Energia wodna

OZE PODR > Rodzaje OZE > Energia wodna


Energia wodna

Działanie elektrowni wodnych jest uzależnione od ich rodzaju. Opiera się na wykorzystaniu energii kinetycznej przepływającej wody. Zasada działania elektrowni wodnej polega na spiętrzaniu wody za pomocą różnego rodzaju zapór. Tak spiętrzona woda znajduje ujście
w postaci rur i z dużą prędkością trafia do turbiny, powodując obrót jej łopat. Energia kinetyczna jest w ten sposób zamieniana w energię mechaniczną. Następnie trafia ona do generatora, który przekształca ją w energię elektryczną. Kolejnym i ostatnim już elementem całego procesu produkcji energii elektrycznej w elektrowni wodnej jest przekazanie wytworzonego prądu do sieci elektroenergetycznej. Podział elektrowni wodnych związany jest nie tylko ze stosowaną techniką pozyskiwania energii, ale przede wszystkim wynika ze źródła – płynąca rzeka, sztuczna zapora bądź morskie fale. Energetyka wodna dzieli się więc na:
  • elektrownie przepływowe – korzystające z siły płynących rzek, najbardziej efektywne w miejscach, gdzie występuje naturalny spadek wody;
  • elektrownie zaporowe/regulacyjne – ich działanie opiera się na budowie wysokich zapór, dzięki którym możliwe jest spiętrzenie wody. Buduje się je w okolicach jezior lub sztucznych zbiorników wodnych;
  • elektrownie szczytowo-pompowe – umożliwiają dostosowanie produkcji energii do aktualnego zapotrzebowania. Gdy potrzeby są mniejsze, wodę pompuje się do zbiornika (jeziora naturalnego bądź sztucznego) umieszczonego na wysokości. Natomiast gdy zapotrzebowanie energetyczne się zwiększa, woda jest uwalniana, a jej energia generuje prąd;
  • elektrownie pływowe – bazują na energii prądów i pływów morskich, a także regularnych zmianach poziomu wody w morzach i oceanach. Jest to najrzadziej wykorzystywany sposób pozyskiwania energii elektrycznej, przede wszystkim
    z uwagi na wysokie koszty infrastruktury.


Zalety energii wodnej

Korzystanie z energii wodnej nie generuje do atmosfery żadnych szkodliwych substancji, dlatego korzystając z niej ogranicza się emisję CO². Woda jest też dosyć stabilnym źródłem energii. W porównaniu z takimi „surowcami” jak wiatr czy słońce znacznie łatwiej jest oszacować możliwą do wygenerowania moc z elektrowni wodnej. Moc jest duża, a instalacje bardzo wydajne.
Budowa elektrowni wodnych ma też skutki niezwiązane bezpośrednio z samą produkcją energii. Dzięki tworzeniu systemów zapór, regulacjom biegów rzek, w wielu wypadkach piętrzenie wpływa pozytywnie na bilans hydrologiczny, czyli do znacznego zmniejszenia liczby powodzi w regionie.


Wady energii wodnej

Budowy elektrowni wodnych to zmiany krajobrazu i terenu, wysiedlenia ludzi z okolic inwestycji, hałas towarzyszący pracy turbin oraz zmiany poziomów wód, które mogą generować zjawiska osuwiskowe. Szczególnie kontrowersyjnym przypadkiem są tzw. małe elektrownie wodne (do 5 MW). W stosunku do wytwarzanej ilości energii elektrycznej
i swojego rozmiaru mają nieproporcjonalnie duży wpływ na środowisko naturalne oraz bilans hydrologiczny okolicy. Negatywnym skutkiem działania elektrowni wodnych jest również wpływ na zamulanie rzek, które jest bardzo niepożądane z punktu widzenia stworzeń żyjących w wodzie. Na szczęście rozwiązaniem technologicznym pozwalającym tę wadę ograniczyć jest budowa specjalnych barier i przepławek. Minusem elektrowni wodnych jest również ich koszt, niestety dosyć wysoki z uwagi na skalę tego typu przedsięwzięć. Inwestycjom towarzyszą też skomplikowane i długie procedury biurokratyczne.

Zastosowanie małych elektrowni wodnych

Wykorzystanie energii z wody jest możliwe również w mniejszej skali, w postaci małej lub nawet mikroelektrowni wodnej. Takie zastosowanie sprawdzić się może w przypadku zaopatrywania w energię elektryczną pojedynczego gospodarstwa domowego.
Małe elektrownie działają na podobnej zasadzie co te większe, wymagają tylko mniejszego spadku wody. Ich budowa nie jest jednak prosta, gdyż wymaga dopełnienia szeregu formalności, wśród których tylko jedną stanowi poddanie projektu ocenie oddziaływania na środowisko. Uzyskanie pozwoleń i potrzebnych dokumentów od różnego rodzaju instytucji może potrwać nawet kilkanaście miesięcy, a sam koszt budowy takiej instalacji to kilkaset tysięcy złotych.
Juszkowo – mała elektrownia wodna