Dünya yüzeyinin %70’inin suyla kaplı olduğu ve bunun %97,6’sının denizler ve okyanuslar olduğu bir gezegende yaşıyoruz. Genellikle göz ardı edilen bu gerçek, varlığımızın bizi çevreleyen ve coğrafyamızı şekillendiren sularla yakından bağlantılı olduğunu gösteriyor. İnsanlık tarihi boyunca, bu suların gücünden çeşitli amaçlarla yararlandık, toplumlarımızı onlarla uyum içinde inşa ettik ve zaman içinde gözlemleyerek karmaşık dinamiklerini anladık. Günümüzde ise deniz, gıda kaynağı ve geniş bir ulaşım ağı olmasının yanı sıra, önemli bir enerji kaynağı olduğunu kanıtladığı için bu önem daha da arttı. Yenilenebilir enerji çağı, muazzam potansiyeli nedeniyle denizlere odaklandı. İşte gelgit enerjisi de tam burada ortaya çıkıyor.
Belki de cevaplanması gereken ilk soru şudur: Gelgit enerjisi nedir? Bunu şöyle tanımlayabiliriz:alternatif yenilenebilir enerji türüGüneş ve Ay’ın kütleçekimsel etkisiyle oluşan gelgit hareketlerinden yararlanarak temiz elektrik enerjisi üreten, teknolojinin kullanımıyla geliştirilen bir teknolojidir. En büyük avantajı, güneş ışığı veya rüzgar gibi daha az öngörülebilir hava olaylarına dayanan diğer kaynakların aksine, oldukça öngörülebilir bir yenilenebilir enerji kaynağı olmasıdır. Bu öngörülebilirliğin nedeni, gelgit döngülerini çok iyi anlıyor olmamız ve bu sayede gelgitler tarafından üretilen elektriği enerji karışımına ne zaman dahil edebileceğimizi bilmemizdir. İlginç, değil mi
Gelgit enerjisi nasıl çalışır?
Bahsettiğimiz gibi, su, Ay ve Güneş’in gezegenimiz üzerindeki kütleçekim etkisi nedeniyle hareket eder. Bu kuvvet, su kütlelerini deforme ederek hareket etmelerine ve akıntılar ile gelgitler oluşturmalarına neden olur. Deniz ortamları hakkında en ufak bir bilgisi olan herkes, yüksek ve alçak gelgitlere aşinadır. Gelgit enerjisi tesisleri, enerji üretmek için bu su dalgalanmalarından yararlanır. Nasıl mı? Tesis türüne göre inceleyelim:
Gelgit Aralığı Tesisi
Gelgit aralığı tesisleri, deniz ortamına adapte edilmiş hidroelektrik santrallerine benzer. Su seviyelerinde yapay bir fark yaratmak için bir veya birkaç istinat duvarı (baraj) inşa edilerek, gelgit zirveye ulaştığında su dolum kanallarına hapsedilir. Gelgit çekilmeye başladığında, su basmış kapak doğal su seviyesine göre yüksektedir. Bu noktada, suyun türbinlerden akmasını sağlamak için kanal kapakları açılır. Türbinlerin kanatları dönmeye başlar ve elektrik üreten bir jeneratörü çalıştırır.
Görünüşte basit bir süreç olmasına rağmen, bu tür tesislerin inşası oldukça özel koşullar gerektirir. Bu tür tesisler için gerekli kriterleri karşılayan çok az yer vardır. Dahası, bu tesisler genellikle insan kullanımı için değiştirilmiş haliçlerde veya koylarda bulundukları için önemli bir çevresel etkiye sahiptir.
Bu süreçte, istasyonların yakınında bulunan elektrikli ekipmanların rolü hayati önem taşır. Enerji üretildikten sonra iletim şebekesinden geçerek bir trafo merkezine ulaşır ve burada voltajı yükseltilerek taşıma sırasında verimlilik artırılır ve kayıplar en aza indirilir. Elektrik trafoları gibi cihazlar burada devreye girerek voltaj dönüşümünü kolaylaştırırken, birincil dağıtım hücreleri herhangi bir sorun durumunda tüm trafo merkezini koruyan büyük anahtarlar olarak işlev görür. Enerji dönüştürüldükten sonra, tüketim noktalarına iletilmek üzere yüksek gerilim kulelerine gider.
Gelgit Akıntısı Jeneratör Tesisi
Bu, deniz tabanına sabitlenmiş bir dizi jeneratörden oluşan, rüzgar türbinlerine benzeyen ve suyun hareketini rüzgar türbinlerine benzer şekilde kontrol altına almak üzere tasarlanmış bir kurulumdur. Çevreye en az zarar veren tesis türüdür ve diğer seçeneklere kıyasla daha düşük maliyetlidir. Sonuç olarak, diğer çözümlere göre pazar payı giderek artmaktadır.
Akıntılar bir “Gelgit Akıntısı Jeneratörü”nden (TSG) geçtiğinde, suyun kinetik enerjisi, tıpkı geleneksel rüzgar türbinlerindeki rüzgar akımları gibi türbinlerden geçer. Bu, türbinlerin dönmesine ve jeneratörün çalışmaya başlaması için gereken hareketi üretmesine neden olur. İşte, artık elektrik enerjimiz var
Önceki tesis türlerine benzer şekilde, elektrik enerjisinin taşınması gerekir. Bu tesisler daha küçük kapasitelerde güç ürettiğinden, elektrik enerjisi, şebekeyi sürekli koruyan ve doğrudan tüketim noktalarına dağıtan dönüşüm merkezlerinden geçer.
Dinamik Gelgit Gücü (DTP) Tesisi
Son gelgit enerjisi tesisi türü, dinamik veya DTP’dir (Dinamik Gelgit Gücü). Bu, gelgit akıntılarının ürettiği kinetik ve potansiyel enerjiler arasındaki etkileşimi değerlendirmeyi amaçlayan teorik bir teknolojidir. Bunu başarmak için, kıyıdan denize genellikle 30 ila 50 kilometre uzunluğunda büyük barajlar önerilmektedir. Bu barajlar, geleneksel barajların yaptığı gibi bir alanı çevrelemez, ancak uzun setin her iki tarafında deniz seviyesi farkı oluşturan T şeklinde bir set oluşturur. Daha sonra, bir taraftan diğerine su transferini yakalamak için türbinler kullanılır.
Bazı tahminler, bu tesislerden birinin 6 ila 17 GW arasında güç üretebileceğini öne sürüyor, ancak bunlar genellikle Güney Kore veya benzeri ülkelerde bulunan belirli jeolojik koşullara ihtiyaç duyacaktır.
Gelgit enerjisinin avantajları ve dezavantajları nelerdir?
Gelgit enerjisinin muazzam potansiyeli yadsınamaz, ancak bu tür tesislerin dikkate alınması gereken çeşitli avantajları ve dezavantajları vardır. Bunlardan bazılarına bakalım
Birincil Avantajları:
- %100 yenilenebilir enerjidir.
- Üretim gelgit değişimlerinde sabit kalır.
- Gelgit döngüleri öngörülebilir olduğundan enerji üretimi tahminine olanak sağlar.
- Tesis başına enerji üretim yoğunluğu diğer enerji kaynaklarına göre daha yüksektir.
- Bakım maliyetleri nispeten düşüktür.
- Gelgit aralığı tesisleri taşkın savunması görevi görebilir.
- Elektrik üretiminden atık ürün oluşmamaktadır.
- Bu tesislerin ömrünün 75 ila 100 yıl arasında olduğu, yıllık işletme maliyetlerinin ise azaldığı tahmin ediliyor.
- Bu tesislerin kapasite faktörü termik santrallere benzer ancak emisyonsuz olarak yüzde 80 civarındadır.
Birincil Dezavantajları:
- Gelgit aralığı barajları gibi bazı tesis türleri yüksek inşaat maliyetleri gerektirir ve öngörülemeyen koşul değişikliklerine karşı savunmasızdır.
- Belirli coğrafi ve topografik koşullar gerektirir, bu da küresel düzeyde kurulum ve ölçeklenebilirliği sınırlar.
- Gelgit aralığı tesislerinin kıyı ortamları üzerinde önemli etkileri vardır.
- Etkin güç üretimi, gelgit dalgalanmalarına bağlı olarak günde en fazla 10 saatle sınırlıdır.
- Enerjinin kıyıdan karaya taşınması yatırım gerektiriyor.
-
- Diğer teknolojilerde olduğu gibi deniz suyunun aşındırıcı etkilerine karşı dayanıklılık için korozyon önleyici tedbirlere ihtiyaç vardır.
Gördüğümüz gibi, gelgit enerjisi muazzam bir potansiyele sahip, ancak bu potansiyel büyük ölçüde kurulduğu coğrafi konuma bağlı. Diğer yenilenebilir enerji türlerinde olduğu gibi, gelgitlerin kurulum alanının topoğrafik koşullarına bağlı olarak üretebileceği enerji farkını belirlemek için teknik bir fizibilite çalışması gerekiyor. Günümüzde gelgit enerjisi, Güney Kore, Fransa, Kanada, Birleşik Krallık ve Norveç gibi ülkelerde önemli bir yere sahip. Gelgit enerjisini ilk deneyen ülke, 1960’larda Rance santralinin hala faaliyette olduğu Fransa oldu.
Gelgit enerjisinin ne olduğunu öğrendiğimize göre, başka hangi deniz enerjisi türleri vardır?
Denizlerin coğrafyamız üzerindeki etkilerinin çeşitliliği göz önüne alındığında, suyun gücünden faydalanmak üzere tasarlanmış çok sayıda yenilenebilir teknoloji bulunmaktadır. Haliçlerde, bataklıklarda, kıyı şeritlerinde veya açık denizlerde, aşağıdaki gibi özetlenebilecek farklı teknoloji türleri mevcuttur:
- Gelgit akıntısı enerjisi: Okyanus akıntılarının kinetik enerjisinden yararlanılarak elektrik üretilmesidir.
- Dalga enerjisi veya dalga gücü: Dalgaların hareketi yoluyla mekanik enerjiden yararlanılarak elektrik üretilir.
- Okyanus termal enerjisi veya okyanus termal gradyan enerjisi: Yüzey suları ile deniz tabanı arasındaki akıntıların oluşturduğu sıcaklık farkından enerji elde edilir ve bu termal değişim yoluyla elektrik üretilir.
-
- Gelgit enerjisi veya gelgit gücü: Nasıl çalıştığını zaten biliyoruz 🙂
