تولید انرژی به سبکی جدید
جزر و مد یک منبع انرژی قابل پیش بینی ، سازگار و غیرقابل توصیف است. انرژی بالقوه آب را می توان با راندمان زیاد به الکتریسیته تبدیل کرد. با استفاده از جزر و مد و بررسی و انتخاب مکان مورد نظر می توان خیلی بیشتر از سایر منابع انرژی به الکتریسیته دست پیدا کرد.
تکنولوژی
نمونه هایی از این نیروگاه جزر و مدی می توان به Rance در فرانسه اشاره نمود. که از سال ۱۹۶۷ نیروگاه های شمال فرانسه را تأمین می کند و ایستگاه Sihwa-ho در کره که بزرگترین در نوع خود با خروجی ۲۵۴ مگاوات است. این نیروگاه های ثابت با ساختارهای ورودی بزرگ مشخص می شوند.
با این حال ، این فن آوری جدید نیازمند به یک طراحی جمع و جور و تا حدی ماژولار که حتی بتوان کنترل آن را با سیستم های موبایل انجام داد، تا بدین صورت قابلیت استفاده جهانی را دارا باشند. اما هنوز قابل استفاده نیستند و ممکن است تأثیر زیادی روی زیستگاه دریایی با گیاهان و جانوران آن بگذارد. در حال حاضر این تکنولوژی با استفاده از انواع جدیدی از توربین ها اجرا می شوند. که می توان گفت همان نمونه های توربین های بادی نیز هستند. از ویژگی این تکنولوژی می توان به این موضوع اشاره نمود که این توربین ها می توانند در جریانهای کند و دامنه کم جریان قدرت تولید کنند. قدرت تولید شده از طریق کابل به مقصد اصلی انجام می شود.
پتانسیل انرژی برای تولید تا حد زیادی به مکان بستگی دارد. هر چه روند جزر و مد سریعتر باشد ، بازده انرژی نیز بیشتر می شود و ممکن است خیلی زود به انرژی مد نظر کاربر برسد. از جمله مکانهای مناسب برای این نوع توربین ها می توان به ، از جمله نوا اسکوشیا کانادا، آسیای جنوب شرقی، قسمت شمالی استرالیا و اطراف جزایر بریتانیا را نام برد. طبق یک مطالعه ، تقریباً ۲۰٪ از نیازهای بریتانیا می تواند با نیروگاه دریایی برطرف شود.
سیستم های کاربردی و آزمایش
شرکت های مشهور بین المللی در سال های اخیر برای پیاده سازی این نوع سیستم و استفاده نوع ماشین آلات و حتی نوع اجرای آن طراحی های منحصر به فرد و جدیدی را اجرا نموده اند. مفاهیم فنی جدید، تاسیسات و توربین ها در آبهای ساحلی جزایر ارکنی اسکاتلند مورد آزمایش قرار گرفته اند. (EMEC مرکز انرژی دریایی اروپا) زیرساخت های لازم برای نصب، بهره برداری، ارزیابی، تجزیه و تحلیل و اندازه گیری داده ها را برای شرکت ها فراهم می کند.
در حال حاضر و با توجه به آزمایش های انجام شده روی توربین های می توان آنها را به ۳ دسته تقسیم بندی کرد:
- توربین های انفرادی که تا کف دریا پایین می روند
- سکوهایی با چندین توربین جداگانه
- توربین ها که در کنار رودخانه شناور هستند و در جریان آب شناور هستند.
نکته اسای برای این توربین های آب بندی قوی و قابل اعتماد آنها می باشد. که این مهم توسط مکانیکال سیل بروگمن تامین و اجرایی شده است. و در حال حاضر نیز انواع مختلفی از مکانیکال سیل به شرکت های مختلف تحویل داده شده است.
محصولات
ساختار این توربین ها نیز به مانند سایر پمپ ها مب اشد. بطوری که شفت از داخل محفظه عبور کرده و توسط سیل به پروانه وصل می شود. نکته اساسی در این بین استفاده از نوع آب بندها و جلوگیری از نفوذ آب به داخل توربین می باشد. و البته آب ها دریا به دلیل خورندگی بالا نیاز به استفاده از محصولاتی با جنس خاص دارند تا در برابر ساییدگی و خورندگی و همچنین فشار موجود در آب مقاوم باشند.
سرعت پایین توربین های فعلی چالشی را برای آب بندها ایجاد می کند ، زیرا برخلاف سایر پمپ ها که دارای سرعت بالا می باشند، دیگر نیاز به روانکاری در قسمت های کشویی ندارند. علاوه بر این ، جریان متناوب جریان معکوس هنگام کار و تغییرات مرتبط با آن در جهت چرخش شافت توربین نیز بار بزرگی برای آب بند ها می باشد.
بازیابی و سرویس دهی به توربین های فعلی دریایی پیچیده و گران است. در نتیجه دوره های طولانی کار برای ( MTBS میانگین زمان بین سرویس) بیش از ۵ سال مورد نیاز است. سیستم سیل باید از طراحی براساس استحکام و قابل اعتماد بودن و راندمان کاری بالا برخوردار باشند.
از آنجا که مفاهیم مختلف و پارامترهای نصب توربین های فعلی بسته به سازندگان وجود دارد ، باید تمامی الزامات و نیاز های این سازندگان تامین گردد.
پروژه ها
پروژه “سبز عمیق”
سیستم بادبادک Minesto در عمق ۱۲۰ متری (۴۰۰ فوت) به دريا فرو رفته و در حال حاضر می تواند با سرعت کم جریانی در حدود ۱٫۲ … ۲٫۵ متر بر ثانيه (۴ … ۸ فوت در ثانيه) تولید کند. وسیله بادبادک مجهز به توربین است که توسط جریان جزر و مدی آن را به حرکت در می آورد. نوع قرار گیری توربین نیز در شکل به نمایش در آمده است. که به آن کمک می کند تا به ده برابر سرعت برسد. مناطقی که سیستم بادبادک در حال حاضر در حال بهره برداری هستند Holy head Deep ، بریتانیا و Strang ford Lough در ایرلند شمالی هستند. توربین های فعلی توسط Schottel Hydro آلمان تأمین شده است و اپراتورآن، این شرکت سوئدی Minesto است. خروجی سیستم منفرد ۰٫۵ مگاوات است.
مکانیکال استفاده شده در این توربین ها:
مکانیکال دریایی type 19.9700.170.01
امکانات
• استفاده از تک در نسخه نیمه کارتریج
• قابلیت استفاده به صورت دو جهته
• استفاده از ترکیبی از مواد سخت و نرم
• محافظت از واشرها در برابر آب دریا
محدوده عملیاتی
• استفاده بر روی شفت های با قطر ۱۷۰ میلیمتر
• تحمل حرارت تا ۱۵ درجه سانتیگراد
• تحمل فشار بایر ۲ تا نهایت ۱۶ بار
• سرعت جابجایی ۷۳۵ دور
پروژه “تریتون”
سیستم پلت فرم Triton، نصب هر تعداد توربین ساخته شده توسط تولید کنندگان مختلف را امکان پذیر می کند. توربین های انفرادی بر روی یک سازه از قبل ساخته شده سوار می شوند. و در آن توربین به صورت جزئی یا کامل درون آب فرو می رود و سپس توسط لنگر به کف دریا یا اقیانوس بسته می شوند. بسته به نوع قرار گیری این سکو می توان امکان دسترسی آسان را برای کارهای تعمیر و نگهداری فراهم کند. مرکز تحقیقات انرژی اقیانوس، در حال آزمایش Triton T36 در خلیج Fundy در کانادا نوا اسکوشیا است. این پلتفرم تازه توسعه یافته با ۳۶ توربین Schottel Hydro SIT Instream مجهز شده است و خروجی ۲٫۵ مگاوات را تأمین می کند.
سیل استفاده سده در این سیستم از type 19.9700.220.04 می باشد.
امکانات
• استفاده به صورت تک در نسخه نیمه کارتریج
• دارای کارکرد دو جهته
• ساخته شده از ترکیبی از مواد سخت و نرم
• مخافظت واشرها در مقابل آب دریا
رنج کارکرد
• قابل نصب بر روی شفت های با قطر ۲۲۰ میلیمتر
• تحمل دمای حداکثر ۳۵ درجه سانتیگراد
• تحمل فشار کاری ۱ تا نهایت ۶ بار
• دارای سرعت ۶۰ تا ۲۰۰ دور در دقیقه
