Vodné elektrárne a prílivové elektrárne sú v súčasnosti veľmi sľubné energetické zariadenia. Tento materiál bude brať do úvahy energiu prílivu a odlivu: klady a zápory prílivových elektrární, princíp činnosti, existujúce PES a plánované zariadenia.
Alternatívne zdroje energie: Stručný prehľad
Sľubné zdroje energie dnes zaujímajú nielen ekológov a vedcov, ale aj podnikateľov, inžinierov a investorov. Alternatívne zdroje energie (odlivy a toky, slnko, vietor) sú zaujímavé kvôli ziskovosti a relatívne malému ohrozeniu bezpečnosti životného prostredia. V roku 2010 tvorili netradičné zdroje dodávok energie približne 5% z celkovej spotreby ľudstva. Takmer 2% (globálnej hodnoty) boli vyrobené presne prílivovými elektrárňami.
Ako fungujú prílivové elektrárne
Energia prílivu a odlivu je pre ľudstvo zaujímavá predovšetkým kvôli jeho nevyčerpateľnosti. Prvé pokusy o jeho využitie boli vykonané už od desiateho storočia, keď začali vytvárať malé priehrady s vodnými nádržami a neskôr obilné mlyny. Podobné prototypy moderných prílivových elektrární sa v národnej ekonomike stále používajú.
S objavom elektriny boli mechanické „elektrárne“ nahradené modernejším človekom, ktorý je viac známy. Energia prílivu a odlivu dnes otáča lopatky obrovských turbín a mení sa na elektrickú energiu. Rovnaký princíp sa používa ako pred niekoľkými storočiami, len mierne upravený pre moderné podmienky a zvýšené potreby.
Problémy s prílivovou energiou
Výstavba prílivových elektrární je veľmi nákladná záležitosť. Z finančného hľadiska je okrem toho prospešná aj výstavba veľkých TEC, čo je úplne nevhodné pre odľahlé alebo riedko osídlené regióny. Medzi ďalšie problémy patria:
-
výkyvy energie prílivovej elektrárne, ktorá je spojená so zmenou výšky prílivu a odlivu (prílivová energia sa tiež mení) každé dva týždne;
-
nesúlad zvyčajného obdobia slnečných dní s časom prílivu a odlivu;
-
posun medzi optimálnym časom výroby energie a spotreby;
-
v niektorých prípadoch sú potrebné ďalšie zdroje energie v blízkosti prílivovej elektrárne.
Existuje tiež názor, že aktívna prevádzka prílivových elektrární povedie k environmentálnym problémom, ktoré ľudstvo predtým neznáme - k inhibícii rotácie Zeme. Posledné menované nepotvrdzujú autoritatívne zdroje vo vedeckej komunite. Práca veľkého počtu PES predĺži trvanie dňa o deväťkrát menej ako energia prílivu a odlivu (prirodzená inhibícia prílivu a odlivu).
Výhody budovania prílivových elektrární
Na pozadí katastrof a nehôd, ktoré sa zriedka vyskytujú v jadrových elektrárňach, ale zanechávajú veľkú pamäť, vyzerajú alternatívne zdroje energie ako bezpečná alternatíva. Aj keď pri výstavbe prílivových elektrární je dosť problémov, existuje aj mnoho výhod:
-
Šetrnosť k životnému prostrediu. V prípade PES je pravdepodobnosť katastrofy spôsobenej človekom s následnou infekciou rozsiahlych území znížená na takmer nulovú hodnotu. Pri spaľovaní paliva do ovzdušia nevznikajú škodlivé emisie.
-
Spoľahlivosť. Prílivové elektrárne pracujú stabilne v štandardnom režime aj pri špičkovom zaťažení.
-
Nízke náklady na energiu. V porovnaní s inými typmi elektrární sa PES vyznačuje nízkymi nákladmi na energiu, čo potvrdzujú skutočné výsledky prevádzky.
-
Vysoká účinnosť. Účinnosť premeny prírodnej energie na využiteľnú energiu dosahuje 80%, zatiaľ čo veterné elektrárne poskytujú účinnosť až 30% a solárna energia - v priemere 5 - 15%, ale v niektorých prípadoch bola zaznamenaná účinnosť 35%.
La Rance: prvá prílivová elektráreň
Oznamovacím bodom pre šírenie prílivových elektrární bol rok 1967, keď bola uvedená do prevádzky La Rance, prvá PES umiestnená vo Francúzsku v historickom regióne Bretónsko. Využitie prílivovej energie tu bolo spôsobené značnými prílivmi dosahujúcimi trinásť a pol metra pri obvyklej výške 8 metrov.
Výkon La-Rance PES je 240 MW a náklady na jednu jednotku energie (kW \ h) sú jeden a pol krát nižšie ako obvykle vo francúzskych elektrárňach. Priehrada elektrárne plní nielen funkcie zabezpečujúce nepretržitú prevádzku energetického zariadenia, ale slúži aj ako most cez cestu spájajúcu mestá Dinard a St. Malo. La Rance je navyše obľúbenou turistickou atrakciou, ktorá priťahuje až dvesto tisíc cestujúcich do Francúzska.
PES v Južnej Kórei: najvýkonnejšia elektráreň
Sikhvinskaya PES je ďalšie vynikajúce alternatívne energetické zariadenie nachádzajúce sa na severozápadnom pobreží Južnej Kórey v umelej zátoke. Elektráreň bola uvedená do prevádzky v roku 2011 a z hľadiska energie rýchlo posunula prvú elektráreň na svete na druhé miesto.
Priamo stavbe elektrárne predchádzala potreba vybudovať rezervoár sladkej vody. Neskôr sa kvalita vody začala zhoršovať av roku 1997 (po potvrdení odhadu a vývoja riešení inštitútom pre morský výskum) sa rozhodlo o vytvorení otvoru v priehrade. To umožnilo využiť energiu prílivu a odlivu. Výstavba TPP sa začala v roku 2003 a jej spustenie sa plánovalo v roku 2009. Z dôvodu oneskorení pri výstavbe bola elektráreň uvedená do prevádzky v roku 2011.
Prílivové elektrárne v iných krajinách sveta
Krajiny, ktoré využívajú energiu prílivu a odlivu, sa neobmedzujú len na progresívne Francúzsko a technologickú Južnú Kóreu. Prílivové elektrárne sa prevádzkujú v:
-
Veľká Británia
-
Nórsko;
-
Kanada;
-
Čína;
-
India;
-
Spojené štáty americké.
Niektoré ďalšie štáty plánujú výstavbu takýchto štruktúr.
Prílivové elektrárne v Rusku
V Rusku sa prílivová energia používa od roku 1968 ako súčasť operácie experimentálneho TPS na Kislaya Guba v Barentsovom mori (na obrázku). V sovietskych časoch boli vyvinuté projekty na výstavbu ďalších troch prílivových elektrární (jedna v Bielom mori a dve v Okhotsku). O súčasnom stave obidvoch zariadení nie je nič známe, zatiaľ čo program Mezenskaya TPP, ktorý sa navrhuje v oblasti Arkhangelsk, nemá šancu stať sa najsilnejšou prílivovou elektrárňou na svete. Vo fáze návrhu je tiež severná PES na polostrove Kola.
