海流発電と潮流発電について
海流エネルギーと潮流エネルギーは、電力に変換できます。
そして海流と潮流は、海水の流れです。
さらにエネルギーは、力学的エネルギーの運動エネルギーです。
日本の南岸沿岸は、親潮と黒潮が流れています。
ちなみに親潮の流速は、約0.5m/s(メートル毎秒です)〜約2.5m/sです。
黒潮の流速は、約0.5m/s〜約5.0m/sです。
目次
海流発電と潮流発電について
海流発電と潮流発電は、海流による海水の流れの運動エネルギーを
水車や羽根の回転を介して電気エネルギーに変換させる発電方法です。
海流エネルギーは、一定方向に海水の帯状に流れる運動です。
潮流エネルギーは、潮汐に伴って起こる海水の周期的な水平運動です。
大きな特徴は、天候に左右されにくく二酸化炭素を排出しません。
エネルギー変換効率が20%(パーセントです)程度~45%程度です。
世界の海流は、3パターンあります。
①太平洋
黒潮、親潮、北太平洋海流、アラスカ海流、カリフォルニア海流、北赤道海流、赤道反流、
南赤道海流、東オーストラリア海流、南極環流、ペルー海流です。
②大西洋
北赤道海流、赤道反流、南赤道海流、南極環流、フロリダ海流、メキシコ海流、ラブラドル海流、
西グリーンランド海流、東グリーンランド海流、ノルウェー海流、北大西洋海流、カナリー海流、
ギニア海流、ブラジル海流、ベングエラ海流です。
③インド洋
北赤道海流、赤道反流、南赤道海流、南極環流、アグリアス海流、西オーストラリア海流です。
海流について
海流は、主に太陽からの熱エネルギーの不均一さによって生じる対流作用、
地球の自転によって生じます。
地球規模の大循環をして低緯度領域は、太陽熱で加温された海水(暖流です)があります。
高緯度領域へ移動して水で冷却された高緯度海域の海水(寒流です)と交換します。
その後、低緯度海域へ流れていきます。
基本的に北半球が時計回り、南半球が反時計回りで流れています。
全世界の海流の運動エネルギーは、5×10⁷kW(キロワット時です)です。
潮流について
潮流は、潮汐現象によって地域的に生じます。
周期的に流れの方向が変わります。
そして外洋に弱く、海岸付近で強くなります。
特に弯曲が狭くなった場所や陸地に狭まれた海峡、水道や瀬戸で流速が速くなります。
さらに日本の潮流エネルギーは、2500万kWです。
潮流の流速は、12時間25分の周期で正弦波状に変化します。
反周期ごとに流れの向きが逆転しています。
流れの方向が反転して(転流です)転流時に海水の動きが停止すると、憩流になります。
一般的に満潮時、干潮時に生じます。
基本的に1日に4回転流があります。
地形によって2回しか発生しない地域もあります。
つまり、電力発電は転流タイミングに合わせて動作させる必要があります。
日本の源流エネルギーについて
地域名 | 平均最大流速 | 最大流速 | 断面積 | 賦存量 |
---|---|---|---|---|
鳴門大橋 | 3.8m/s | 9.9kn(ノットです) | 93000m²(平方メートルです) | 2672×10³kW |
来島海峡 | 3.1m/s | 8.0kn | 77000m² | 1167×10³kW |
関門海峡 | 2.6m/s | 6.8kn | 12920m² | 120×10³kW |
大畠瀬戸 | 2.4m/s | 6.3kn | 48300m² | 358×10³kW |
明石海峡 | 2.2m/s | 5.8kn | 261000m² | 1525×10³kW |
島原湾 | 2.1m/s | 5.4kn | 286000m² | 1334×10³kW |
音戸瀬戸 | 1.2m/s | 3.2kn | 1500m² | 1×10³kW |