พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง: การเก็บเกี่ยวพลังงานสะอาดจากมหาสมุทร

• เขียนโดย:
• ชื่อผู้เขียน

  มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
• December 1, 2021

การควบคุมพลังของกระแสน้ำนำเสนอแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่คาดหวัง คาดการณ์ได้ และมีความสม่ำเสมอ โดยมีวิธีการต่างๆ ตั้งแต่เขื่อนกั้นน้ำขึ้นน้ำลงไปจนถึงกังหันก้นทะเลและรั้วป้องกันน้ำขึ้นน้ำลง ในขณะที่ประเทศต่าง ๆ มุ่งสู่เป้าหมายด้านพลังงานหมุนเวียน พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงก็กลายเป็นผู้เล่นที่สำคัญ ซึ่งนำเสนอศักยภาพการเติบโตทางเศรษฐกิจ การสร้างงาน และความมั่นคงด้านพลังงาน อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวังเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น รวมถึงผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลและภูมิประเทศชายฝั่ง

บริบทพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง

พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงเป็นพลังงานน้ำรูปแบบหนึ่งที่เปลี่ยนพลังงานที่ได้รับจากกระแสน้ำเป็นพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานรูปแบบอื่นๆ ที่มีประโยชน์ เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สามารถคาดการณ์ได้และสม่ำเสมอ ซึ่งแตกต่างจากพลังงานหมุนเวียนรูปแบบอื่นๆ การควบคุมพลังงานนี้สามารถทำได้หลายวิธี หนึ่งในนั้นคือการใช้เขื่อนกั้นน้ำขึ้นน้ำลง 

เขื่อนกั้นน้ำขึ้นน้ำลงเป็นเขื่อนประเภทหนึ่งที่สร้างขึ้นข้ามช่องเปิดสู่แอ่งน้ำขึ้นน้ำลง มีประตูหลายบานที่ควบคุมการไหลของน้ำเข้าและออกจากอ่าง เมื่อกระแสน้ำเข้ามา ประตูก็ปิด ทำให้น้ำขังอยู่ในอ่าง เมื่อน้ำลง ประตูจะเปิดออกเพื่อให้น้ำที่ติดอยู่ไหลออกทางกังหันที่ผลิตกระแสไฟฟ้า

อีกวิธีหนึ่งในการควบคุมพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงคือการใช้กังหันน้ำขึ้นน้ำลง โดยทั่วไปจะติดตั้งไว้บนพื้นทะเลในบริเวณที่มีกระแสน้ำแรง เมื่อกระแสน้ำไหลเข้าและออก น้ำจะหมุนใบพัดของกังหันซึ่งขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

ประการสุดท้าย รั้วป้องกันน้ำขึ้นน้ำลงยังสามารถใช้เพื่อจับพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงได้อีกด้วย โครงสร้างเหล่านี้โดยพื้นฐานแล้วเป็นชุดของกังหันเรียงกันเป็นแถวคล้ายกับรั้ว เมื่อกระแสน้ำไหลเข้าและออก น้ำจะไหลผ่านกังหันทำให้หมุนและผลิตกระแสไฟฟ้า วิธีนี้มักใช้ในบริเวณน้ำตื้นซึ่งไม่สามารถติดตั้งกังหันน้ำขึ้นน้ำลงแต่ละตัวได้

ผลกระทบก่อกวน

การใช้เทคโนโลยีพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง เช่น กังหันลอยน้ำที่เปิดตัวโดย Orbital Marine Power ส่งสัญญาณถึงการเปลี่ยนแปลงในภูมิทัศน์ด้านพลังงาน ในขณะที่ประเทศอย่างสกอตแลนด์พยายามบรรลุเป้าหมายด้านพลังงานหมุนเวียนที่ทะเยอทะยาน พลังน้ำขึ้นน้ำลงอาจมีบทบาทสำคัญมากขึ้น เนื่องจากพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงสามารถคาดการณ์ได้และมีความสม่ำเสมอ จึงสามารถช่วยลดความผันผวนของแหล่งจ่ายไฟที่อาจเกิดขึ้นกับแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ เช่น ลมและแสงอาทิตย์ ทำให้ไฟฟ้าดับน้อยลงและค่าไฟฟ้าลดลง

บริษัทที่เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนสามารถหาตลาดที่กำลังเติบโตสำหรับผลิตภัณฑ์และบริการของตนได้ ผู้ที่อยู่ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลจะได้รับประโยชน์จากการติดตั้งและบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานคลื่นน้ำ ซึ่งเป็นการสร้างงาน นอกจากนี้ ธุรกิจที่ต้องใช้พลังงานจำนวนมาก เช่น โรงงานผลิต อาจย้ายไปยังพื้นที่ที่มีแหล่งพลังงานคลื่นสูงเพื่อใช้ประโยชน์จากต้นทุนพลังงานที่ต่ำลง

อย่างไรก็ตาม รัฐบาลและหน่วยงานกำกับดูแลอาจจำเป็นต้องจัดการการขยายตัวของพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงอย่างระมัดระวัง เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น ความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลนั้นถูกต้องและต้องมีการพิจารณาและติดตามอย่างรอบคอบ กลยุทธ์อาจรวมถึงการออกแบบกังหันที่ลดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลและดำเนินการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างละเอียดก่อนที่จะอนุมัติโครงการใหม่ นอกจากนี้ รัฐบาลยังสามารถลงทุนในด้านการวิจัยและพัฒนาเพื่อปรับปรุงเทคโนโลยีและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ผลกระทบของพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง

ความหมายที่กว้างขึ้นของการเก็บเกี่ยวพลังงานคลื่นอาจรวมถึง:

• งานด้านเทคนิคและการบำรุงรักษาเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากบริษัทวิศวกรรมทางทะเลสร้างกังหัน เขื่อนกั้นน้ำ และการติดตั้งพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงรูปแบบอื่นๆ มากขึ้น
• การพัฒนาแบบจำลองกังหันอัตโนมัติที่สามารถเคลื่อนย้ายตัวเองไปยังสถานที่ทางทะเลต่างๆ ได้อย่างแม่นยำเพื่อจับกระแสน้ำที่เกิดขึ้น
• รูปแบบการย้ายถิ่นที่ได้รับผลกระทบสำหรับสัตว์ป่าทะเลชายฝั่งอันเนื่องมาจากกังหันและเขื่อนกั้นน้ำ
• ชุมชนชายฝั่งที่ห่างไกลได้รับความสามารถในการดำเนินการนอกโครงข่ายพลังงานหลักด้วยการติดตั้งพลังงานกังหันน้ำขึ้นน้ำลงจากระยะไกลในอนาคต 
• ความมั่นคงด้านพลังงานที่เพิ่มขึ้นช่วยลดความเสี่ยงของการขาดแคลนพลังงานและความผันผวนของราคาที่เกี่ยวข้องกับแหล่งพลังงานอื่น ๆ
• การติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ชายฝั่ง อาจส่งผลกระทบต่อการท่องเที่ยวและอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่อาศัยความงามตามธรรมชาติ
• คนงานในภาคส่วนพลังงานดั้งเดิม เช่น ถ่านหินและน้ำมัน ซึ่งต้องการการฝึกอบรมใหม่และการสนับสนุนสำหรับคนงานที่ถูกย้ายถิ่นฐาน
• ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับระบบนิเวศทางทะเลซึ่งนำไปสู่กฎระเบียบและข้อจำกัดใหม่ๆ สร้างอุปสรรคเพิ่มเติมสำหรับการพัฒนาและการปรับใช้เทคโนโลยีพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง

คำถามที่ต้องพิจารณา

• คุณคิดว่าพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงสามารถกลายเป็นแหล่งพลังงานที่มีความหมายในแบบที่พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมได้กลายเป็นตั้งแต่ทศวรรษ 2010 หรือไม่?
• คุณคิดว่าทิวทัศน์ท้องทะเลจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากการมีกังหันหลายตัวตามแนวชายฝั่งอย่างไร