የሞገድ ሃይል ማመንጫ፡የስራ መርህ

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 10:17

የውቅያኖሶች ውሃ ስፍር ቁጥር የሌላቸውን ሀብቶች ይደብቃል ፣ዋናዎቹ ምናልባትም በባህር ማዕበል ውስጥ ያልተገደበ የኃይል ምንጮች ናቸው። ለመጀመሪያ ጊዜ በባህር ዳርቻ ላይ የሚሽከረከሩትን የዘንጎች ጉልበት አጠቃቀም በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን በፓሪስ ውስጥ የታሰበ ሲሆን ለሞገድ ወፍጮ የመጀመሪያው የፈጠራ ባለቤትነት በቀረበበት ወቅት ነበር። አሁን ቴክኖሎጂ ወደ ፊት ሄዷል፣ እና የመጀመሪያው የንግድ ሞገድ ኃይል ማመንጫ የተፈጠረው በሳይንቲስቶች የጋራ ጥረት ሲሆን በ 2008 መሥራት የጀመረው።

ለምን ይጠቅማል?

የተፈጥሮ ሃብቶች በመመናመን ላይ መሆናቸው ከማንም የተሰወረ አይደለም። የድንጋይ ከሰል ፣ የዘይት እና የጋዝ ክምችት - ዋና የኃይል ምንጮች - ወደ ማብቂያው እየመጣ ነው። የሳይንስ ሊቃውንት እጅግ በጣም ጥሩ ትንበያዎች እንደሚገልጹት, ክምችቱ ለ 150-300 ዓመታት ህይወት በቂ ይሆናል. የኑክሌር ኃይልም የሚጠበቀውን ያህል መኖር አልቻለም። ከፍተኛ ኃይል እና ምርታማነት ለግንባታ, ለሥራ ማስኬጃ ወጪዎችን ይከፍላሉ, ነገር ግን የቆሻሻ አወጋገድ እና የአካባቢ መጎዳት ችግሮች በቅርቡ እንዲተዉ ያስገድዳቸዋል. በእነዚህ ምክንያቶች ሳይንቲስቶች አዲስ አማራጭ የኃይል ምንጮችን ይፈልጋሉ. አሁን ቀድሞውኑየንፋስ እና የፀሐይ ኃይል ማመንጫዎች ይሠራሉ. ነገር ግን ለሁሉም ጥቅሞቻቸው, ጉልህ የሆነ ጉድለት አላቸው - ዝቅተኛ ቅልጥፍና. የህዝቡን ፍላጎት ማርካት አይቻልም። ስለዚህ አዳዲስ መፍትሄዎች ያስፈልጋሉ።

ኤሌትሪክ ለማመንጨት የሞገድ ሃይል ማመንጫ የሞገድ ሃይልን ይጠቀማል። በጣም ወግ አጥባቂ ግምቶች መሠረት, ይህ እምቅ 1000 ሙሉ አቅም ላይ የሚንቀሳቀሱ የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ጋር ሲነጻጸር ነው 2 ሚሊዮን ሜጋ ዋት, እና ሞገድ ፊት ለፊት ገደማ 75 KW / m3 ሜትር. በአካባቢው ላይ ምንም አይነት ጎጂ ውጤት የለም።

አጠቃላይ የስራ እቅድ

የሞገድ ኃይል ማመንጫዎች የሞገድ እንቅስቃሴን ሜካኒካል ኢነርጂ ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል በመቀየር ለተጠቃሚው ማስተላለፍ የሚችሉ ተንሳፋፊ መዋቅሮች ናቸው። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ሁለት ምንጮችን ለመጠቀም ይሞክራሉ፡

1. የኪነቲክ ክምችቶች። የባህር ውስጥ ዘንጎች በትልቅ ዲያሜትር ቧንቧ ውስጥ ያልፋሉ እና ቢላዎቹን ያሽከረክራሉ, ይህም ኃይልን ወደ ኤሌክትሪክ ጄነሬተር ያስተላልፋሉ. የሳንባ ምች መርሆው እንዲሁ ይተገበራል - ውሃ ወደ ልዩ ክፍል ውስጥ ዘልቆ በመግባት ኦክስጅንን ከዚያ ያፈናቅላል ፣ ይህም በሰርጦች ስርዓት ውስጥ ይዛወራል እና የተርባይን ንጣፎችን ያሽከረክራል።
2. የሚንከባለል ጉልበት። በዚህ ሁኔታ, የማዕበል ኃይል ማመንጫው እንደ ተንሳፋፊ ሆኖ ይሠራል. በጠፈር ውስጥ ከማዕበሉ መገለጫ ጋር መንቀሳቀስ፣ ተርባይኑ ውስብስብ በሆነ የሊቨር ሲስተም እንዲዞር ያደርገዋል።

የተለያዩ ሀገራት የሞገድን ሜካኒካል እንቅስቃሴ ወደ ኤሌክትሪክ ለመቀየር የየራሳቸውን ቴክኖሎጂ ይጠቀማሉ ነገርግን አጠቃላይተመሳሳይ የድርጊት መርሃ ግብር አላቸው።

የሞገድ ኃይል ማመንጫዎች ጉዳቶች

የሞገድ ሃይል ማመንጫዎች በስፋት እንዳይገቡ ዋነኛው መሰናክል ዋጋቸው ነው። በባህር ውሀ ላይ ባለው ውስብስብ ዲዛይን እና ውስብስብ ተከላ ምክንያት እንዲህ አይነት ተከላዎችን ወደ ስራ ለማስገባት የሚያስወጣው ወጪ ለኒውክሌር ሃይል ማመንጫ ወይም የሙቀት ኃይል ማመንጫ ግንባታ ከሚያስፈልገው በላይ ነው።

በተጨማሪም ሌሎች በርካታ ድክመቶችም አሉ እነሱም በዋናነት ከማህበራዊና ኢኮኖሚያዊ ችግሮች መፈጠር ጋር ተያይዘዋል። ነገሩ ትላልቅ ተንሳፋፊ ጣቢያዎች አደጋን ይፈጥራሉ እና በአሰሳ እና በአሳ ማጥመድ ውስጥ ጣልቃ መግባታቸው ነው - ተንሳፋፊ ሞገድ ኃይል ማመንጫ በቀላሉ አንድን ሰው ከአሳ ማጥመጃ ቦታዎች ማስወጣት ይችላል። በተጨማሪም ሊከሰቱ የሚችሉ የአካባቢ ውጤቶች አሉ. የመጫኛዎች አጠቃቀም የባህር ሞገዶችን በእጅጉ ያጠፋል, ትንሽ ያደርጋቸዋል እና ከባህር ዳርቻ እንዳይሰበሩ ይከላከላል. ይህ በእንዲህ እንዳለ, ማዕበሎች በውቅያኖስ ውስጥ ባለው የጋዝ ልውውጥ ሂደት ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታሉ, ንጣፉን ያጸዳሉ. ይህ ሁሉ ወደ ሥነ ምህዳራዊ ሚዛን ለውጥ ሊያመራ ይችላል።

የማዕበል ኃይል ማመንጫዎች አወንታዊ ገጽታዎች

ከጉዳቶቹ ጋር፣የማዕበል ሃይል ማመንጫ በሰዎች እንቅስቃሴ ላይ በጎ ተጽእኖ የሚያሳድሩ በርካታ ጥቅሞች አሉት፡

• ጭነቶች፣የሞገድ ሃይልን በማጥፋት የባህር ዳርቻ ህንጻዎች (ምሰሶዎች፣ ወደቦች) በውቅያኖስ ሃይል ከጥፋት ሊከላከሉ ይችላሉ፤
• ኤሌክትሪክ የሚመነጨው በትንሹ ወጭ ነው፤
• ከፍተኛ የሞገድ ሃይል የንፋስ እርሻዎችን ከነፋስ ወይም ከፀሀይ ሀይል ማመንጫዎች የበለጠ ኢኮኖሚያዊ ጠቀሜታ እንዲኖረው ያደርጋል።

የኢነርጂ ክምችቶችም በየብስ ውሀዎች በተለይም በወንዞች የተያዙ ናቸው። በድልድዮች፣ ማቋረጫዎች፣ ምሰሶዎች ላይ የጣቢያዎች ግንባታ ለእዚህ የኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ አካባቢ ልማት ተስፋ ነው።

የሚፈቱ ችግሮች

የሳይንስ ማህበረሰቡ አሁን እየገጠመው ያለው ዋና ተግባር ዲዛይኑን ማሻሻል ሲሆን ይህም በማዕበል ሃይል ማመንጫዎች የሚመነጨውን የኤሌክትሪክ ወጪ ይቀንሳል። የክዋኔ መርህ አንድ አይነት ሆኖ መቀጠል አለበት፣ ነገር ግን አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች እና ቁሳቁሶች ጭነቶችን ለመፍጠር ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የሞገዱ አማካኝ ሃይል 75-85 kW/m ነው - ይህ አብዛኛዎቹ ጣቢያዎች የሚስተካከሉበት ክልል ነው። ነገር ግን, በማዕበል ወቅት, የባህር ሞገዶች ጥንካሬ ብዙ ጊዜ ይጨምራል እና የመጫኛዎች መጥፋት አደጋ አለ. ከአውሎ ነፋስ በኋላ ከአንድ በላይ ምላጭ ተሰብሯል ወይም ታጥፏል። ይህንን ችግር ለመፍታት ሳይንቲስቶች የሰው ሰራሽ በሆነ መንገድ የማዕበሉን ልዩ ኃይል ይቀንሳሉ. ከችግሮቹ አንዱ የሞገድ ጣቢያዎችን በስፋት መጠቀም የአየር ንብረት ለውጥን ያመጣል። የኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጨት የሚከናወነው በመሬት አዙሪት ምክንያት ነው (ሞገዶች የሚፈጠሩት በዚህ መንገድ ነው). የጣቢያዎች በስፋት ጥቅም ላይ መዋል ፕላኔቷ ቀስ ብሎ እንዲዞር ያደርገዋል. አንድ ሰው ልዩነቱ አይሰማውም, ነገር ግን ይህ በመሬት ሙቀት ልውውጥ ውስጥ ወሳኝ ሚና የሚጫወቱትን በርካታ ጅረቶች ያጠፋል.

የዓለም የመጀመሪያው ሙከራ WPP

የመጀመሪያው የሞገድ ኃይል ማመንጫ በ1985 በኖርዌይ ታየ። ኃይሉ 500 ኪሎ ዋት ነበር, እና እሷ እራሷምሳሌ ነበር። የስራ መርሆው በሳይክል መጭመቅ እና መካከለኛ መስፋፋት ላይ የተመሰረተ ነው፡

• ከታች የተከፈተ ሲሊንደር በውሃ ውስጥ ስለሚጠመቅ ጠርዙ ከማዕበሉ ክፍተት በታች እንዲሆን - ዝቅተኛው ነጥብ፤
• በየጊዜው የሚፈሰው ውሃ በውስጠኛው አቅልጠው ውስጥ ያለውን አየር ይጨምቃል፤
• የተወሰነ ግፊት ሲደርስ ቫልቭ ይከፈታል፣ ይህም የተጨመቀ ኦክስጅን ወደ ተርባይኑ እንዲያልፍ ያስችላል።

ይህ የሀይል ማመንጫ 500 ኪሎ ዋት ሃይል ያመነጨ ሲሆን ይህም የተጫኑትን ውጤታማነት ለማረጋገጥ በቂ ነበር ይህም ለዕድገታቸው አስተዋጽኦ አድርጓል።

በአለም የመጀመሪያው የኢንደስትሪ ሃይል ማመንጫ

በአለም የመጀመሪያው በኢንዱስትሪ ደረጃ ተከላ በኦሽንሊንክስ የባህር ዳርቻ ፖርት ኬምብል፣አውስትራሊያ ነው። እ.ኤ.አ. በ 2005 ወደ ሥራ ገብቷል ፣ ግን ለዳግም ግንባታ ተልኳል እና በ 2009 እንደገና መሥራት የጀመረው ፣ ለዚህም ነው ሁለቱም የቲዳል እና የሞገድ ኃይል ማመንጫዎች አሁን በክልሉ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ ። የስራ መርሆው የሚከተለው ነው፡

1. ሞገዶች በየጊዜው ወደ ልዩ ክፍሎች ይገባሉ፣ ይህም አየሩ እንዲጨመቅ ያደርጋል።
2. ወሳኙ ግፊት ሲደርስ የታመቀ አየር የኤሌትሪክ ጀነሬተሩን በሰርጦች አውታረመረብ ያሽከረክራል።
3. የማዕበሉን እንቅስቃሴ እና ሃይል ለመያዝ ተርባይን ቢላዋዎች የማዘንበሉን አንግል ይለውጣሉ።

የመግጠሚያው አቅም 450 kW ያህል ነበር፣ ምንም እንኳን እያንዳንዱ የጣቢያው ክፍል ከ100 kWh እስከ 1.5MWh የኤሌክትሪክ ሃይል ማቅረብ የሚችል ቢሆንም።

በዓለም የመጀመሪያው የንግድ የንፋስ እርሻ

የመጀመሪያው የንግድ ሞገድ ኃይል ማመንጫበ2008 በአጉሳደር፣ ፖርቱጋል ውስጥ ተገኘ። ከዚህም በላይ የማዕበሉን ሜካኒካል ኃይል በቀጥታ የሚጠቀመው በዓለም ላይ የመጀመሪያው ተከላ ነው። ፕሮጀክቱ የተዘጋጀው በእንግሊዙ ፔላሚስ ዋቭ ፓወር ነው።

አወቃቀሩ ከማዕበል መገለጫው ጋር የተለቀቁ እና የሚነሱ በርካታ ክፍሎችን ያካትታል። ክፍሎቹ በሃይድሮሊክ ስርዓቱ ላይ የተንጠለጠሉ እና በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ ያንቀሳቅሱታል. የሃይድሮሊክ አሠራር የጄነሬተር rotor እንዲሽከረከር ያደርገዋል, በዚህ ምክንያት ኤሌክትሪክ ይፈጠራል. በፖርቱጋል ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው የማዕበል ኃይል ማመንጫዎች ፕላስ እና ተቀናሾች አሏቸው። የመትከያው ጠቀሜታ ከፍተኛ ኃይል - ወደ 2.25 ሜጋ ዋት, እንዲሁም ተጨማሪ ክፍሎችን የመትከል እድል ነው. ስርዓቱን የመትከል አንድ ችግር ብቻ ነው - የኤሌትሪክ ሃይልን በሽቦ ወደ ሸማቹ ማስተላለፍ ላይ ችግሮች አሉ።

በሩሲያ ውስጥ የመጀመሪያው የሞገድ ኃይል ማመንጫ

በሩሲያ ውስጥ የመጀመሪያው የንፋስ ሃይል ማመንጫ በ2014 በፕሪሞርስኪ ግዛት ታየ። እድገቱ የተካሄደው ከኡራል ፌዴራል ዩኒቨርሲቲ እና ከሩሲያ የሳይንስ አካዳሚ የሩቅ ምስራቅ ቅርንጫፍ የፓስፊክ ውቅያኖስ ጥናት የሳይንስ ሊቃውንት ቡድን ነው። መጫኑ የሙከራ ነው. ልዩነቱ ማዕበልን ብቻ ሳይሆን ማዕበልንም ሃይል መጠቀሙ ነው።

በሞስኮ የመጀመሪያውን የሀገር ውስጥ ተንሳፋፊ ጣቢያ የሚያዘጋጅ የምርምር ላብራቶሪ ለመገንባት ታቅዷል። ምናልባት፣ ከዚያ በኋላ፣ በሩስያ ውስጥ ያሉ የሞገድ ኃይል ማመንጫዎችም የኢንዱስትሪ ወይም የንግድ ዓላማ ይኖራቸዋል።