Bændablaðið - 19.10.2023, Blaðsíða 21

21Bændablaðið | Fimmtudagur 19. október 2023
Þar verða rastir sem geta
verið viðsjárverðar sjófarendum,
en skapa um leið aðstæður til
orkunýtingar.
Því hefur verið slegið fram að
í framtíðinni gætu sjávarorkuver
skilað allt að 13 þúsund MW orku á
heimsvísu. Það er þó að sjálfsögðu
háð þeirri tækni sem tiltæk er.
Fjárfestar varkárir
Þrátt fyrir að sjávarfallaorka
virðist vænlegur kostur, og margs
konar tækni sé í þróun, er þó enn
engin fjöldaframleiðsla hennar
hafin. Til þess liggja ýmsar
ástæður. Þeir hverflar sem lengst
eru komnir í þróun eru stórir og
stofnkostnaðurinn gríðarlegur, enn
sem komið er. Fjárfestar eru tregir
til að hoppa á vagninn þar sem þeir
telja ekki næga tryggingu fyrir að
slíkar virkjanir skili hagnaði eða
gagnist neytendum yfir höfuð.
Tæknilegar áskoranir eru margar
við slík neðansjávarmannvirki, og
þótt sjórinn sé 97% alls vatns á
jörðinni og þeki 70,8% af flatarmáli
hennar er staðsetning orkuvera
ekki alls staðar augljós. Má t.d.
geta þess að í Bandaríkjunum eru
uppi lagatæknilegar efasemdir um
eignarhald á landi neðansjávar.
Fáar sjávarfallavirkjanir eru enn
sem komið er starfræktar í heiminum
til raforkuframleiðslu, en margar eru
á hönnunar- og tilraunastigi. Þær eru
af ýmsum gerðum eftir því hvernig
til hagar. Lítum á þær stífluvirkjanir,
sem komu fyrst fram á sjónarsviðið.
Þær byggjast á þverun í t.d.
fjörðum og eru ekki ósvipaðar
hefðbundnum vatnsaflsvirkjunum
með miðlunarlónum.
Munur flóðs og fjöru þarf að vera
verulegur og verður hæðarmunurinn
af völdum sjávarfallanna þá
það mikill beggja vegna stíflu
að fallorkan verður nýtanleg.
Stífluvirkjanir hafa allajafna mikla
röskun lífríkis í för með sér og því
mikil umhverfisáhrif, ólíkt öðrum
sjávarfallavirkjunum.
Hin fyrsta, stífluvirkjun sem
vinnur bæði á að- og útfalli, var
sett upp í flóanum við La Rance í
Bretagne, Frakklandi, á árunum
1961-1967. Stífluvirkjunin í Sihwa
Lake í Suður-Kóreu er stærsta
sjávarfallavirkjun heims og sú
aflmesta; 254 MW. Í Bretlandi er
sjávarfallavirkjun í ósi Severn-
árinnar. Þá er stór, rúmlega fimmtíu
ára gömul, sjávarfallavirkjun í
Barentshafi, skammt norðan við
Múrmansk í norðvestanverðu
Rússlandi og á austurströnd Kanada
er virkjun af þessu tagi við Fundy-
flóa. Belgía, Kína og Svíþjóð reka
einnig sjávarfallavirkjanir en uppsett
afl þeirra er minna.
Nú beina menn sjónum meira að
umhverfisvænni lausnum; hverflum
sem geta verið sem mest undir
yfirborði. Flestir þróunaraðilar horfa
til straumharðra svæða, þar sem
straumur er að lágmarki 2,5 m/sek.
Þar er orkuþéttnin mest og unnt að
nýta skrúfuhverfla sem eru einfaldir
í hönnun. Slík straumasvæði eru þó
ekki víða. T.d. finnst sá straumhraði
óvíða hérlendis utan Breiðafjarðar.
Umhverfisáhrif talin lítil
Ýmsar útfærslur á sjávarfalla-
hverflum hafa litið dagsins ljós og
eru á tilraunaskeiði.
Skrúfuhverflar eru þróaðir í ýmsum
útfærslum; ekki ólíkir vindmyllum
á landi. Einnig hafa verið í þróun
skötur, flugdrekatúrbínur og
gegnumstreymishverflar.Sömuleiðis
er stöðugt leitað leiða til að finna
hagkvæmar lausnir til að koma
rafmagni frá sjávarorkuverum inn
á dreifikerfi.
Neðansjávarhverflar valda minni
umhverfisáhrifum en stífluvirkjanir,
þó að sumir þeirra geti haft einhver
neikvæð áhrif á lífríki. Í þröngum
straumhörðum sundum geta
skrúfuhverflar truflað náttúrulegar
farleiðir sjávardýra og jafnvel
drepið þau. Skrúfuhverflar eru ekki
taldir gagnast í hægari straumi en
2-2,5 m/sek.
Gegnumstreymishverflar geta
unnið við hægari straum. Talað
er um að hverflar séu af „þriðju
kynslóð“ ef þeir geta unnið við
minni hraða en 1,5 m/sek. Sá
straumhraði er algengur víða,
m.a. við Íslandsstrendur. Íslenskur
hverfill sem nú er í þróun er ætlaður
fyrir þann hraða; jafnvel allt niður
í 0,5 m/sek. Eftir er að sjá hver
raunverulegur kostnaður við slíkar
virkjanir gæti verið og hver geta
þeirra er til að skila rafmagni á
dreifikerfi, en engu að síður talið
að þarna liggi mikil tækifæri.
Leitt hefur verið að því líkum að
meðal líftími sjávarfallaorkuvirkjana
geti orðið um 100 ár, eða mögulega
allt að ferfalt lengri en vind- og
sólarorkubúa.
Umhverfisáhrif sjávarfalla-
virkjana, annarra en stífluvirkjana,
eru almennt talin fremur lítil
en orkuvinnslan veldur ekki
losun gróðurhúsalofttegunda né
annarri loftmengun. Hverflarnir
eru allajafna í kafi og valda því
hvorki sjónmengun né hættu fyrir
skipaumferð. Öðru máli gegnir um
ölduvirkjanir sem eru að meira eða
minna leyti í yfirborðinu.
Haforkan við Ísland
Snúum okkur þá að Íslandi og
möguleikum á nýtingu sjávarorku,
þá einkum sjávarfallaorku, hér
við land. Árið 1901 var í Brokey
í Hvammsfirði byggð lítil mylla
og notuð til að mala korn fram
til 1924. Er þetta eina íslenska
sjávarfallavirkjunin fram til þessa.
Engar rannsóknir hafa enn farið
fram á heildarumfangi sjávar-
fallaorku við Ísland, þrátt fyrir þings-
ályktun þess efnis frá árinu 2014.
Lauslegur samanburður við
nágrannalönd bendir til að
heildarorka sjávarfalla gæti verið
allt að 337 TWst/ári. Nokkrar
staðbundnar rannsóknir hafa þó verið
framkvæmdar hér á landi, einkum
á vegum Hafrannsóknastofnunar
og Vegagerðarinnar, auk athugana
fyrirtækjanna Valorku, Sjávarorku
og Vesturorku.
Í Breiðafirði er munur flóðs og
fjöru mestur hér við land eða yfir 5
metrar, og þar er víða straumhart í
sundum. Yfirborðsstraumhraði þar
gæti legið á bilinu 6,5-12 m/sek.
Almennt er hraði hafstrauma
umhverfis landið sagður á bilinu
0,25-1,0 m/sek; hraðari þó í
annnesjaröstum.
Öflugar annnesjarastir við
Ísland eru t.d. Látraröst, sem mun
vera sú öflugasta, Reykjanesröst,
Straumnesröst og Langanesröst.
Röstin í Hvammsfirði er ein sú
straumþyngsta við landið og er
dæmi um röst í sundi innfjarðar.
Seltuvirkjanir gætu komið til
greina hérlendis ef þróun þeirra ber
árangur. Var Nýsköpunarmiðstöð
með þær til athugunar um tíma.
Iðulega hefur því verið haldið
fram að mikið magn ódýrrar orku
á Íslandi sé lykilástæða þess að
hérlendis hafi menn enn takmarkaðan
áhuga á sjávarfallavirkjunum.
Einnig að sjávarorkuvirkjun með
ójafna orkuvinnslu þyrfti, líkt og
vindorkuver, að treysta á orku frá
öðrum virkjunum til að koma inn
þegar framleiðsla væri í lágmarki á
fallaskiptum. Slíkt hefði í för með sér
aukinn kostnað sem taka þurfi tillit
til þegar borinn sé saman kostnaður
við raforkuframleiðslu mismunandi
kosta. Þessi rök munu þó ekki alls
kostar rétt, t.d. í því tilfelli að
sjávarorka sé nýtt til hitunar vatns.
Sjávarfallabylgjan gengur réttsælis
kringum landið. Talið er að með
dreifingu virkjana og tengingu þeirra
við raforkunetið mætti fá allstöðuga
orkuframleiðslu úr sjó.
Stefnumörkun og rannsóknir
Valorka ehf. er íslenskt frumkvöðla-
fyrirtæki sem hefur m.a. unnið að
þróun hægstraumshverfla allt frá
árinu 2008. Hverflar Valorku hafa
þróast mikið á þessum tíma og verið
prófaðir sem líkön í straumkeri, auk
þess sem ein gerðin var prófuð
í fleka í sundum Hornafjarðar
árið 2013.
Framhald á næstu síðu.
20% afsláttur af öllum
innréttingum út október.
562–1500
Friform.is
Fríform ehf.
Askalind 3,
201 Kópavogur.
Virka daga 10-17
Laugardaga 11-15Hjar ta heimilisins
Við hönnum innréttingar að þínum þörfum.
Sjávarorku má einkum skipta í
eftirfarandi flokka eftir eðli hennar:
Hafstraumaorka Hafstraumar sem eiga upptök í varmaflutningi frá miðbaug til
heimskautasvæða eru hluti af vinddrifinni hringrás og hita/seltu hringrás jarðar. Á
landgrunni Íslands eru þessir straumar að jafnaði 5 til 20 cm/s eftir staðsetningu
og kemur orka þeirra til viðbótar orku í reiknuðum sjávarfallastraumum.
Sjávarfallaorka Sjávarföll verða til við samspil aðdráttarkrafta tungls, jarðar
og sólar. Lota sjávarfalla er 12 klst. og 25,2 mínútur. Flóð, útfall, fjara og aðfall
verður einu sinni á hverri lotu. Flóð og fjara verður því um tvisvar á sólarhring
og liggjandi sem er á fallaskiptum um fjórum sinnum á sólarhring. Á liggjanda
er enginn straumhraði. Sjávarföll við Ísland eru fremur flókin og mikill munur
er á flóði og fjöru á milli landshluta, þannig er mestur munur við Vesturland og
minnstur við Austur- og Norðurland. Möguleg orkuframleiðsla úr sjávarföllum
sveiflast innan sólarhringsins í takti við straumhraða og sjávarhæð eftir því
hvort hreyfiorka eða stöðuorka er nýtt. Um fjórum sinnum á sólarhring er engin
hreyfiorka, tvisvar á sólarhring er engin stöðuorka.
Ölduorka Ölduorka er ekki háð sjávarfallastraumum. Vindurinn knýr öldurnar
áfram og þar sem opið er fyrir hafi við vindasamar strendur er öldugangur mikill
við landið.
Seltuorka Seltuorka byggir á virkjun efnaorku sem losnar við blöndun ferskvatns
og sjávar og grundvallast á eðlisfræði himnuflæðis. Hægt er að virkja efnaorku
sem losnar við blöndun ferskvatns og sjávar með hálfgegndræpum himnum.
Tvær aðferðir eru þekktar og hafa báðar verið reyndar til raforkuframleiðslu.
Annars vegar er tækni sem byggir á eðlisfræði himnuflæðis. Hins vegar er
tækni sem byggir á öfugri rafhimnuskiljun sem framkallar rafmagn beint út frá
mismunandi seltustigi tveggja vökva.
Hitaflæðisorka Virkjanir sem byggja á varmamismun í hafi grundvallast á
a.m.k. 20°C hitamun í sjó.
Greinargerð um mat á umfangi og nýtingarmöguleikum sjávarorku, 2015.
Land
LónStífla
Hlið á stíflu
Sjór
Botn
Hverfill
Hæsta sjávarstaða
Dæmi um sjávarfallavirkjun. Teikning / Hlynur Gauti