В крайней северной Шотландии, между материком и Оркнейскими островами, расположен Пентланд-Ферт, пролив шириной примерно в десять миль между Северным морем и Атлантикой. Наряду с тюленями, морскими свиньями и случайными косатками, Ферт известен своими необычайно сильными и быстрыми приливами - они были зарегистрированы на скоростях до 18 миль в час, среди самых быстрых в мире - результат огромного количество воды несется вперед и назад через узкий проход примерно каждые шесть часов.
Веками эти приливы считались опасными для моряков и рыболовецких судов. Совсем недавно, однако, шотландские официальные лица указали, что мощные приливы Пентланд-Фирта могут принести неожиданную выгоду: поскольку страны ищут новые источники возобновляемой энергии, эти приливы могут сделать Шотландию «Саудовской Аравией» приливной силы.
Наблюдатели долго размышляли о возможности производства электроэнергии с использованием энергии приливов и отливов, и хотя во всем мире до сих пор завершено строительство лишь нескольких приливных электростанций, многие другие проекты уже близки к строительству или уже были предложены. Из них ни один из них не равен Pentland Firth с точки зрения предполагаемой мощности выработки электроэнергии - Шотландия предположила, что она могла бы обеспечивать в среднем до 10 гигаватт электроэнергии в течение дня, что достаточно для обеспечения четверти ежедневных потребностей Европейского союза - и в результате ряд энергетических компаний недавно приобрели аренду для установки турбин на водном пути.
До сих пор, тем не менее, несмотря на высокие прогнозы, ни один ученый не проводил систематического исследования, чтобы точно определить, сколько энергии может дать Ферт. Сегодня группа из Оксфордского университета и других стран опубликовала результаты своего обзора общей пропускной способности водного пути.
Хотя их число может не оправдать сравнение Шотландии с Персидским заливом с точки зрения общего энергетического потенциала, они действительно предполагают, что это, безусловно, может быть Саудовская Аравия по приливной силе, и что Пентланд Ферт мог бы сыграть важную роль в питании Великобритании. Их анализ показывает, что морской путь потенциально может обеспечить в среднем 1, 9 гигаватт электроэнергии в любой момент времени, что составляет примерно половину потребления электроэнергии в Шотландии.
Анализ, опубликованный в « Записках Королевского общества А», смоделировал максимально возможное производство электроэнергии в схеме, которая включала бы три ряда подводных приливных турбин, каждая из которых состояла из сотен столбов, которые простирались по всему проходу. Эти турбины используют энергию в проходящих потоках по существу так же, как ветровые турбины улавливают энергию в проходящих порывах ветра - используя поток воды, чтобы вращать турбину, которая вращает магнит, расположенный в центре, тем самым генерируя электрический ток. поле. Поскольку вода намного плотнее воздуха, тем не менее, приливные турбины будут вращаться быстрее и потенциально могут генерировать гораздо больше энергии, чем ветряные турбины того же размера.
Упрощенная схема подводной приливной турбины. (Изображение через Wikimedia Commons / Feldoncommon) Исследователи рассмотрели конструкцию нескольких рядов турбин такого типа, расположенных в разных местах внутри Фёрта. Их модели учитывали глубину воды в каждом данном месте, наблюдаемые приливные скорости и высоты в течение каждого месяца, а также ряд других переменных.
В конечном счете, команда обнаружила, что максимальная практическая мощность в 1, 9 гигаватт была бы возможна с тремя рядами турбин, построенных в местах, указанных ниже (B, C и D на карте). Поскольку каждый ряд замедляет движение приливов, проходящих через него, построение более трех будет лишь незначительно улучшать мощность, в то же время увеличивая общую стоимость проекта с постоянной скоростью. (A, на карте, является предложенной альтернативной схемой, которая производила бы подобный уровень энергии, но с более высокой стоимостью.)
(Изображение через материалы Королевского общества А. / Адкок и др.) Конечно, существуют многочисленные препятствия для строительства приливных турбин в таких огромных масштабах, которые могут затмить любой существующий проект приливной энергии. Некоторые обеспокоены тем, что приливные турбины могут иметь негативные экологические последствия, разрушая рыбу и другие сообщества дикой природы. Исследование того, как эти виды турбин будут влиять на местные экосистемы, находится на начальной стадии. Кроме того, в таких районах, как Пентланд-Ферт, турбины должны были бы быть построены с достаточно большими зазорами, чтобы корабли могли проходить через них, поскольку канал является важнейшим судоходным водным путем, но авторы этого документа учитывали этот вид расстояния при создании своих расчеты.
На сегодняшний день самым большим препятствием является цена: без каких-либо схем регулирования выбросов углерода большинство возобновляемых источников энергии, включая энергию приливов, просто не так дешевы, как сжигание угля или других ископаемых видов топлива. Но многие энергетические компании уже осознали, что в долгосрочной перспективе стоимость производства ископаемого топлива будет увеличиваться - как из-за возможного регулирования выбросов парниковых газов, так и из-за того, что ископаемое топливо становится все более дорогостоящим для извлечения - и использования мощности Приливы могут обеспечить надежный способ удовлетворить часть наших потребностей в энергии.
