Hidroelektrane i plimne elektrane trenutno su vrlo perspektivni energetski objekti. U ovom će se materijalu razmotriti energija plime i oseke: prednosti i nedostaci elektrana na plimu, princip rada, postojeći PES i planirani objekti.
Alternativni izvori energije: kratak pregled
Danas perspektivni izvori energije zaokupljaju ne samo ekologe i znanstvenike, već i gospodarstvenike, inženjere i investitore. Alternativni izvori energije (grmljavina i strujanje, sunce, vjetar) zanimljivi su zbog profitabilnosti i relativno male prijetnje sigurnosti okoliša. U 2010, netradicionalni izvori opskrbe energijom činili su oko 5% ukupne potrošnje čovječanstva. Gotovo 2% (od globalne vrijednosti) proizvedeno je upravo iz elektrana na plimu.
Kako djeluju elektrane na plimu
Energija plime čovječanstvo zanima prije svega zbog njene neiscrpnosti. Prvi pokušaji da se to koristi u korist poduzeti su već u desetom stoljeću, kada su počeli stvarati male brane s akumulacijama, a kasnije i mlinicama za žito. Slični prototipi modernih elektrana na plimu još se uvijek koriste u nacionalnom gospodarstvu.
Otkrićem električne energije mehaničke "elektrane" zamijenile su modernijim ljudima poznatije. Danas energija plima okreće lopatice ogromnih turbina, pretvarajući se u električnu. Stoga se koristi isti princip kao i prije nekoliko stoljeća, samo neznatno modificiran za moderne uvjete i povećane potrebe.
Problemi upotrebe energije plime i oseke
Gradnja elektrana na plimu vrlo je skupa. Osim toga, s financijske točke gledišta, izgradnja velikih TEC-ova je korisna, što je potpuno neprikladno za udaljene ili rijetko naseljene regije. Ostali problemi uključuju sljedeće:
-
fluktuacije snage elektrane na plimu, koje su povezane s promjenom visine plime (energija plime se također mijenja) svaka dva tjedna;
-
neusklađenost uobičajenog razdoblja sunčanih dana s vremenom pojave plime;
-
prijelaz između optimalnog vremena proizvodnje i potrošnje energije;
-
u nekim su slučajevima potrebni dodatni izvori energije u blizini elektrane na plimu.
Također postoji mišljenje da će aktivno djelovanje elektrana na plimu dovesti do okolinskih problema, nepoznatih čovječanstvu - inhibicije Zemljine rotacije. Ovo potonje ne potvrđuju autoritativni izvori u znanstvenoj zajednici. Rad velikog broja PES povećava trajanje dana za devet puta manje od energije plime (prirodna inhibicija plima).
Prednosti izgradnje elektrana na plimu
U uvjetima katastrofa i nesreća koje se rijetko događaju u nuklearnim elektranama, ali ostavljaju dugo pamćenje, alternativni izvori energije izgledaju kao sigurna alternativa. Iako ima dovoljno teškoća u izgradnji elektrana na plimu, postoje i mnoge prednosti:
-
Prikladnost za okoliš. U slučaju PES-a, vjerojatnost da će katastrofa izazvana čovjekom s naknadnom infekcijom golemih teritorija smanjiti se na gotovo nulu. Nema izgaranja štetnih emisija u atmosferu izgaranjem.
-
Pouzdanost. Elektrane na plimu djeluju stabilno i u standardnom načinu rada i pri najvećim opterećenjima.
-
Niski troškovi energije. U usporedbi s drugim vrstama elektrana, PES karakterizira nizak trošak energije, što potvrđuju i stvarni rezultati rada.
-
Visoka učinkovitost. Učinkovitost pretvaranja prirodne energije u korisnu energiju doseže 80%, dok vjetroelektrane daju do 30% učinkovitosti, a solarne energije - u prosjeku 5-15%, ali zabilježena je i učinkovitost od 35%.
La Rance: prva elektrana na plimu
Točka izvještavanja za širenje elektrana na plimu bila je 1967., kada je puštena u rad La-Rance, prva elektrana smještena u Francuskoj, u povijesnoj regiji Bretanje. Upotreba energije plime i oseke bila je posljedica značajnih plima i oseka koje su dosezale trinaest i pol metara na uobičajenoj visini od osam metara.
Snaga La-Rance PES-a je 240 MW, a trošak jedne jedinice energije (kW \ h) jedan i pol puta niži nego što je to uobičajeno za francuske elektrane. Brana elektrane ne samo da osigurava neprekinuti rad energetskog objekta, već služi i kao most preko ceste koja povezuje gradove Dinard i St. Malo. Pored toga, La Rance je popularna turistička atrakcija koja privlači do dvjesto tisuća putnika u Francusku.
PES u Južnoj Koreji: najmoćnija elektrana
Sikhvinskaya PES još je jedan izvanredan energetski pogon smješten na sjeverozapadnoj obali Južne Koreje, u umjetnom zaljevu. Elektrana je puštena u pogon 2011. godine i brzo je gurnula prvu elektranu na svijetu na drugu poziciju u pogledu snage.
Izravnoj izgradnji elektrane prethodila je potreba za stvaranjem akumulacije slatke vode. Kasnije se kvaliteta vode počela pogoršavati, a 1997. godine (nakon što je potvrdio nagađanja i razvio rješenja Instituta za istraživanje mora) odlučeno je napraviti rupu u brani. To je omogućilo korištenje energije plime. Izgradnja TE je započela 2003. godine, a puštanje u pogon planirano je 2009. godine. Zbog kašnjenja tijekom izgradnje, elektrana je puštena u pogon 2011. godine.
Elektrane na plimu u drugim zemljama svijeta
Zemlje koje koriste energiju plime nisu ograničene na progresivnu Francusku i tehnološku Južnu Koreju. Elektrane na plimu rade u:
-
Velika Britanija
-
Norveška;
-
Kanada;
-
Kina;
-
Indija;
-
Sjedinjenih Američkih Država.
Neke druge države planiraju izgradnju takvih građevina.
Elektrane na plimu u Rusiji
U Rusiji se energija plime koristi od 1968. godine u sklopu operacije eksperimentalnog TPS-a na Kislaya Gubi u Barentsovom moru (na slici). U sovjetska vremena razvijani su projekti za izgradnju još tri elektrane na plimu (jedna u Bijelom moru i dvije u Okhotskom). O trenutnom stanju oba objekta ništa se ne zna, dok TE Mezenskaya, koja se projektira u regiji Arhangelsk, ima priliku postati najmoćnija elektrana na plimu na svijetu. Također u fazi projektiranja je sjeverni PES na poluotoku Kola.
