POWRÓT

Energia pływowa

W korzystnych warunkach topograficznych możliwe jest wykorzystanie pływów morza. Ujście rzeki wpływającej do morza i wysokie jej brzegi umożliwiają budowę zapory, pozwalającej na wpłynięcie wód morskich w dolinę rzeki podczas przypływu i wypuszczeniu ich poprzez turbiny wodne podczas odpływu, pokazaliśmy to na rysunku.

Największa na świecie taka elektrownia znajduje się we Francji, przy ujściu rzeki La Rance do Kanału La Manche (k. Saint-Malo). Ma ona 24 turbiny wodne rewersyjne o mocy po 10 MW, a więc cała elektrownia ma moc 240MW. Pracuje od 1967 roku.

Takie elektrownie pracują również w Kanadzie, Chinach i byłym ZSRR, a są projektowane w Wielkiej Brytanii, Kanadzie, Korei Południowej i Indiach. Dla ekonomii pracy elektrowni wykorzystujących pływy nie jest bez znaczenia, że ich okres eksploatacji jest liczony na 100 lat. Wadami elektrowni tych jest zasalanie ujść rzek oraz erozja ich brzegów wskutek wahań wody, a także utrudnianie wędrówek ryb w górę rzek.

W Izraelskim porcie Jafa zainstalowano prototypowe, unowocześnione urządzenie, które produkuje energię elektryczną, wykorzystując w tym celu pływy morskie. Ta minielektrownia wytwarza 40 kW prądu w ciągu doby. Ojcem tego przedsięwzięcia jest izraelski inżynier - Szumel Owadia. Zapewnia on, że jego firma jest w stanie wykonać elektrownię o mocy 4 MW. Taka ilość energii wystarczyłaby dla 40 tys. mieszkań. Prąd wytwarzany z fal morskich jest bardzo tani. Koszt wytworzenia jednego kW sięga około 2 centów, podczas gdy wytworzenie prądu przez elektrownie atomowe, które rzekomo miały być najtańszym źródłem wytwarzania energii elektrycznej, wynosi około 10 centów. Znaczne obniżenie kosztów produkcji energii uzyskiwanej z morza powinno sprzyjać upowszechnieniu wykorzystania tego typu elektrowni.Dodatkowym atutem takiej elektrowni - ważnym przede wszystkim dla obszarów, na których występuje deficyt wody - jest to, że jest ona w stanie dostarczać odsolonej wody pitnej. Z siłowni o mocy 4 MW można uzyskać 500 m³ wody pitnej na godzinę.

Urządzenia wykorzystujące energię fal pływowych można podzielić na dwie ogólne grupy stałe i pływające.

Stałe urządzenia wytwarzające energię

Stałe urządzenia wytwarzające energię, które są montowane albo na dnie morza, albo na jego brzegu posiadają pewne znaczące zalety w stosunku do systemów pływających, szczególnie jeżeli chodzi o ich obsługę i konserwację i naprawy. Jednakże, ilość odpowiednich miejsc gdzie można je zastosować jest ograniczona.

Oscylująca kolumna wodna

Oscylująca kolumna wodna wytwarza energię elektryczną w trakcie dwustopniowego procesu. Kiedy nadchodząca fala wpłynie do kolumny wymusi ruch powietrza ku górze poprzez turbinę. Kolumna jest zamknięta od góry, więc nastąpi zwiększenie ciśnienia powietrza w kolumnie.  Podczas odpływu powietrze jest wypychane z powrotem, również poprzez turbinę z powodu zmniejszającego się ciśnienia części kolumny od strony oceanu.

Salter Kaczka

Słona Kaczka, jest to urządzenia pływające, które wytwarza energię elektryczną poprzez harmoniczny ruch pływających części tych urządzeń, w odróżnieniu od stałych systemów, które używają stałych turbin które są zasilane ruchem fal morskich. W tych systemach urządzenia podnoszą się i opadają zgodnie z ruchem fal i elektryczność jest wytwarzana w wyniku tego ruchu. Kaczka jest zdolna produkować energię z dużą wydajnością, jednakże, jej rozwój został zahamowany w latach osiemdziesiątych z powodu błędnej kalkulacji kosztów produkcji energii.

Pierwszą dużą elektrownię pływową uruchomiono w lejkowatym ujściu rzeki Rance, uchodzącej do kanału La Manche nie opodal miejscowości St. Mało i Dinard. Amplituda poziomu wynosi tam 9-14 m. W ciągu 24 godzin przez turbiny przedostaje się 700 mln m³ wody. Maksymalny przepływ wynosi 17500m^{3 /}s. Dla porównania średni przepływ Wisły przy ujściu sięga 1000 m³/s , a uzyskiwana moc dochodzi do 544 MW. Ta elektrownia produkuje prąd zarówno podczas napełniania, jak i opróżniania zbiornika. W 1969 r. w zatoce Kisłaja (nie opodal Murmańska) oddano do użytku niewielką elektrownię eksperymentalną o mocy 2 MW.  W zatoce panują nadzwyczaj dogodne warunki naturalne. Prędkość prądów płynących w cieśninie, która łączy ją z morzem, osiąga 4 m³/s. Plany przewidują lokalizację jeszcze kilku elektrowni pływowych - między innymi na Morzu Białym, w zatoce Fundy i leżącej na południe od niej zatoce Passamaquoddy.

 Siłownia pływowa w ujściu rzeki Rance we Francji, wykorzystująca siłę oceanu. Tama spinająca ujście ma turbiny umieszczone poniżej poziomu wody, napędzane przypływem i odpływem wód pływowych.