, hiszen az év egyre kevesebb napból fog állni, és a holdhónap is hosszabbodni fog. A hosszabb nappalok miatt nőni fog a nappali max. hőmérséklet és csökkenni fog az éjszakai min. hőmérséklet, vagyis szélsőségesebb lesz az időjárásunk. Összességében tehát az árapályerőmű az egész bolygónkat veszélyezteti és teszi lakhatatlanná.

Ezért öntudatos zöld környeztvédő - sőt Föld-védő!!! - a leghatározottabban elutasítja az árapályerőműveket.

;)

Csiha András 2019.03.25. 16:22:44

@Kovacs Nocraft Jozsefne: Ennyi tömény butaságot összehordani egy hozzászólásban igazán kiemelkedő teljesítmény, őszintén gratulálok! Szegény Föld, szegény környezet - ha ilyenek védik.

2019.03.25. 16:39:23

@Kovacs Nocraft Jozsefne: Gondolom, ez vicc. Ez esetben: hihihi.

cso zsi 2019.03.25. 16:52:47

@Kovacs Nocraft Jozsefne: Nem rossz. Jövő hétfőn ütősebb lett volna. ;)

Kovacs Nocraft Jozsefne 2019.03.25. 17:07:03

@Csiha András:

Egy bizonyos értelmi szint felett nem szükséges külön jelezni az iróniát. Az e szint alattiak kedvéért tettem oda a ;) emoticont. Te sajnos még ezt a jóval alacsonyabb értelmi szintet sem éred el. :(

Isaac Milo Mendez 2019.03.25. 17:11:09

@Kovacs Nocraft Jozsefne: ???????
Én meg a fingommal fordítom meg a Golf áramlatot.

Kovacs Nocraft Jozsefne 2019.03.25. 17:20:23

@Isaac Milo Mendez:

Meg is látszik a hatása, mert az utóbbi évtizedekben jelentős mértékben lassult a Golf-áramlat. De most már tudjuk, ki a bűnös ebben.

Csiha András 2019.03.25. 17:45:36

@Kovacs Nocraft Jozsefne:
1.) Sajnálom, de egy bizonyos értelmi szint felett nem szoktak, nem illik ismeretleneket letegezni.
2.) Sajnálom, de én komolyan szoktam venni a leírtakat, és ez nem egy viccfórum, ha jól tudom.
3.) Sajnálom, de én csak egy egyszerű "mezei" nyugalmazott egyetemi docens vagyok, nem tudok olyan kiválóan keresni/értelmezni eldugott, elferdített ;) emotikont, mint Ön. Ha viccként fogtam volna fel (nem sikerült), tudtam volna értékelni az Ön által leírtakat.
4.) Sajnálom, de az egyetemen épületgépész mérnökként környezeti energia hasznosítást is oktattam, többek között ár-apály erőműről is beszéltem a hallgatóknak. A franciaországi Saint-Malo-i erőművet meg is látogattam, amikor nem messze onnan dolgoztam két évig, meg amikor egy konferencián adtam ott elő 2005-ben.
5.) Sajnálom, akár még értelmesen el is beszélgethettünk volna, de nem így alakult.

Jakab.gipsz 2019.03.25. 18:03:45

@Kovacs Nocraft Jozsefne: A hajók pedig elfárasztják a tengert. ezért veszélyesek, legalább annyira mint az árapály erőművek.

dukeekud 2019.03.25. 19:09:36

@Kovacs Nocraft Jozsefne: En is ezzel akartam kezdeni, hogy a fold forgas energiajat hasznositjuk, vagyis lassan meg all a fold, es mindmeghalunk. :))
Azert tenyleg nem art vigyazni. :) A fold teljes forgasi energiaja, kb egy millio evig lenne elegendo, ha minden energiat ebbol termelnenk 100 % hatasfok eseten . Ha mondjuk 1 % fordulatszam csokkennest engedunk meg (az kb negyed oraval hosszabb napokat jelent), akkor 20 ezer evig hasznalhatnank.

Csiha András 2019.03.25. 20:01:58

@Kovacs Nocraft Jozsefne: Sokat gondolkozhatott rajta, de megérte, ez aztán valóban szellemes riposzt volt, gratulálok ÖNNEK!

Nyepet 2019.03.25. 20:43:36

@Kovacs Nocraft Jozsefne: Nem tisztem és nem is kell Csiha Andrást megvédenem, azon ő már túl van.
Viszont szellemesnek vélt irománya - lehet hogy valakinek az is - félre ment, biztosan meg van az a fórum, ahol ennek a stílusnak meg van a helye. Aztán ha valaki ezt szóvá tesz, akkor megsértődik és elkezd személyeskedni ... és jönnek utána a többiek. Na ez a jelenség ami a normális eszmecserét kiöli szinte mindenhonnan. Szerintem sem a bejegyzés szerzője, sem a hozzáértő olvasók, sem a laikus érdeklődők (köztük én) itt nem vevők erre a stílusra és jelenségre. Maradok tisztelettel!

Jakab.gipsz 2019.03.26. 23:39:01

Komolyra fordítva a szót.

Vajon azt kiszámolta-e valaki, ha sok giga watt szél energiát ki veszünk a atlanti óceán szeleiből, hogyan jutnak el hozzánk és az Alpokba az esőt hozó felhők ?

dukeekud 2019.03.27. 05:25:29

@Jakab.gipsz: A nagysagrendek miatt, valoszinuleg nem lenne gond. A foldre kb 10 ezerszer annyi napenergia erkezik, mint amennyit termelunk, hasznalunk evente . Ennek 20 %-a szelenergia. Vagyis kb 2 ezerszer annyi szel energia van, mint amennyi energiara evente szuksegunk van. Tehat ha mindent szelenergiaval helyetesitenenk, akkor is csak ezrednyi reszet hasznalnank el az egesznek.

Kovacs Nocraft Jozsefne 2019.03.27. 08:36:46

@dukeekud:

Abban igazad van, hogy a kivett energia aránya elenyésző, ám kérdés, milyen _helyi_ hatásokkal járnak a szélerőművek a telepítés közelében. A szél lassulásának lokálisan lehetnek káros hatásai, pl. a csapadék eloszlása megváltozhat.

A klímánk és az ökoszisztémánk egy igen összetett és szinte átláthatatlan rendszer. Egy emberi beavatkozás hatásai nemegyszer sok ezer kilométernyire jelentkeznek. A klímamodellek szélsőségesen eltérő - vagyis bizonytalan, megbízhatatlan - jóslataiból az is látható, hogy egyelőre képtelenek vagyunk megjósolni egy beavatkozás hatásait.
süti beállítások módosítása