परीक्षण बेंच पर ज्वारीय शक्ति

पावर प्लांट से पृथ्वी की सबसे मजबूत ज्वारीय धारा में कितनी बिजली की आपूर्ति हो सकती है?

होए के द्वीप की ओर मुख्य भूमि से पेंटलैंड के घाट पर देखें © w / CC-by-sa 3.0 से Postdlf
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स्कॉटलैंड के उत्तरी तट के सामने, उच्च ज्वार और उच्च ज्वार पानी की भारी मात्रा में चलते हैं। वहां, पेंटलैंड फर्थ में, ज्वार के बिजली संयंत्र इसलिए अगले कुछ वर्षों में बनाए जाएंगे, जो बिजली पैदा करने के लिए इन मजबूत धाराओं का उपयोग करते हैं। एक अंतरराष्ट्रीय शोध दल ने अब मॉडल गणना का उपयोग किया है ताकि यह परीक्षण किया जा सके कि वास्तव में ऐसा पावर प्लांट कितना बिजली पहुंचा सकता है। न केवल स्कॉटिश अधिकारियों की तुलना में बहुत कम परिणाम है, यह यह भी दर्शाता है कि पिछली योजनाएं बल्कि अनुत्पादक हैं।

ज्वार पृथ्वी के कई समुद्री किनारों को आकार देता है: नियमित रूप से उच्च ज्वार में, पानी उगता है और कम ज्वार पर पीछे हट जाता है। इस निरंतर परिवर्तन से कुछ तटों पर भारी मात्रा में पानी पैदा होता है - जिसका उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। यदि टर्बाइन को समुद्र में एक ऐसे बिंदु पर उतारा जाता है जहां एक मजबूत ज्वार-भाटा होता है, तो ऊपर और नीचे बहता पानी उनके बीच से होकर बहता है। सिद्धांत इस प्रकार एक पनबिजली संयंत्र के समान है, उदाहरण के लिए, एक नदी या बांध पर - केवल ज्वारीय बिजली संयंत्र में पानी बारी-बारी से एक बार, कभी-कभी दूसरी दिशा में बहता है।

केवल दुनिया भर के लगभग 100 तटीय क्षेत्रों में ज्वार की धाराएँ इतनी मजबूत हैं कि ऐसे बिजली संयंत्र लाभदायक हो सकते हैं। बेहद मजबूत ज्वारीय प्रवाह वाले स्थानों में से एक पेंटलैंड फर्थ है, जो स्कॉटिश मुख्य भूमि और ऑर्कनी द्वीप समूह के बीच जलडमरूमध्य है। "वह असाधारण तेजी से ज्वार की धाराओं के लिए जाना जाता है जो ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के थॉमस एडकॉक और उनके सहयोगियों ने कहा, " प्रति सेकंड पांच मीटर से अधिक हो सकता है। अन्य बातों के अलावा, स्कॉटलैंड के अधिकारियों ने 2010 में इस क्षेत्र के कुछ हिस्सों को पहले से ही सात कंपनियों को पट्टे पर दे दिया है और वहां टाइडल टर्बाइन बनाने की योजना बना रहे हैं।

एक और 14 गीगावाट के बीच

लेकिन ज्वारीय शक्ति के लिए इस स्थान के महत्व के बावजूद, कितनी बिजली वास्तव में उत्पन्न हो सकती है, इसका अनुमान शोधकर्ताओं ने रिपोर्ट किया है। जबकि स्कॉटिश सरकार 14 गीगावाट तक बोलती है, अन्य औसतन लगभग एक ही है। गिगावाट बंद। इन विसंगतियों के कारणों में से एक है, वैज्ञानिकों के अनुसार, पिछली गणना में ज्यादातर सरलीकृत मॉडल का उपयोग किया गया था जो कि जलडमरूमध्य की वास्तविक स्थलाकृति और वहां सीबेड को ध्यान में नहीं रखते थे। इसके बजाय, यह एक साधारण चैनल माना जाता था।

एडकॉक और उनके सहयोगियों ने अब इसे और अधिक जटिल मॉडल के साथ दोहराया है। उन्होंने निर्धारित किया कि अगर टांके के पार एक या एक से अधिक पंक्तियों में टरबाइन रखी जाए तो कितनी बिजली पैदा होगी। ऐसा करने में, उन्होंने पेंटलैंड फ़र्थ के विभिन्न क्षेत्रों में ज्वार की धाराओं पर उप-तुलसी के दोनों प्रभाव पर विचार किया, साथ ही साथ टर्बाइनों द्वारा उत्पन्न होने वाले नुकसान ने डाउनस्ट्रीम टर्बाइनों पर भी प्रभाव डाला। प्रदर्शन

ज्वारीय बिजली संयंत्र का सिद्धांत: बारी-बारी से प्रवाह और वापसी का पानी टर्बाइन को संचालित करता है। सार्वजनिक डोमेन

आधे स्कॉटिश जरूरतों के लिए बिजली

मूल्यांकन से पता चला कि पेंटलैंड फर्थ पर एक ज्वारीय ऊर्जा संयंत्र अधिकतम 1.9 गीगावाट बिजली तक पहुंच सकता है - और इस तरह पिछले कई अनुमानों से कम है। आखिरकार, स्कॉटलैंड की कुल बिजली मांग के आधे हिस्से के तहत बिजली पर्याप्त होगी।

हालांकि, यह केवल कुछ शर्तों के तहत है, जैसा कि शोधकर्ता जोर देते हैं: "टरबाइन को पूरे पेंटलैंड फर्थ में एक बार स्थापित किया जाना चाहिए और प्रवाह दर में बड़े उतार-चढ़ाव को सहना चाहिए, " एडकॉक ने कहा। और उनके सहयोगियों। इसके अलावा, किसी को यह स्वीकार करना होगा कि जलडमरूमध्य के माध्यम से प्रवाह की दर एक तिहाई तक कम हो जाएगी।

मौजूदा आबंटन रणनीति प्रतिरूपक है

मॉडल की गणना में कुछ और भी दिखाया गया था: इस क्षेत्र में कई छोटे, स्वतंत्र रूप से नियोजित ज्वारीय बिजली संयंत्रों का निर्माण बल्कि उल्टा है। यदि आप एक छोटे से क्षेत्र पर टर्बाइन स्थापित करते हैं, तो पृष्ठभूमि के रूप का प्रभाव अधिक ध्यान देने योग्य होता है और प्रदर्शन में नुकसान हो सकता है।

इसके अलावा, टर्बाइन एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं, जैसा कि शोधकर्ताओं ने रिपोर्ट किया है: यदि, उदाहरण के लिए, पेंटलैंड फ़र्थ में टर्बाइनों की एक एकल पंक्ति लगभग एक गीगावाट बिजली पैदा कर सकती है, इस टरबाइन श्रृंखला की शक्ति केवल 0 तक गिरती है। 7 गीगावाट, अगर एक दूसरी कंपनी दो और पंक्तियों का निर्माण करती है, तो एडकॉक और उनके सहयोगियों की अपेक्षा करें। इसके अलावा, टर्बाइनों को वास्तव में आवश्यक शक्ति के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है और इसलिए इसे अधिक तेज़ी से पहना जा सकता है।

हालांकि, स्कॉटिश सरकार की पिछली रणनीति पेंटलैंड फ़र्थ में अलग-अलग कंपनियों को अलग-अलग पट्टे देने की है। 2010 में पहले से ही सात कंपनियों को लाइसेंस दिए गए थे, जो स्ट्रैट्स पर विभिन्न बिंदुओं पर ज्वारीय पावर स्टेशन स्थापित करने के लिए हैं। "ऐसी रणनीति अपतटीय पवन खेतों में सफल रही, जो शायद ही एक-दूसरे को प्रभावित करते हैं, " शोधकर्ताओं ने समझाया। ज्वारीय बिजली संयंत्रों के मामले में, हालांकि, यह मौलिक रूप से अलग है। प्रभावी होने और 1.9 गीगावाट बिजली देने के लिए, एक पेंटलैंड फ़र्थ पावर प्लांट को संयुक्त रूप से नियोजित इकाई के रूप में डिज़ाइन किया जाना चाहिए - न कि परस्पर अवरुद्ध टरबाइन ब्लॉकों के एक टुकड़े के रूप में। (रॉयल सोसाइटी A, 2013 की कार्यवाही; doi: 10.1098 / rspa.2013.0072)

(रॉयल सोसायटी ए की कार्यवाही, 10.07.2013 - एनपीओ)