http://www.bryk.pl/teksty/liceum/geografia/geografia_spo%C5%82eczno_ekonomiczna/19682-gospodarcze_wykorzystanie_energii_p%C5%82yw%C3%B3w_morskich.html

Gospodarcze wykorzystanie energii pływów morskich

W dobie coraz większego zapotrzebowania na energię bardzo ważną kwestią stają się źródła energii, które można byłoby wykorzystywać w sposób ciągły, bez obawy wyczerpania się ich zapasów. Obecnie bardzo dużego znaczenia nabierają alternatywne czyli odnawialne źródła energii, które posiadają szereg zalet. Przede wszystkim są one niewyczerpywalne, a ponadto uważane są za czyste ekologicznie. Źródła te wzbudzają zainteresowanie zwłaszcza tych krajów, które nie dysponują żadnymi bądź posiadają jedynie niewielkie złoża kopalin wykorzystywanych do produkcji energii. W przypadku źródeł alternatywnych ważny jest również fakt, że koszt energii jest równoznaczny z ceną urządzeń do jej pozyskania, natomiast ona sama nic nie kosztuje.

R E K L A M A

czytaj dalej ↓

Do najważniejszych rodzajów energii pozyskiwanej w sposób alternatywny zalicza się: energię wód płynących, energię wiatru, energię słoneczną (gromadzoną przez kolektory słoneczne), energię geotermalną, energię biomasy itp. Oprócz tych głównych istnieje wiele innych mniej popularnych sposobów na uzyskanie czystej ekologicznie i odnawialnej energii. Same zbiorniki morskie dysponują ogromnym potencjałem energetycznym, który pozyskiwany może być na kilka sposobów. Główne metody pozyskania energii zgromadzonej w morzach polegają na:

1. wykorzystaniu energii pływów

2. wykorzystaniu energii fal morskich

3. wykorzystaniu energii cieplnej wód morskich

Ponadto bierze się również pod uwagę możliwość pozyskiwania tej energii, która zakumulowana jest w prądach morskich przemieszczających się po Oceanie Światowym.

Pierwsza z wymienionych metod (wykorzystanie energii pływów)znajduje swoje zastosowanie w tych częściach wybrzeży morskich, w których amplitudy pływów są szczególnie duże. Przeważnie takie warunki panują w wąskich zatokach, kanałach itp. Ponadto elektrownie tego rodzaju zawsze lokalizuje się w takim miejscu, w którym rzeka uchodzi do zbiornika morskiego. Kolejnym wymogiem dla elektrowni tego rodzaju jest odpowiednia topografia terenu (dość znaczne wysokości brzegów morskich). Mechanizm pozyskania energii polega na przechwytywaniu nadmiaru wody wdzierającej się w ujściowy odcinek rzeki w okresie przypływu, a następnie uwalnianiu jej w czasie odpływu w taki sposób by woda ta przepłynęła przez turbiny elektrowni.

W związku z tym, że elektrownie o których mowa są bardzo silnie uzależnione od warunków naturalnych, w związku z tym ich lokalizacja nie może być przypadkowa. Obecnie na świecie funkcjonuje niewiele elektrowni pływowych, a największa z nich zbudowana została we Francji (Kanał La Manche w miejscu ujściowym rzeki La Rance). Jej moc określana jest 240MW, a energia wytwarzana jest przez 24 turbiny.

Elektrownie pływowe, mimo że uznawane za przyjazne dla środowiska, to jednak nie są dla niego zupełnie obojętne. Największym ich mankamentem jest fakt, że wskutek ich funkcjonowania wzrasta stężenie soli w rzece, na której zostały zbudowane (w ich ujściowych odcinkach). Ponadto powodują one zakłócenia w świecie organizmów wodnych, a przede wszystkim ryb, które migrują w kierunku ujść rzecznych

Przy konstrukcji elektrowni wykorzystujących potencjał energetyczny pływów morskich należy dokonać wyboru pomiędzy dwoma możliwymi rodzajami turbin: turbinami wodnymi oraz turbinami powietrznymi. Każda z tych turbin pracuje w inny sposób. Turbiny morskie działają w oparciu o zamianę energii kinetycznej w potencjalną, a siłę napędową poruszającą turbiny stanowi woda morska. Z kolei w przypadku turbin powietrznych elementem wprawiającym je w ruch jest sprężone powietrze.

Oprócz turbin wodnych i powietrznych w użyciu są także tzw. "tratwy" oraz "kaczki". Pracują one w oparciu o system pomp napędzanych ruchem fal morskich, przy czym tratwy zasilane są pionowym, a kaczki poziomym przemieszczaniem się wód.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Energia_pr%C4%85d%C3%B3w_morskich,_p%C5%82yw%C3%B3w_i_falowania

Energia falowania. Moc fal ocenia się na 3 TW, jednak wykorzystanie tej energii sprawia pewne trudności, pomimo iż opracowano wiele teoretycznych metod konwersji energii falowania na energię elektryczną. Największym problemem jest zmienność wysokości fal i wytrzymałość elektrowni. Najważniejsze sposoby konwersji energii fal na elektryczną:

• elektrownie pneumatyczne - fale wymuszają w nich ruch powietrza, które napędza turbinę

• elektrownie mechaniczne - wykorzystują siłę wyporu do poruszania się prostopadle do dna, co powoduje obracanie się wirnika połączonego z prądnicą

• elektrownie indukcyjne - wykorzystują ruch pływaków do wytwarzania energii elektrycznej poprzez zastosowanie poruszających się wraz z pływakami cewek w polu magnetycznym

• elektrownie hydrauliczne - w których przez ścianki nieruchomego zbiornika przelewają się jedynie szczyty fal, a woda wypływająca ze zbiornika napędza turbinę.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Energia_wodna

Energia wodna

[edytuj]

Z Wikipedii

Brak wersji przejrzanej

Skocz do: nawigacji, szukaj

Energia wodna - wykorzystywana gospodarczo energia mechaniczna płynącej wody. Współcześnie energię wodną zazwyczaj przetwarza się na energię elektryczną (hydroenergetyka, często oparta na spiętrzeniach uzyskanych dzięki zaporom wodnym). Można ją także wykorzystywać bezpośrednio do napędu maszyn - istnieje wiele rozwiązań, w których płynąca woda napędza turbinę lub koło wodne.

Przed wynalezieniem maszyn elektrycznych i upowszechnieniem elektroenergetyki energię wodną powszechnie wykorzystywano do napędu młynów, foluszów, kuźni, tartaków i innych zakładów przemysłowych. W latach 30. XIX wieku, w szczytowym okresie rozwoju transportu rzecznego, napęd wodny stosowano przy przemieszczaniu barek po pochylniach pomiędzy odcinkami kanałów na różnych poziomach (pochylnie takie zachowały się do dziś na Kanale Ostródzko-Elbląskim).

Energia wodna może być znacznie tańsza od spalania paliw kopalnych lub energii jądrowej. Obszary bogate w energię wodną przyciągają przemysł niskimi cenami elektryczności. W niektórych krajach o wykorzystaniu energii wodnej zaczynają decydować względy ochrony środowiska, przeważając nad kalkulacją cen.

Podstawy fizyczne [edytuj]

Źródło energii wodnej ocenia się według dostępnej mocy, to jest energii uzyskiwanej w jednostce czasu. Przy wykorzystaniu wody spadającej z pewnej wysokości dostępna moc wiąże się ze spadkiem hydraulicznym (wysokością, z jakiej spływa woda), przepływem (ilością wody spływającej w jednostce czasu) i zazwyczaj również z prędkością przepływu. W przypadku gdy woda spływa ze zbiornika (jezioro, spiętrzenie), spadkiem hydraulicznym jest różnica poziomów pomiędzy lustrem wody w zbiorniku górnym i wylotem turbiny, ponieważ ciśnienie hydrostatyczne u podstawy wynika wprost z wysokości słupa wody.

Energia potencjalna E, uwalniana podczas spadku ciała o masie m z wysokości h w polu grawitacyjnym o przyspieszeniu g wynosi

E = mgh.

Elektrownia wodna wykorzystuje energię uwalnianą podczas sterowanego spadku wody z ustalonej wysokości. Energia wyzwolona w ustalonym czasie t wynika więc z ilości spuszczonej w tym czasie wody:

Podstawiając symbol mocy P za E / t i wyrażając stosunek m / t przez natężenie przepływu i gęstość wody, dochodzimy to standardowej postaci tego wyrażenia:

P = ρSgh

gdzie S oznacza natężenie przepływu, liczone jako objętość wody wypuszczanej w jednostce czasu, zaś ρ jest gęstością wody.

W układzie jednostek miar SI gęstość ρ wyraża się w kg / m³, przepływ S w m³ / s, przyspieszenie g w m / s², wysokość h w metrach, i moc P w watach.

Niektóre urządzenia, np. koło wodne podsiębierne, wykorzystują energię przepływającej wody, nie wymagając do działania dużego spadku wody. W tym przypadku wyzyskuje się energię kinetyczną przepływającej wody. Teoretycznie maksymalna moc takiego źródła wynosi:

gdzie v oznacza prędkość wody. Taka wydajność jest w rzeczywistości nieosiągalna, gdyż odzyskanie całej energii kinetycznej wody oznaczałoby jej zatrzymanie. Faktycznie dostępna moc wynika więc ze stopnia spowolnienia wody przez koło (różnicy średniej prędkości v przepływu wody bezpośrednio przed i za kołem).

Koła wodne nasiębierne i śródsiębierne wykorzystują zarówno energię potencjalną i kinetyczną strumienia wody.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Energia_pr%C4%85d%C3%B3w_morskich,_p%C5%82yw%C3%B3w_i_falowania

Energia prądów morskich, pływów i falowania

Z Wikipedii

Brak wersji przejrzanej

Skocz do: nawigacji, szukaj

Energia kinetyczna prądów morskich.

Moc prądów morskich jest oceniana na 7 TW (to prawie dwa razy więcej niż moc możliwa do otrzymania ze spadku wód śródlądowych). Jednak jej wykorzystanie jest bliskie zeru z powodu problemów technicznych i obawy przed zaburzeniem naturalnej równowagi. Wielu badaczy uważa, że prądy morskie mają fundamentalne znaczenie dla klimatu i uszczuplenie ich energii, choćby niewielkie, mogłoby doprowadzić do nieobliczalnych zmian klimatycznych.

Energia pływów. Pływy są źródłem energii o mniejszym potencjale (szacuje się, że możliwe do wykorzystania jest 200 GW) niż prądy morskie, ale za to bezpieczniejszym i lepiej poznanym. Pierwsza wzmianka na temat ich wykorzystania pochodzi z 1086 r. z Dover, gdzie podobno pracował młyn napędzany energią pływów. Pierwszą elektrownię pływową zbudowali w roku 1967 Francuzi w Saint-Malo. Elektrownia ta ma moc maksymalną 550 MW i pracuje od 4 do 8 godzin dziennie, wytwarzając średnio 600 GWh energii elektrycznej rocznie. Obecnie takie elektrownie są również w Rosji i Wielkiej Brytanii, jednak żadna z nich obecnie (styczeń 2007 r.) nie pracuje na skalę przemysłową z powodu problemów technicznych oraz niebezpieczeństwa sztormów i huraganów.

Energia odnawialna

Energia geotermalna Energia wodna Energia słoneczna Energia wiatru Biopaliwo Biomasa Biogaz

Energia falowania. Moc fal ocenia się na 3 TW, jednak wykorzystanie tej energii sprawia pewne trudności, pomimo iż opracowano wiele teoretycznych metod konwersji energii falowania na energię elektryczną. Największym problemem jest zmienność wysokości fal i wytrzymałość elektrowni. Najważniejsze sposoby konwersji energii fal na elektryczną:

• elektrownie pneumatyczne - fale wymuszają w nich ruch powietrza, które napędza turbinę

• elektrownie mechaniczne - wykorzystują siłę wyporu do poruszania się prostopadle do dna, co powoduje obracanie się wirnika połączonego z prądnicą

• elektrownie indukcyjne - wykorzystują ruch pływaków do wytwarzania energii elektrycznej poprzez zastosowanie poruszających się wraz z pływakami cewek w polu magnetycznym

• elektrownie hydrauliczne - w których przez ścianki nieruchomego zbiornika przelewają się jedynie szczyty fal, a woda wypływająca ze zbiornika napędza turbinę.

http://www.mojaenergia.pl/strony/1/i/254.php

Energia wody

źródło: Wydawnictwo Naukowe PWN S.A. Elektryczność powstaje dzięki poruszaniu przez wodę urządzenia zwanego turbiną, połączonego bezpośrednio z prądnicą. Turbina to wydajniejsza wersja dawnego koła wodnego. Jest ona tak zaprojektowana, aby odbierać poruszającej się wodzie możliwie jak najwięcej energii. Hydroelektrownie buduje się często w terenach górzystych, gdzie występuje dużo opadów. Jezioro lub zbiornik wodny gromadzi wodę wysoko ponad elektrownią. Ilość potencjalnej energii zależy od wysokości spadku wody.  Energetyczne zasoby wodne Polski są niewielkie (wykorzystanie potencjału zaledwie w 11%) ze względu na niezbyt obfite i niekorzystnie rozłożone opady, dużą przepuszczalność gruntów i niewielkie spadki terenów. Największa koncentracja zasobów wody ma miejsce w dorzeczu Wisły - ok. 68% (połowa w dolnym odcinku) i Odry i rzek przymorza, około 30%. Najczęściej są umiejscowione one na wybrzeżu (województwa: zachodniopomorskie, pomorskie, warmińsko-mazurskie). Jest ich także sporo w północnej części województwa kujawsko-pomorskiego. Ogólnie najsłabsze zagęszczenie elektrowni jest w Polsce wschodniej i centralnej. Sporo jest ich natomiast na ścianie zachodniej i wzdłuż granicy z Czechami i Słowacją. W ostatnich latach ze względu na wysokie koszty inwestycyjne, długi okres budowy i niekorzystny wpływ na środowisko atrakcyjność wielkich systemów obniżyła się. Natomiast rozwija się dział energetyki wodnej o małych mocach jednostkowych, tzw. małe elektrownie wodne budowane przeważnie na istniejących stopniach wodnych.   Zalety małych elektrowni wodnych to m. in.: wytwarzanie "czystej" energii elektrycznej, zużywanie niewielkich ilości energii na potrzeby własne, ok. 0,5-1%, przy ok.10% w przypadku elektrowni tradycyjnych, niewielki nadzór techniczych do ich obsługi, mogą być sterowanie zdalnie - nie wymagają licznego personelu, możliwość wykorzystywania energii z tych źródeł przez lokalnych odbiorców tak, że można mówić o minimalnych stratach przesyłu, awaryjne źródło energii w przypadku uszkodzenia sieci przesyłowej, regulują stosunki wodne w najbliższej okolicy, co może mieć wpływ na obszary rolnicze, budowa budowli piętrzącej powoduje powstanie zbiornika wodnego, który stając się cennym elementem krajobrazu może decydować o rozwoju turystyki i rekreacji w danym regionie, stworzenie nowych miejsc pracy - wykonywane przy użyciu miejscowych materiałów i siły roboczej, a ich prostota techniczna powoduje wysoką niezawodność i długą żywotność, budowla piętrząca może również w pewnym stopniu osłabić wielkość zatapiania okolic w przypadku występowania powodzi, nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych, krótki okres od projektu do realizacji - mogą być zaprojektowane i wybudowane w ciągu 1-2 lat, wyposażenie jest dostępne powszechnie, a technologia dobrze opanowana, rozproszenia w terenie skraca odległości przesyłu energii i zmniejsza związane z tym koszty

http://www.uwm.edu.pl/kolektory/energia-wody/link2.html

• Producenci zielonej energii

• Energia spadku wód

• Energia pływów morza i prądów morskich

• Energia fal morskich

• Energia cieplna mórz

• Energia dyfuzji

 

 

Hydroenergetyka

 

Elektryczność powstaje dzięki poruszaniu przez wodę urządzenia zwanego turbiną, połączonego bezpośrednio z prądnicą. Turbina to wydajniejsza wersja dawnego koła wodnego. Jest ona tak zaprojektowana, aby odbierać poruszającej się wodzie możliwie jak najwięcej energii. Hydroelektrownie buduje się często w terenach górzystych, gdzie występuje dużo opadów. Jezioro lub zbiornik wodny gromadzi wodę wysoko ponad elektrownią. Ilość potencjalnej energii zależy od wysokości spadku wody. 

Energia mechaniczna wody dzieli się na:

• energię przepływu rzek (energia kinetyczna i potencjalna jest zamieniana w energię elektryczna)

• energię mechaniczną oceanów (ruchy masy wody, które zostały wywołane przez pływy, falowanie czy też różnice gęstości)

 

Energetyczne zasoby wodne Polski są niewielkie (wykorzystanie potencjału zaledwie w 11%) ze względu na niezbyt obfite i niekorzystnie rozłożone opady, dużą przepuszczalność gruntów i niewielkie spadki terenów. Największa koncentracja zasobów wody ma miejsce w dorzeczu Wisły - ok. 68% (połowa w dolnym odcinku) i Odry i rzek przymorza, około 30%. Najczęściej są umiejscowione one na wybrzeżu (województwa: zachodniopomorskie, pomorskie, warmińsko-mazurskie). Jest ich także sporo w północnej części województwa kujawsko-pomorskiego. Ogólnie najsłabsze zagęszczenie elektrowni jest w Polsce wschodniej i centralnej. Sporo jest ich natomiast na ścianie zachodniej i wzdłuż granicy z Czechami i Słowacją.

Potencjał hydroenergetyczny na świecie jest oszacowano na ok. 2,857 TW. Potencjał ten jest jednak wykorzystywany i przetwarzany w energię elektryczną tylko w 5,5 % (0,152 TW). W dużych elektrowniach wodnych  produkcja energii elektrycznej osiągnęła przewidziany poziom, a energia elektryczna z pozostałych źródeł niekonwencjonalnych będzie wzrastała do roku 2025. Wykorzystanie tradycyjnej hydroenergetyki będzie coraz mniejsze. Szansę mają inne metody hydroenergetyki takie jak: pływy, prądy i falowania.

Rys. Źródło: R. Wnuk, Energetyka wodna w statystykach, Polski Instalator 7-8/2005

 

http://www.uwm.edu.pl/kolektory/energia-wody/energiaspwo.html

Energia spadku wód

 

          Energię spadku wód wykorzystuje się do produkcji energii elektrycznej w położonych na rzekach lub jeziorach elektrowniach wodnych. Zgromadzona tu energia potencjalna wody, poprzez spiętrzenie przy pomocy jazu lub zapory i przepływ w kierunku dolnego poziomu, zamieniana jest w energię kinetyczną napędzającą turbinę. Wprowadzona w ruch turbina napędza generator wytwarzający energię elektryczną, która dalej wprowadzana jest do sieci elektroenergetycznej.

       Energetyka wodna ma w Polsce najdłuższe tradycje ze wszystkich odnawialnych źródeł energii. Łączna moc zainstalowanych dużych elektrowni wodnych (oprócz elektrowni szczytowo-pompowych, które nie są zaliczane do odnawialnych źródeł energii wynosi około 630 MW, a małych 160 MW . Jak się szacuje moc tych elektrowni może być zwiększona o 20-30% poprzez modernizację agregatów prądotwórczych. Eksperci z Europejskiego Centrum Energii Odnawialnej podkreślają, iż w Polsce wykorzystuje się zaledwie 11% potencjału grawitacyjnego cieków wodnych, co stawia nas na ostatnim miejscu w Europie.

Wielkie elektrowni wodne powodują najczęściej poważne zmiany w środowisku, wpływając na zachwianie ekosystemów (przykładem może być zapora elektrowni wodnej w Czorsztynie). Dlatego najkorzystniejsze dla środowiska są małe elektrownie wodne (do mocy ok. 500 kW) budowane w miejscach naturalnych spiętrzeń wody. Wykorzystują one lokalne możliwości produkcji energii elektrycznej, dając nowe miejsca pracy, które są niezwykle cenne na obszarach o dużym bezrobociu. Na świecie rozważa się budowę elektrowni wykorzystujących ruch wody w trakcie przypływów i odpływów. W latach 60. we Francji u ujścia rzeki Rance wybudowano tamę, która podczas przypływu zbiera wodę morską, a następnie ją spuszcza wraz z odpływem. Siła pędzącej wody wytwarza energię dla sporego miasta.

 

Elektrownie wodne - hydroelektrownie, ze względu na sposób doprowadzenia wody do turbin dzielimy na:

1. Elektrownie przepływowe - jak sama nazwa wskazuje, nastawione są na wykorzystanie energii przepływu wody. W elektrowniach tego typu nie ma zbiornika gromadzącego wodę, więc ilość wyprodukowanej energii zależy od ilości wody płynącej w rzece w danym momencie. Cała hydroelektrownia umieszczona jest bezpośrednio w korycie rzeki w odpowiednio skonstruowanym budynku, który jest przedłużeniem jazu, przegradzającego rzekę.

2. Elektrownie derywacyjne - wyposażone są dodatkowo w odpowiedni kanał oraz rurociągi turbinowe doprowadzające wodę do elektrowni. Ze względu na swą budowę stosowane są dość rzadko, przeważnie na rzekach górskich, odznaczających się bystrym nurtem, ale stosunkowo niewielkim przepływem.

3. Elektrownie regulacyjne (zbiornikowe) - gdzie przed elektrownią znajduje się zbiornik wodny, który wyrównuje sezonowe różnice w ilości płynącej wody. Taka elektrownia może wytwarzać przez pewien czas moc większą od mocy odpowiadającej chwilowemu dopływowi.

4. Elektrownie szczytowo-pompowe - pełnią funkcję magazynu energii elektrycznej. Znajdują się pomiędzy dwoma zbiornikami wodnymi - górnym i dolnym. Umożliwiają kumulację energii w okresie małego zapotrzebowania na nią przez pompowanie wody ze zbiornika dolnego do górnego. Natomiast w okresie większego zapotrzebowania energia wyzwalana jest przez spuszczenie wody ze zbiornika górnego do dolnego, która napędza turbiny. Mimo dużych kosztów system ten zdaje egzamin ze względu na brak alternatywnych metod magazynowania dużych ilości energii elektrycznej (np.: elektrownie wodne Żarnowiec, Porąbka-Żar, Żydowo).

5. Elektrownie przepływowe z członem pompowym - charakteryzują się tym, że ten sam zespół maszyn w pewnych godzinach pracuje jako turbina i generator (tzw. turbogenerator), a w innych jako pompa (np.: elektrownie wodne Solina, Dychów).

 

Elektrownia derywacyjna

Elektrownia niskospadowa

Elektrownia pływająca

       Największa koncentracja elektrowni wodnych w Polsce ma miejsce w dorzeczu Wisły, Odry i rzek przymorza. Jest ich także sporo na ścianie zachodniej i wzdłuż granicy z Czechami i Słowacją. Najsłabsze zagęszczenie elektrowni jest w Polsce centralnej, a na wschodzie kraju praktycznie nie występują.
Według danych statystycznych z 2003 r., polski system elektroenergetyczny, posiada 34.683 MW mocy zainstalowanej, z czego na elektrownie wodne przypada ok. 2100 MW, co stanowi niecałe 6,1%. Najwięcej, bo ok. 1350 MW mają elektrownie szczytowo-pompowe. W Polsce pracuje obecnie 128 elektrowni wodnych i około 580 małych elektrowni wodnych. Łączna produkcja energii elektrycznej (niezależnie od źródła) wynosi ok. 143.230 GWh, udział w niej elektrowni wodnych - to zaledwie 2,6%.
Energia elektryczna pozyskiwana z elektrowni wodnych, pomimo niewielkiego jeszcze udziału w ogólnej jej produkcji, ma już wymierne korzyści dla ochrony środowiska. Rocznie pozwala zaoszczędzić tysiące ton węgla i sprawia, że środowisko nie jest obciążane wieloma szkodliwymi substancjami, takimi jak dwutlenek siarki, tlenek azotu, dwutlenek węgla, itd.
Ponadto dzięki elektrowniom wodnym regulowane są biegi rzek i budowane są zbiorniki wodne przez co wyrównują się przepływy i zmniejsza ryzyko powodzi. Rzeki oczyszczane są z rumowiska, zwiększa się natlenianie, adsorbcja, mineralizacja i fotosynteza wody oraz nierzadko stwarzane są nowe powierzchnie wodne idealne do wypoczynku i rekreacji.

http://www.uwm.edu.pl/kolektory/energia-wody/eneplyw.html

Energia pływów morza

Na świecie wykorzystuje się również inne sposoby wykorzystania wody jako źródła energii, które jednak są niemożliwe do zastosowania w Polsce. Chodzi mianowicie o energię pływów.
W korzystnych warunkach topograficznych możliwe jest wykorzystanie przypływów i odpływów morza, oceanu. Ujście rzeki wpływającej do morza i wysokie jej brzegi umożliwiają budowę zapory, pozwalającej na wpłynięcie wód morskich w dolinę rzeki podczas przypływu i wypuszczenie ich poprzez turbiny wodne do morza podczas odpływu.

Największa na świecie elektrownia pływowa pracuje we Francji, przy ujściu rzeki La Rance do kanału La Manche (koło Cherbourga). Ma ona 24 turbiny wodne rewersyjne o mocy po 10 MW każda, a więc moc 240 MW. Została ona uruchomiona w 1967 roku. Maksymalna amplituda pływów wynosi 13,5 m, a minimalna 5 m. 100% zainstalowanej mocy osiąga ona przy spadzie wynoszącym 6 m.
Elektrownie wykorzystujące pływy morskie pracują również w Kanadzie, Chinach i w Rosji. Dla ekonomii ich pracy nie jest bez znaczenia, że okres ich eksploatacji liczony jest na 100 lat.

W latach dziewięćdziesiątych wymyślono bardziej ekologiczny sposób wykorzystania energii przypływów mianowicie podmorskie młyny. Młyny te kręcą się dzięki prądom morskim wywołanym przez ruchy mas wody.

Pierwszą taką turbinę zainstalowano w okolicach Loch Lihne w Szkocji w 1995 roku. Była ona przymocowana do zakotwiczonej tratwy i wytwarzała 15 kW energii. Jakiś czas później większą, bo o mocy 300 kW turbinę po raz pierwszy podłączono do sieci energetycznej. Wiatrak podwodny jest na stałe zakotwiczony do morskiego dna. Pracuje w cieśninie Kvalsund koło norweskiego miasteczka Hammerfest. Urządzenie to waży prawie 200 ton.

W cieśninie występują bez przerwy ruchy wody wywołane przypływami o wysokości dochodzącej do 3 m. Przez pół doby przypływ wtłacza wodę morską do zatoki z prędkością do 2,5m/s, a przez drugie pół nadmiar wody wraca z powrotem do morza. Dlatego też podwodne młyny zaopatrzone zostały w ruchome ramiona o długości 10 m, co 12 godz. i 25 minut obracają się one o 180 stopni. Ramiona turbin umieszczone są na głębokości 17 metrów p.p.m. (głębokość cieśniny-50 m), dzięki temu umożliwiając swobodne kursowanie statków. Turbiny elektrowni poruszają się na tyle wolno (siedem obrotów na minutę), że żadna przepływająca tamtędy ryba nie musi obawiać się posiekania na kawałki.
Elektrownia ta nie potrzebuje paliwa, jednak jej budowa była tak kosztowna, iż prąd jest trzykrotnie droższy od tego z tradycyjnych źródeł. Zaletą takiej elektrowni jest całkowita niezależność od warunków atmosferycznych. Bez względu na to, czy wieje wiatr, czy świeci słońce, morskie przypływy są takie same i generują prąd o tej samej mocy.

 

Energia prądów morskich

 

Moc prądów morskich jest oceniana na 7 TW (to prawie dwa razy więcej niż moc możliwa do otrzymania ze spadku wód śródlądowych). Jednak jej wykorzystanie jest bliskie zeru z powodu problemów technicznych i obawy przed zaburzeniem naturalnej równowagi. Wielu badaczy uważa, że prądy morskie mają fundamentalne znaczenie dla klimatu i uszczuplenie ich energii, choćby niewielkie, mogłoby doprowadzić do nieobliczalnych zmian klimatycznych

http://www.uwm.edu.pl/kolektory/energia-wody/enefalm.html

Energia fal morskich

Energię fal morskich ludzkość próbuje wykorzystać już od 1799 roku, kiedy to po raz pierwszy zarejestrowano w Anglii patent z tej dziedziny. Sto lat później Amerykanin Wrigth zgłosił w urzędzie patentowym "motor poruszany falami", zaś w drugiej dekadzie naszego wieku uruchomiono pierwszą elektrownię tego typu w Bouchaux-Praceique we Francji. W sumie do dziś zarejestrowano ponad tysiąc patentów z Europy i Ameryki Pn. Przodują w tej dziedzinie kraje wyspiarskie-Japonia i Anglia.
Elektrownie wykorzystujące przetworzony ruch fal morskich, ze względu na lokalizację dzieli się na trzy grupy: nadbrzeżne, przybrzeżne - zazwyczaj osadzone na dnie w płytkich wodach (10-20 m głębokości) i morskie (ponad 40 m głębokości).

Istnieją dwa rozwiązania wykorzystania fal morskich napędzających, a są to:

• turbiny wodne,

• turbiny powietrzne.

W pierwszym rozwiązaniu woda morska pchana kolejnymi falami wpływa zwężającą się sztolnią do położonego na górze zbiornika. Gdy w zbiorniku tym jest wystarczająca ilość wody, wówczas przelewa się ona przez upust i napędza turbinę rurową sprzężoną z generatorem. Po przepłynięciu przez turbinę woda wraca do morza. Instalacja taka pracuje od 1986 roku na norweskiej wyspie Toftestallen koło Bergen, dając moc 350 kW.
W drugim rozwiązaniu zbiornik jest zbudowany na platformie na brzegu morza. Fale wlewają się na podstawę platformy i wypychają powietrze do górnej części zbiornika. Sprężone przez fale morskie powietrze wprawia w ruch turbinę napędzająca generator. Instalacja taka pracuje również na norweskiej wyspie Toftestallen oraz na wybrzeżu szkockiej wyspy Islay, dając moc 75 kW. Instalacje tego typu mają nierzadko kilkadziesiąt km długości, dzięki czemu w pewnych sytuacjach spełniają drugi ważny cel, a mianowicie ochronę brzegu morskiego przed zniszczeniem (falochron).
Oprócz tych rozwiązań znane są jeszcze tzw. "kaczki" i "tratwy", które wykorzystują pionowy i poziomy ruch wody morskiej.

http://www.uwm.edu.pl/kolektory/energia-wody/energiaciemorz.html

Energia cieplna mórz

Przemiana energii cieplnej oceanu to wykorzystanie różnicy temperatury wody na powierzchni i w głębi morza lub oceanu. Jest ona możliwa na obszarach równikowych; woda morska ma tam na powierzchni temperaturę około 30°C, a na głębokości 300-500 m temperaturę około 7°C. Wykorzystanie tej różnicy polega na zastosowaniu czynnika roboczego, który paruje w temperaturze wody powierzchniowej i jest skraplany za pomocą wody czerpanej z głębokości 300-500 m. Czynnikiem takim jest amoniak, freon lub propan. Cała instalacja wraz z generatorem znajduje się na pływającej platformie. Energia elektryczna dostarczana jest na ląd kablem morskim.

Sprawność elektrowni maretermicznej wynosi 2.5% przy różnicy temperatury 20°C, a 6% przy różnicy temperatury 40°C. Źródło energii jest jednak niewyczerpalne i stale gotowe do wykorzystania, gdyż różnice temperatury wody morskiej w strefie równikowej są prawie stałe, niezależne od pory roku i dnia.
Energia maretermiczna wykorzystywana jest na wyspie Bali w Indonezji (5 MW), w Japoni (10 MW), na Tahiti (5 MW) i na Hawajach (40 MW). Potencjał tego źródła energii jest w niektórych obszarach całkiem spory. Dla przykładu, w Indiach wybrzeże stanu Tamil Nadu pozwala na budowę elektrowni maretermicznych o łącznej mocy 10000 MW.

Schemat ideowy elektrowni maretermicznej z cyklem zamkniętym czynnika niskowrzącego.

 

1.      Doprowadzenie ciepłej wody

2.      Wymiennik ciepła (wytwornica pary)

3.      Odpływ wody

4.      Para czynnika roboczego

5.      Turbina

6.      Generator elektryczny

7.      Skraplacz

8.      Doprowadzenie wody zimnej

9.      Czynnik roboczy w stanie ciekłym

10.  Pompa czynnika roboczego

 http://www.uwm.edu.pl/kolektory/energia-wody/energiadyfuzji.html

Energia dyfuzji

 

        Energia dyfuzji wykorzystuje do pozyskiwania energii gradient stężenia wody. Dyfuzja zasolonej wody morskiej należy do największych odnawialnych źródeł na świecie. Jej potencjał globalny możliwy do wykorzystania energetycznego szacuje się na ok. 2 PW *h/a. Do konwersji energii związanej z zasoleniem wód w energię elektryczną można teoretycznie wykorzystać trzy zjawiska: osmozę (różnicę ciśnień), dializę (różnicę przepuszczalności cząstek przez błony),a także elektrodializę (różnicę przepuszczalności jonów). Obecnie opracowano dwie metody: metodę ciśnieniowej opóźnionej osmozy-PRO oraz metodę odwróconej elektrodializy-RED

http://www.sciaga.pl/tekst/59897-60-energia_wodna

ENERGIA WODNA
Pobieranie tej energii jest bardzo korzystne zarówno ze względu na ekologiczny, jak i ekonomiczny charakter, bowiem dostarcza ona ekologicznie czystej energii i reguluje stosunki wodne zwiększając retencję wód powierzchniowych, co polepsza warunki uprawy roślin oraz warunki zaopatrzenia ludności i przemysłu w wodę.
Działanie elektrowni wodnych jest dość proste. Woda z rzek spływa z wyżej położonych terenów takich jak np. góry, czy wyżyny do zbiorników wodnych (mórz lub jezior) położonych np. na nizinach. Przepływ wody w rzece spowodowany jest różnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Fakt ten wykorzystuje się właśnie w elektrowni wodnej przepuszczając przez turbiny wodne płynącą rzeką wodę.
Energia elektryczna produkowana w elektrowniach wodnych zazwyczaj wprowadzana jest do krajowego systemu przesyłu energii.
Duża elektrownia wodna może zasilać nawet całe kilkutysięczne miasto.
Elektrownie wodne można podzielić na dwie kategorie:
1. Elektrownie z naturalnym dopływem wody:
• elektrownie regulacyjne - inaczej zbiornikowe, tzn. , że przed elektrownią znajduje się zbiornik wodny, który wyrównuje sezonowe różnice w ilości płynącej wody.
• elektrownie przepływowe, które nie posiadają zbiornika, więc ilość wyprodukowanej energii zależy od ilości wody płynącej w rzece w danym momencie.
1. Elektrownie szczytowo - pompowe, które znajdują się pomiędzy dwoma
Zbiornikami wodnymi - tzn. górny i dolnym. Te elektrownie umożliwiają kumulację energii w okresie małego zapotrzebowania na nią przez pompowanie wody ze zbiornika dolnego do górnego. Natomiast w okresie większego zapotrzebowania energia wyzwalana jest przez spuszczanie wody ze zbiornika górnego do dolnego za pomocą turbin wodnych.
W gruncie rzeczy, jedynie pierwsza grupa elektrowni wodnych może być
zakwalifikowana do kategorii energii odnawialnych, gdyż elektrownie szczytowo - pompowe wymagają więcej energii na pompowanie wody niż zwracają jej do systemu energetycznego.
Inny podział elektrowni, tym razem ze względu na wielkość to:
• elektrownie duże o mocy zainstalowanej 10 MW i więcej
• elektrownie małe o mocy w przedziale 200 kW - 10 MW
• mikroelektrownie wodne poniżej 200 kW mocy
w polsce większe elektrownie wodne znajdują się min. Dębiu, Wocławku, Żarnowcu, Otmuchowie, Żarach, Solinie, Niedzicy. Położenie tych i pozostałych elektrowni obrazuje mapka, znajdująca się na następnej stronie.


POTENCJAŁ ENERGII RZEK
Na świecie energia rzek zaspokaja ok. 3 % zapotrzebowania na energię pierwotną.
W porównaniu z innymi krajami, u nas potencjał jest niewielki.
Energia rzek wykorzystywana w gospodarce nie przekracza 0,2 % energii pierwotnej zasilającej mieszkańców Polski.
Razem z elektrowniami szczytowo - pompowymi stanowi to tylko 2,7 % ogólnej energii elektrycznej. Największą w Polsce elektrownią wodną jest ta znajdująca się na Wiśle we Włocławku (160 MW mocy). W skali światowej jest to niewielki obiekt. Ponieważ np. w Rosji na Jeniseju moc elektrowni przewyższa 30-krotnie moc elektrowni włocławskiej.
Tak więc, w Polsce w małym stopniu wykorzystuje się energię rzek, bowiem w niektórych państwach, jak np. w Norwegii elektrownie wodne pokrywają zapotrzebowanie na energię elektryczną prawie w 100 %.
Działanie elektrowni wodnych jest dość proste. Woda z rzek spływa z wyżej położonych terenów takich jak np. góry, czy wyżyny do zbiorników wodnych (mórz lub jezior) położonych np. na nizinach. Przepływ wody w rzece spowodowany jest różnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Fakt ten wykorzystuje się właśnie w elektrowni wodnej przepuszczając przez turbiny wodne płynącą rzeką wodę.
Pobieranie tej energii jest bardzo korzystne zarówno ze względu na ekologiczny, jak i ekonomiczny charakter, bowiem dostarcza ona ekologicznie czystej energii i reguluje stosunki wodne zwiększając retencję wód powierzchniowych, co polepsza warunki uprawy roślin oraz warunki zaopatrzenia ludności i przemysłu w wodę.


Elektrownie nie koniecznie muszą być instalowane na dużych rzekach. Jednak małe rzeczki przeważnie dostarczają energii tylko właścicielom elektrowni i ich sąsiadom. Małe elektrownie wodne mają dużo zalet podobnie jak te większe, niektórymi z nich są:
- nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych
- mogą być zaprojektowane i wybudowane w ciągu 1-2 lat, wyposażenie jest dostępne powszechnie, a technologia dobrze opanowana
- prostota techniczna powoduje wysoką niezawodność i długą żywotność
- wymagają nielicznego personelu i mogą być sterowanie zdalnie
- rozproszenia w terenie skraca odległości przesyłu energii i zmniejsza związane z tym koszty
Małe elektrownie wodne mogą wykorzystywać potencjał niewielkich rzek, rolniczych zbiorników retencyjnych, systemów nawadniających, wodociągowych, kanalizacyjnych, kanałów przerzutowych. Konstrukcja urządzeń hydrotechnicznych w MEW jest zawsze nieskomplikowana. Również budynki małych elektrowni maj niewielkie gabaryty. Całość wyglądem niczym nie różni się od zwykłych budynków gospodarczych.
Obecne tendencje s aby nie ograniczać wyposażenia elektrycznego, które stanowi tylko 3-10% całkowitych kosztów inwestycyjnych, a wręcz tak je rozbudowywać, aby obiekt mógł być całkowicie zautomatyzowany.
Zasada działania MEW jest nieco inna niż zasada działania dóżej elektrowni.
Na początku woda w ujęciu zostaje pozbawiona wszystkich zbędnych rzeczy z ni płynących, jak np. patyki, liście, papiery. W specjalnym zbiorniku umieszczonym pod ziemi woda musi się ustać. Tam cały piach i mniejsze śmieci, które nie zostały usunięte przy ujęciu opadaj na dno. Zbiornik automatycznie oczyszcza się co pewien czas z nagromadzonego materiału rzecznego. Drugie zadanie tego zbiornika to magazynowanie wody. Pozwala on na pracę elektrowni bez dostarczania wody przez strumień przez czas od jednej do kilku godzin w zależności od mocy zainstalowanej i wielkości zbiornika.
Dalej woda spływa kanałem. Jest on również zakopany pod ziemi i zazwyczaj ciągnie się wzdłuż rzeki lub strumienia, choć nie zawsze. Po kilkunastu lub kilkudziesięciu metrach woda dostaje się do budynku elektrowni. Turbiny wraz z generatorami zwykle s pod powierzchni ziemi. Woda uderzając w łopatki turbiny napędza j, ta z kolei napędza generator wytwarzający energię elektryczną. Po tym procesie woda jest doprowadzona do ujścia i trafia do strumienia, z którego została pobrana.
Często zdarza się, że MEW maj na swoim wyposażeniu dwa generatory różnej mocy. Udogodnienie to stosuje się w celu lepszego wykorzystania energii zawartej w wodzie. Gdy spływająca woda ma małą masę załączany jest hydrozespół o mniejszej mocy, gdyż ten drugi miałby o wiele mniejszą sprawność.


Rys. turbiny wodnej


Rys. generatora
W tym generatorze rolę magnezów spełniają bieguny wirnika. Zachowują się one jak magnez stały choć w rzeczywistości są cewkami do których doprowadzono napięcie.



Rys. przekrój przez elektrownie wodną

http://ekozone.com/energia-wody/

Jak działa elektrownia wodna?

Elektrownie wodne mogą działać jedynie w takich miejscach, w których jest wysoki spad wody np. wodospady i wysokie zapory.
Dzięki temu woda zyskuje na tyle dużą energię, że potrafi napędzać generatory prądu w elektrowni.
Aby wykorzystać energię spadającą wody, buduje się wysokie zapory wodne.
Powstrzymują one bieg wody, która gromadzi się w dużych zbiornikach powyżej hydroelektrowni.
Spywająca woda porusza łopatki turbiny napędzającej generator, z którym połączona jest wałem.

Schemat działania hydroelektrowni

http://ekozone.com/plywy-morskie/

Jak wykorzystujemy energię morza?

Do produkcji prądu elektrycznego można wykorzystać energię morskich przypływów.
Gdy fala podnosi się i opada, woda wpływa i wypływa z ujścia rzek. Spiętrzona woda może być wykorzystana do napędzania generatorów prądu w zaporach budowanych w poprzek rzek.

Potencjał energii pływów jest bardzo duży - największy obiekt tego typu na świecie znajduje się we Francji na rzece Rance - wytwarza 240 megawatów mocy. Obecnie tylko Francja jest krajem, który z powodzeniem korzysta z tego źródła energii. Jedna taka elektrownia produkuje energię do zasilenia nawet 240.000 domów.

Podobnie jak hydroelektrownie, elektrownie pływowe nie zużywają żadnego paliwa.
Dlatego są bardzo tanie w eksploatacji, chociaż ich budowa jest kosztowna. Tego typu elektrownie nie wytwarzają prądu w czasie odpływu, więc gdy zapotrzebowanie na energię jest mniejsze, elektrownia przepompowuje wodę z morza do ujścia rzeki, aby wykorzystać ją później, gdy zapotrzebowanie prądu wzrośnie.

Elektrownie pływowe buduje się w miejscach, w których poziom morza zmienia się znacznie w wyniku przypływu i odpływu. Dzieje się tak w wąskich ujściach rzek, cieśninach i zatokach.

 

Schemat działania elektrowni pływowej

http://www.oze.opole.pl/Energia_wody,str,462.html

Energia wody

Elektrownia wodna produkuje prąd elektryczny wykorzystując energię spadku wody - najczęściej na zaporach wodnych. Woda przepływając z wyższego poziomu na niższy porusza turbiny wodne sprzężone z prądnicami (generatory).

Ze względu na sposób wykorzystania energii, elektrownie wodne można podzielić na: przepływowe, zbiornikowe, pływowe, wykorzystujące różnicę temperatury wody, wykorzystujące energię fal morskich. Pod względem ekonomicznym największe znaczenie mają dla gospodarki dwa pierwsze typy elektrowni.

Inny rodzaj podziału uwzględnią wielkość elektrowni. Elektrownie o mocy zainstalowanej powyżej 10 MW uważa się za duże. Małe elektrownie to te o mocy pomiędzy 200 kW a 10 MW. Natomiast elektrownie o mocy poniżej 200 kW traktowane są jako mikroelektrownie. W innych regionach świata próg dzielący elektrownie wodne na „duże” i „małe” może być zupełnie inny. Na przykład w Chinach do kategorii małych elektrowni wodnych należą wszystkie instalacje poniżej 50 MW.

Pierwsze wzmianki o urządzeniach do konwersji energii kinetycznej w energię mechaniczną, pochodzą z III w p.n.e. Zapisy z tego okresu wskazują na wykorzystanie koła wodnego o osi poziomej do podnoszenia wody. W I w p.n.e. koła tego typu napędzały młyny wodne, tartaki lub kuźnie. W 1869 roku pierwszą na świecie elektrownie wodną zbudował francuski producent papieru Aristide Berges. Natomiast pierwsza na świecie elektrownia wodna prądu stałego powstała koło Appleton (USA) w 1882 roku (z kołem wodnym o mocy 25 kW).  Pierwsza większa elektrownia została wybudowana przy wodospadzie Niagara w 1895 roku.

Obecnie największe zespoły są instalowane na wielkich rzekach i osiągają moce jednostkowe 500-700 MW. Największe elektrownie wodne na świecie to: Itaipu (Brazylia /Paragwaj) 12600 MW (18x700 MW), Gran Coulee (USA) 9711 MW, Guri (Wenezuela) 9000 MW, Krasnojarska (Rosja) 6096 MW i Churchill Falls (Kanada) 5200 MW. Największa w Polsce elektrownia wodna Żarnowiec ma mocy 716 MW. W skali światowej jest to więc niewielki obiekt

W wielu krajach wysoko rozwiniętych energetyka wodna dostarcza najwięcej energii elektrycznej spośród wszystkich rodzajów energetyki odnawialnej, np. w Norwegii elektrownie wodne pokrywają zapotrzebowanie na energię elektryczną prawie w 100 %. Natomiast dla posiadających zasoby wodne rozwijających się państw, hydroelektrownie stanowią podstawowe źródło wytwarzania energii elektrycznej.

Energetyka wodna dostarcza ok. 16 proc. ogółu energii elektrycznej świata. W 2005 r. pokrywały one 10 % łącznego zużycia energii elektrycznej w UE. W Polsce natomiast wielkość ta kształtuje się na poziomie 1,4%.W Polsce elektrownie wodne są obok źródeł wykorzystujących energię biomasy najistotniejszym rodzajem źródeł odnawialnych w zakresie produkcji energii elektrycznej, ale ich rola z roku na rok maleje na korzyść źródeł wykorzystujących energię biomasy.

Electricity generation [TWh/year] = Produkcja energii [TWh/rok]
New RES-E excl. hydro = Nowe odnawialne źródła energii z wyłączeniem elektrowni wodnych
Small-scale hydro = Małe elektrownie wodne
Large-scale hydro = Duże elektrownie wodne

Rysunek 1: Produkcji energii elektrycznej ze wszystkich źródeł odnawialnych w Unii Europejskiej (UE-25)

Źródło: Komunikat Komisji do Rady i Parlamentu Europejskiego - Sprawozdanie w sprawie postępów w dziedzinie energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych 10.01.2007 r.

 

Mimo, iż energia wodna nie odegra decydującej roli w dalszym zwiększeniu produkcji energii elektrycznej z powodu ograniczonych zasobów wody nadających się do wykorzystania w celach energetycznych, trudnego do nich dostępu (duże odległości skupisk ludzkich od źródeł zasobów), dużych kosztów budowli hydrotechnicznych i długich okresów realizacji inwestycji, to jednak obserwuje się rozwój budownictwa elektrowni wodnych, zwłaszcza tam, gdzie zasoby są duże oraz warunki hydrologiczne temu sprzyjają..

http://home.agh.edu.pl/~kuzniako/ER_wyklad567.pdf - prezentacja

http://energiack.w.interia.pl/page5.html

Energia pływów morskich

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.

Największa na świecie taka elektrownia znajduje się we Francji. Ma ona 24 turbiny wodne rewersyjne o mocy po 10MW, 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.

Energia fal morskich

Istnieją dwa rozwiązania wykorzystania energii fal morskich napędzających albo turbinę wodną albo powietrzną.

W pierwszym rozwiązaniu woda morska pchana kolejnymi falami wpływa zwężającą się sztolnią do położonego na górze zbiornika. Gdy w zbiorniku tym jest wystarczająca ilość wody, wówczas przelewa się ona przez upust i napędza turbinę rurowš Kaplana, sprzężona z generatorem. Po przepłynięciu przez turbinę woda wraca do morza. Wykorzystana jest więc przemiana energii kinetycznej fal morskich w energię potencjalną spadu.

Instalacja taka pracuje od 1986r. na norweskiej wyspie Toftestallen koło Bergen dając moc 350kW. Takie rozwiązanie jest znane pod skrótem OWC

W drugim rozwiązaniu zbiornik jest zbudowany na platformach na brzegu morza. Fale wlewają się na podstawę platformy i wypychają powietrze do górnej części zbiornika. Sprężone przez fale powietrze wprawia w ruch turbinę Wellsa, która napędza generator. Rozwiązanie takie jest znane pod skrótem MOSC. Na rysunku pokazano schemat takiej elektrowni, zbudowanej na wyspie Jslay u wybrzeży Szkocji.
Norwegia buduje elektrownie wykorzystujące fale morskie o mocy 2MW na wyspie Tongatapu na południowym Pacyfiku, kosztem 7,1$.

Elektrownię typu MOSC projektuje się obecnie w Szkocji. Będzie ona miała moc 2000MW i będzie składała się z modułów po 5MW. Będzie ona też ochraniała brzeg morski przed zniszczeniem.

Energia cieplna oceanu

Przemiana energii cieplej oceanu to wykorzystanie różnicy temperatury wody na powierzchni i w głębi morza lub oceanu. Jest to możliwe na obszarach równikowych; woda morska ma tam na powierzchni temperaturę ok. 30 ⁰C, a na głębokości 300-500m temperaturę ok. 7 ⁰C. Wykorzystanie tej różnicy polega na zastosowaniu czynnika roboczego, który paruje w temperaturze wody powierzchniowej i jest skraplany za pomocą wody czerpanej z głębokości 300-500m. Czynnikiem takim jest amoniak, freon lub propan. Cała instalacja wraz z generatorem znajduje się na platformie pływającej.

http://www.wyooo.republika.pl/pliki/woda.htm

Elektrownie wodne

>>> Zapora Itaipu na rzece Parana,ma prawie 8km długości. Zbudowano na niej największą na świecie elektrownię wodną. >>>
		<<< Zapora Hoovera - widoczna korona i 4 wieże wlotowe - ujęcia wody dla turbin. <<

Energetyka wodna (hydroenergetyka) zajmuje się pozyskiwaniem energii wód i jej przetwarzaniem na energię mech. i elektr. przy użyciu silników wodnych (turbin wodnych) i hydrogeneratorów w siłowniach wodnych (np. w młynach) oraz elektrowniach wodnych, a także innych urządzeń (w elektrowniach maretermicznych i maremotorycznych). Energetyka wodna opiera się przede wszystkim na wykorzystaniu energii wód śródlądowych (rzadziej mórz w elektrowniach pływowych) o dużym natężeniu przepływu i dużym spadzie mierzonym różnicą poziomów wody górnej i dolnej z uwzględnieniem strat przepływu. Wykorzystanie w elektrowniach energii wód śródlądowych oraz pływów wód mor. polega na zredukowaniu w granicach pewnego obszaru (odcinek strumienia, rzeki, część zatoki)

>>> Podczas budowy zapory wykorzystuje się grodzę, tymczasową przegrodę. Grodza ukazana na tym rysunku stanie się częścią zapory. >>>

naturalnych strat energii wody i uzyskaniu jej spiętrzenia względem poziomu odpływu. Poza energetycznym, elektrownie wodne zbiornikowe mogą spełniać jednocześnie inne zadania, jak zabezpieczenie przeciwpowodziowe, regulacja przepływu ze względu na żeglugę. Duże znaczenie mają elektrownie wodne szczytowo-pompowe, pozwalające na użycie wody jako magazynu energii. Rozwój hydroenergetyki jest uzależniony od zasobów energii wód, tzw. zasobów hydroenergetycznych. Dla Polski dominujące znaczenie hydroenerg. mają dolna Wisła oraz Dunajec. W 1990 produkcja energii elektr. z energii wód w Polsce wyniosła 3,3 TW h, a na świecie ok. 2162 TW h. Ostatnio coraz większą uwagę poświęca się energ. wykorzystaniu niewielkich cieków wodnych przez budowę tzw. małych elektrowni wodnych; w pierwszej kolejności dotyczy to tych cieków, na których istnieją już urządzenia piętrzące wykorzystywane do innych celów. Za rozwojem hydroenergetyki przemawia fakt, że koszt energii elektr. produkowanej w elektrowni wodnej jest niższy niż energii elektr. produkowanej w elektrowni cieplnej.

W ostatnich latach z różnych powodów wzrosło zainteresowanie Małymi Elektrowniami Wodnymi.

Zalety MEW:

- nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych
- mogą być zaprojektowane i wybudowane w ciągu 1-2 lat, wyposażenie jest dostępne powszechnie, a technologia dobrze opanowana
- prostota techniczna powoduje wysoką niezawodność i długą żywotność
- wymagają nielicznego personelu i mogą być sterowanie zdalnie
- rozproszenia w terenie skraca odległości przesyłu energii i zmniejsza związane z tym koszty

Klasyfikacja MEW:

Jeśli chodzi o klasyfikację małej energetyki wodnej, nie jest ona tak oczywista i jednoznaczna. Najczęściej jest stosowany następujący podział:

- mikroenergetyka wodna, do której zalicza się obiekty o mocy zainstalowanej do 50 kW
- minienergetyka wodna obejmująca obiekty o mocy 50 kW do 1 MW
- mała energetyka wodna, z mocą zainstalowaną od 1 MW do 15 MW

>>> Elektrownia wodna Tumut 3 jest częścią węzła hydroenergetycznego Snowy Mountains w Nowej Południowej Walli w Australii. >>>

Występuące różnice w podziale zależą od stopnia rozwoju poszczególnych krajów.

Elektrownie te dzieli się ponadto w zależności od wysokości spadu na trzy kategorie:
- niskospadowe 2-20 m
- sredniospadowe 20-150 m
- wysokospadowe powyżej 150 m

MEW mogą wykorzystywać potencjał niewielkich rzek, rolniczych zbiorników retencyjnych, systemów nawadniających, wodociągowych, kanalizacyjnych, kanałów przerzutowych. Konstrukcja urządzeń hydrotechnicznych w MEW jest zawsze nieskomplikowana. Również budynki małych elektrowni mają niewielkie gabaryty. Całość wyglądem niczym nie różni się od zwykłych budynków gospodarczych.

Obecne tendencje są aby nie ograniczać wyposażenia elektrycznego, które stanowi tylko 3-10% całkowitych kosztów inwestycyjnych, a wręcz tak je rozbudowywać, aby obiekt mógł być całkowicie zautomatyzowany.

Zasada działania MEW

Na początku woda w ujęciu zostaje pozbawiona wszystkich zbędnych rzeczy z nią płynących, jak np. patyki, liście, papiery. W specjalnym zbiorniku umieszczonym pod ziemią woda musi się ustać. Tam cały piach i mniejsze śmieci, które nie zostały usunięte przy ujęciu opadają na dno. Zbiornik automatycznie oczyszcza się co pewien czas z nagromadzonego materiału rzecznego. Drugie zadanie tego zbiornika to magazynowanie wody. Pozwala on na pracę elektrowni bez dostarczania wody przez strumień przez czas od jednej do kilku godzin w zależności od mocy zainstalowanej i wielkości zbiornika.

Dalej woda spływa kanałem. Jest on również zakopany pod ziemią i zazwyczaj ciągnie się wzdłuż rzeki lub strumienia, choć nie zawsze. Po kilkunastu lub kilkudziesięciu metrach woda dostaje się do budynku elektrowni. Turbiny wraz z generatorami zwykle są pod powierzchnią ziemi. Woda uderzając w łopatki turbiny napędza ją, ta z kolei napędza generator wytwarzający energię elektryczną. Po tym procesie woda jest doprowadzona do ujścia i trafia do strumienia, z którego została pobrana.

Często zdarza się, że MEW mają na swoim wyposażeniu dwa generatory różnej mocy. Udogodnienie to stosuje się w celu lepszego wykorzystania energii zawartej w wodzie. Gdy spływająca woda ma małą masę załączany jest hydrozespół o mniejszej mocy, gdyż ten drugi miałby o wiele mniejszą sprawność.

Mankamenty MEW

Trudności techniczne związane z realizacją małej energetyki wodnej są spowodowane zazwyczaj:

- złym stanem technicznym obiektów hydrotechnicznych, zwłaszcza zamuleniem, zarośnięciem zbiorników i kanałów dopływowych lub odpływowych, uszkodzeniem zapór, urządzeń piętrzących i upustowych, dewastacją budynków lub ich całkowitą ruiną, podmyciem budynku, a także znacznym zużyciem lub brakiem wyposażenia mechanicznego i elektrycznego
- brakiem możliwości nabycia na krajowym rynku odpowiedniego wyposażenia, zwłaszcza takich podstawowych elementów turbozespołu, jak: turbin (praktycznie jedynie dostępnym typem turbin jest turbina Banki, inne możliwości to remont starych turbin, już nie eksploatowanych), układów regulacyjnych i niektórych typów prądnic
- brakiem wyspecjalizowanych przedsiębiorstw przystosowanych do wykonywania robót hydrotechnicznych i mechaniczno-montażowych w małych elektrowniach wodnych.

	Podobne strony
1	el_wiatrowe.republika.pl
2	mrbroda.republika.pl
3	farmywiatrowe.republik...
4	abenergia.republika.pl
5	zrodlapradu.republika.pl

http://www.sciaga.pl/tekst/34495-35-energetyka

ENERGIA WODNA
Energetyka wodna ( hydroenergetyka ) zajmuje się pozyskiwaniem energii wód i jej przetwarzaniem na energię mechaniczną i elektryczną przy użyciu silników wodnych ( turbin wodnych ) i hydrogeneratorów w siłowniach wodnych ( np. . w młynach ) oraz elektrowniach wodnych , a także innych urządzeń ( w elektrowniach maretermicznych i maremotorycznych) . Energetyka wodna opiera się przede wszystkim na wykorzystaniu energii wód śródlądowych ( rzadziej mórz - w elektrowniach pływowych ) o dużym natężeniu przepływu i dużym spadzie - mierzonym różnicą poziomów wody górnej i dolnej z uwzględnieniem strat przepływu . Wykorzystanie w elektrowniach energii wód śródlądowych oraz pływów wód morskich polega na zredukowaniu w granicach pewnego obszaru ( odcinek strumienia , rzeki , część zatoki ) naturalnych strat energii wody i uzyskaniu jej spiętrzenia względem poziomu odpływu . Poza energetycznym, elektrownie wodne zbiornikowe mogą spełniać jednocześnie inne zadania, jak zabezpieczenie przeciwpowodziowe, regulacja przepływu ze względu na żeglugę. Duże znaczenie mają elektrownie wodne szczytowo-pompowe, pozwalające na użycie wody jako magazynu energii. Rozwój hydroenergetyki jest uzależniony od zasobów energii wód, tak zwanych zasobów hydroenergetycznych. Dla Polski dominujące znaczenie dla hydroenergetyki maja dolna Wisła oraz Dunajec. Ostatnio coraz większą uwagę poświęca się energetycznemu wykorzystaniu niewielkich cieków wodnych przez budowę tak zwanych małych elektrowni wodnych; w pierwszej kolejności dotyczy to tych cieków, na których istnieją już urządzenia piętrzące wykorzystywane do innych celów. Za rozwojem hydroenergetyki przemawia fakt , że koszt energii elektrycznej produkowanej w elektrowni wodnej jest niższy niż energii elektrycznej produkowanej w elektrowni cieplnej .

ENERGIA FAL MORSKICH
Istnieją dwa rozwiązania wykorzystania energii fal morskich napędzających albo turbinę wodną albo powietrzną. W pierwszym rozwiązaniu woda morska pchana kolejnymi falami wpływa zwężającą się sztolnią do położonego na górze zbiornika. Gdy w zbiorniku tym jest wystarczająca ilość wody, wówczas przelewa się ona przez upust i napędza turbinę rurową Kaplana, sprzężona z generatorem. Po przepłynięciu przez turbinę woda wraca do morza. Wykorzystana jest więc przemiana energii kinetycznej fal morskich w energię potencjalną spadu. Instalacja taka pracuje od 1986r. na norweskiej wyspie Toftestallen koło Bergen dając moc 350kW. Takie rozwiązanie jest znane pod skrótem OWC. W drugim rozwiązaniu zbiornik jest zbudowany na platformach na brzegu morza. Fale wlewają się na podstawę platformy i wypychają powietrze do górnej części zbiornika. Sprężone przez fale powietrze wprawia w ruch turbinę Wellsa, która napędza generator. Rozwiązanie takie jest znane pod skrótem MOSC.
ENERGIA CIEPLNA OCEANU
Przemiana energii cieplej oceanu to wykorzystanie różnicy temperatury wody na powierzchni i w głębi morza lub oceanu. Jest to możliwe na obszarach równikowych; woda morska ma tam na powierzchni temperaturę ok. 30 C, a na głębokości 300-500m temperaturę ok. 7 C. Wykorzystanie tej różnicy polega na zastosowaniu czynnika roboczego, który paruje w temperaturze wody powierzchniowej i jest skraplany za pomocą wody czerpanej z głębokości 300-500m. Czynnikiem takim jest amoniak, freon lub propan. Cała instalacja wraz z generatorem znajduje się na platformie pływającej

---