-->

الخميس، 30 أبريل 2020

شرح محطات توليد الكهرباء من المد والجزر Tidal Power Stations

الشرح السابق: أنواع محطات الــ GEOTHERMAL توليد الكهرباء من حرارة باطن الارض.


شرح محطات توليد الكهرباء من المد والجزر Tidal Power Stations

    المد والجزر من الظواهر الطبيعية المعروفة عند سكان سواحل البحار . فهم يرون مياه البحر ترتفع في بعض ساعات اليوم وتنخفض في الأخرى. وقد لا يعلمون أن هذا الارتفاع ناتج عن جاذبية القمر عندما يكون قريبا من هذه السواحل ، وأن ذلك الانخفاض يحدث عندما يكون القمر بعيدا عن هذه السواحل ، أي عندما يغيب القمر ، علما أن القمر يدور حول الأرض في مدار أهليجي elliptical أي بيضاوي الشكل دورة كل شهر هجري ، وأن الأرض تدور حول نفسها كل أربع وعشرين ساعة . فإذا ركزنا الانتباه على مكان معين ، وكان القمر ينيره في الليل ، فهذا معناه أن القمر قريب من ذلك المكان وأن جاذبيته قوية . لذا ترتفع مياه البحر . وبعد مضي أثنى عشرة ساعة من ذلك الوقت ، يكون القمر بالجزء المقابل قطريا ، أي بعيدا عن المكان ذاته بعدا زائدا بطول قطر الكرة الأرضية فيصبح اتجاه جاذبية القمر معاكسة وبالتالي ينخفض مستوى مياه البحر .

    وأكثر بلاد العالم شعورا بالمد والجزر هو الطرف الشمالى الغربي من فرنسا حيث يعمل مد وجزر المحيط الأطلسي على سواحل شبه جزيرة برنتانيا إلى ثلاثين مترا ، وقد أنشئت هناك محطة لتوليد الطاقة الكهربائية بقدرة 400 ميجاوات . حيث توضع توربينات خاصة في مجرى المد فتديرها المياه المتجه للخزان فى نصف الشهر الأول ثم تعود المياه الهابطة من الخزان وتديرها مرة أخرى. فى نصف الشهر الثانى.

1-أساسيات عملية المد والجزر POWER TIDAL:

     ينجم المد والجزر عن الجاذبية التي يمارسها القمر على الأرض (الشكل التالي) و قوة الجاذبية هذه تؤدي إلى اندفاع مياه المحيطات نحو القمر وبالتالي ارتفاع المياه بدرجة أكبر على جهة الأرض المواجهة للقمر ، و يحدث أيضا على الجانب الآخر من الأرض بنفس الطريقة ، و بين منطقتي المد هاتين ، تجد منطقة من الجزر لأن ارتفاع الماء فى منطقة يعنى بالضرورة انخفاضه فى منطقة أخرى.
 
    ونتيجة لدوران الأرض ، فإن مستوى البحر في أي بقعة من الكوكب يرتفع وينخفض بالتناوب مرتين في اليوم. وقوة المد والجزر هذه تقدر عالميا بثلاثة بلايين كيلووات ، إلا أنه لا يمكن تسخير كل هذه القوة الهائلة.
  وهناك ما يقارب إثنتي عشرة محطة في العالم ، قابلة لإنتاج الطاقة في العالم إلا أن صناعة هذه المحطات يحتاج إلى وجود ظاهرة ضخم ة للمد والجزر. فالمستوى بين المد والجزر يجب أن يتعدى العشرة أمتار على الأقل ، أضف إلى ذلك أن المحطة يجب أن تكون بجوار (خزان) هائل ، قدر الإمكان. لهذا يجب بناؤه في خليج ، أو عند مصب نهر. وفوق الحاجز أو السد الذي يفصل الخليج أو مصب النهر عن البحر تبنى محطة الطاقة.
   ومن الأماكن التي يكثر فيها المد والجزر السواحل الشمالية للخليج العربي في منطقة الكويت حيث يصل أعلى مد إلى ارتفاع 11 متر.

1.1- فكرة التوليد:

      كما ذكرنا فإنه يمكن تنفيذ هذه المحطات فى الأماكن التى يكون هناك فرق كبير بين المد والجذر خلال الشهر كشرط أول . أما الشرط الثانى فهو وجود مكان (مخرج) ضيق على خليج مثلا لبناء سد بين البحر والخليج الصغير الذى يمثل خزان للمياه أو ما يسمى مستوعب للمياه. والدو رة تبدأ من أيام المد العالية حيث تفيض المياه إلى الخزان من خلال السد ويمكن توليد كهرباء فى هذه الفترة. ثم عندما تبدأ أيام الجزر ، وفيها يكون الماء فى الخزان أعلى منه فى المحيط ، فترجع المياه بفضل فرق الارتفاع وتتولد الكهرباء مرة أخرى. والشكل جانبه يبين هذه الفكرة بوضوح.
     كمية الطاقة التي يتم توليدها تعتمد كما ذكرنا على فرق ارتفاع المد والجزر ، وعلى كمية المياه التي يتم تخزينها في المستوعبات. يمكن للمضخات أن تعمل فى كال الاتجاهين. حتى أنها يمكن أن تعمل أثناء حركة المد. يمكن استخدام المضخات أيضا لرفع مستوى المياه في المستوعبات إلى ما هو أعلى من مستوى البحر. حين يكون ذلك ممكنا ، وخصوصا عندما يقل الطلب على استهلاك الطاقة ، وتحديدا في فترة الليل. يتم تفريغ المياه بعد ذلك إلى البحر ، حين يزداد الطلب على الكهرباء.
   يلاحظ أيضا أن المراجع العلمية لا تسميه سدا ولكن تسميه حاجزا لكونه صغير مقارنا بالسدود المعروفة. 
    ونشير هنا إلى أنه قد تم بناء أول محطة توليد تعتمد على المد والجزر في فرنسا حيث تم استقطاع المستوعب من البحر كما فى الشكل التالي . وبالطبع فإحدى فوائد محطات التوليد من المد والجزر أنها تنتج كميات هائلة من الطاقة دون أن تلوث البيئة.

  

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق