světové oceány a moře jsou vynikajícími zdroji obnovitelné energie díky síle obsažené ve vlnách a přílivových pohybech. Využití kinetické energie z vlnového pohybu a přílivových toků a její využití pro výrobu elektřiny pomůže rozšířit dodávky fosilních paliv a dalších obnovitelných zdrojů.

výstavba infrastruktury spojené s přílivovou energií však nepostupuje tak rychle jako infrastruktura spojená s jinými obnovitelnými zdroji, jako jsou větrné elektrárny a vodní elektrárny. Jedním z důvodů opožděného přijetí technologie jsou náklady spojené s zachycením přílivové energie.

podmořské vybavení a stavební náklady na přílivový projekt vyžadují značný kapitál, což činí technologii nákladnou nabídkou. Investice se však z dlouhodobého hlediska jistě vyplatí, zejména proto, že svět potřebuje co nejvíce alternativních zdrojů energie.

co je přílivová energie?

přílivová energie vzniká pohybem přílivů a proudů oceánu. Vzestup a pád vody také nazývaný přílivový tok, je forma kinetické energie, kterou lze použít k výrobě elektřiny. Ale nejdřív musí být tato energie zachycena. Zatímco větrné turbíny využívají větrnou energii a solární panely absorbují sluneční energii, přílivové turbíny jsou nápomocné při získávání energie obsažené v přílivech a proudech.

jak získáte přílivovou energii

využití síly přílivu zahrnuje několik metod.

přílivové turbíny

přílivové turbíny pracují jako větrné turbíny, kromě toho, že pracují pod hladinou vody, zatímco jejich větrné protějšky pracují nad ní. Pohybující se vzduch točí větrné turbíny, zatímco oceánské proudy otáčejí lopatky přílivových turbín. Turbíny, upevněné na mořském dně, využívají silného přílivového toku v oblasti.

síla proudu tlačí lopatky turbíny, které pak roztočí rotor připojený k přílivovému generátoru. Energie přicházející z přílivových generátorů se pak používá k výrobě elektřiny.

protože voda je 800krát hustší než vzduch, jsou rotory přílivové turbíny menší než rotory pro větrné turbíny. Jako takové mohou být umístěny mnohem blíže k sobě, což znamená, že zabírají méně místa.

přílivové přehrady

přílivová přehrada je struktura podobná přehradě. Obvykle se instaluje na přílivové vstupy nebo laguny, které zažívají přílivový rozsah přes 5 metrů. Obvykle se skládá ze zdymadlových bran, turbín, přehrad a lodních zámků.

stavidla v přílivové přehradě regulují hladinu vody a průtok. Umožňují, aby voda přicházela během přílivu a odlivu a odtékala při odlivu přes přílivové turbíny umístěné ve spodní části konstrukce.

přílivový energetický systém využívající zábradlí vyrábí elektřinu za použití stejných principů používaných ve vodních elektrárnách, kromě toho, že přílivové proudy proudí v obou směrech místo pohybu z oblasti s vysokou nadmořskou výškou.

přílivové ploty

přílivový plot kombinuje vlastnosti přílivové palby a přílivové turbíny. Zatímco přílivové turbíny jsou instalovány jednotlivě na mořském dně, přílivové ploty jsou řetězem propojených vertikálních turbín umístěných na dně oceánu.

kvůli gravitačnímu tahu měsíce příliv odlivu a proudění a pohyb vody produkuje značné množství energie. Přílivové ploty zachycují tuto energii. Stejně jako u přílivových barelů vytváří síla přílivových proudů pohybujících se lopatkami turbíny elektřinu. Ale na rozdíl od přílivové palby, která blokuje tok vody, přílivové ploty nechávají vodu projít.

přílivové náklady na energii

několik faktorů určuje náklady na výstavbu a údržbu jakéhokoli projektu, zejména těch, které zahrnují rozsáhlou infrastrukturu. Pokud jde o přílivovou energii, stav a umístění přílivové elektrárny nebo přílivové elektrárny ovlivní počáteční náklady na výstavbu zařízení, která využijí přílivovou energii.

obecně platí, že přílivové turbíny jsou kapitálově náročnější než turbíny používané pro větrné projekty na moři a Přílivová elektrárna je jedním z nejdražších obnovitelných zařízení. Vysoké kapitálové výdaje pocházejí především ze složitých a rozsáhlých inženýrských prací potřebných k výstavbě, instalaci a připojení elektrárny k elektrické síti.

vzhledem k tomu, že jde o relativně novou technologii, existují omezené údaje, z nichž lze vyvodit konkrétní údaje týkající se nákladů. Zkoumání několika stávajících projektů přílivové energie pomohlo poskytnout finanční pokyny týkající se počátečních nákladů na přílivovou energii a nákladů na údržbu.

Chcete-li vytvořit dostatečný výkon, aby se investice vyplatila, stojí přílivová energie v oblastech, jako je Kanada, přibližně 0,66 kanadského dolaru za kWh k instalaci. Naproti tomu výroba turbín pro větrné projekty na moři trvá přibližně 0, 2-0, 3 USD za kWh.

obecně platí, že výroba elektřiny pro přílivovou energii obvykle stojí dvakrát až devětkrát vyšší než maximální průměrná cena větrné energie.

přílivové elektrárny na světě

abychom lépe pochopili, zda přílivová energie stojí za investici, podívejme se na některé z největších přílivových elektráren na světě.

Sihwa Přílivová elektrárna (Jižní Korea)

tato Přílivová elektrárna je nejrozsáhlejší a nejdražší zařízení pro přílivovou energii na světě s instalovaným výkonem 254MW. V roce 2011 si vyžádala kapitál ve výši 298 milionů dolarů.

skládá se z 10 generátorů a přeměňuje přílivový výkon na elektřinu ve výši více než 550 GW ročně pomocí ponořených žárovkových turbín.

analýza stavebních nákladů a jejich generované kapacity ukazuje, že instalace přílivové elektrárny Sihwa stojí 117 USD za kWh. Mezitím spotřebitelé zaplatí 0$.02 za kWh za elektřinu, kterou vyrábí.

la Rance přílivová energetická stanice (Francie)

tato Přílivová elektrárna, která se nachází u ústí řeky Rance v Bretani ve Francii, zahájila provoz v roce 1966, čímž se stala nejstarší přílivovou energetickou stanicí na světě. Je to také druhý největší přílivový Projekt na světě.

v době výstavby si elektrárna vyžádala kapitálové výdaje ve výši 115 milionů dolarů. Po úpravě uvedené částky pro inflaci jsou náklady na přílivovou energii z této elektrárny v poslední době 382 USD za kWh a elektřina, kterou vyrábí, se pohybuje mezi 0,04 až 0,12 USD za kWh.

Annapolis Royal Generating Station (Kanada)

Nachází se v zálivu Fundy v Novém Skotsku v Kanadě, tato přílivová energetická stanice je třetí největší na světě. Stavba byla zahájena v roce 1980 a elektrárna začala vyrábět energii v roce 1984.

během provozu elektrárny byla její maximální kapacita 50 gigawatthodin ročně. To je dost elektřiny pro 4500 domácností.

závod byl vyřazen z provozu v roce 2019 z důvodu selhání zařízení.

Jiangxia Přílivová elektrárna (Čína)

Jedná se o největší přílivovou elektrárnu v Číně a první postavenou v Asii. Projekt začal v roce 1974 a první turbína byla uvedena do provozu v roce 1980 s maximální kapacitou 500 W.

přidání dalších turbín v průběhu let přidalo k kapacitě přílivové elektrárny, která nyní činí 6,5 GWh ročně.

Kislaya Guba Tidal Power (Rusko)

zkonstruovaná v roce 1968 měla Přílivová elektrárna Kislaya Giba počáteční kapacitu pouze kolem 0,4 MW. Bylo uzavřeno na deset let a po znovuotevření v roce 2004 vedlo nové vybavení a technologický pokrok ke zvýšení výroby energie. Jeho kapacita nyní činí 1,7 MW.

stojí za to přílivová energie?

ačkoli přílivová síla bývá předvídatelnější než solární nebo větrná energie, přílivový rozsah se obvykle liší mezi místy. Celosvětově se variace pohybuje mezi téměř nulou a více než 16 metry (52 Stop). Navíc přílivy odliv a tok v závislosti na gravitačním tahu vyvíjeném nebeskými těly. To znamená, že ne všechny oblasti jsou ideálním místem pro využití síly přílivu a odlivu.

v průměru ve srovnání s jinými populárnějšími obnovitelnými zdroji, jako je solární, větrná, geotermální a vodní energie, vykazuje přílivová energie nižší faktor zatížení, obvykle se pohybuje mezi 20% -35%. Je to proto, že Přílivová elektrárna pracující za odlivu generuje energii pouze polovinu času. Pro ekonomický provoz musí být přílivový rozsah nejméně 7 metrů.

výroba přílivové energie je také omezena na období, kdy se přílivy mění, protože kinetická energie pochází z pohybu vody během těchto časů. Maximální výroba elektřiny z přílivových elektráren se tedy vyskytuje pouze kolem každých 12 hodin, protože přílivy odliv nebo tok. Během 6 hodin mezi změnou přílivu a odlivu nedochází k žádné výrobě elektřiny.

pokud jde o náklady, využití přílivové energie pro výrobu elektřiny je méně konkurenceschopné než využití jiných poskytovatelů obnovitelné energie. Nižší faktor zatížení a omezené doby špičky generace jsou důvody této cenové nevýhody.

například, i když je přílivová energie spolehlivější než větrná energie, elektřina z přílivové energie je dvakrát až devětkrát dražší než průměrná cena energie pocházející z větrné energie.

výhody přílivové energie

• šetrné k životnímu prostředí: přílivová energie je zdrojem zelené energie, protože Přílivová elektrárna vyrábí elektřinu bez emisí skleníkových plynů. Vzhledem k hrozbě globálního oteplování hrají zdroje energie s nulovými emisemi hlavní roli v boji proti změně klimatu.
• předvídatelnost: přílivy odliv a tok v důsledku gravitační síly vyvíjené nebeskými tělesy, které způsobují, že se přílivy mění každý den. Tato předvídatelnost usnadňuje budování zařízení a vytváření systémů, které efektivně pracují s přílivovou energií.
• vysoký výkon: vzhledem k hustotě vody (přibližně 800krát hustší než vzduch) vytvářejí přílivové turbíny vyšší množství energie než jejich větrné protějšky stejné velikosti.
• účinnost: díky hustotě vody je snadné vyrábět elektřinu pomocí přílivové energie. Dokonce i rychlost vody tak nízké, jak 1 metr za sekundu (2,2 mil za hodinu) může generovat energii, zatímco větrné turbíny obvykle vyžadují rychlost 3-4 mil za sekundu (7-9 mil za hodinu) začít vyrábět energii. Přílivové turbíny tak dostanou práci, i když vodní podmínky nejsou zdaleka ideální.
• obnovitelnost: přílivy vždy proudí a dělají to na mnoha místech po celém světě. Využití energie vytvořené přílivovými toky navíc nesnižuje energii, kterou mohou v budoucnu generovat, a nevyčerpává zdroj. Díky tomu je přílivová energie skutečně obnovitelná.

nevýhody přílivové energie

• náklady: technologie za přílivovou energií s sebou nese vysoké náklady. Přílivové elektrárny se obvykle nacházejí na moři. Proto musí být robustní, což způsobuje exponenciální nárůst stavebních nákladů. Komponenty a zařízení by měly být také vyrobeny z dražších materiálů odolných proti korozi.
• Dopad na mořský život: Ryby a další mořští tvorové se mohou uvíznout v turbínách a barely mohou narušit přirozený tok vody.
• omezení polohy: přílivové elektrárny musí být postaveny v blízkosti pobřeží, kde jsou proudy nejsilnější, a tak omezit místa na pobřežní státy. V některých případech jsou stanice daleko od sítě, takže je nákladnější přepravovat elektřinu, kterou vyrábějí.
• údržba: vzhledem k jejich blízkosti k moři může koroze způsobit zmatek na strojním zařízení, takže je nutná pravidelná a intenzivnější údržba.

Časté dotazy

konečné myšlenky

využití síly generované přílivy zvýší energetické rezervy pocházející z čistých a zelených zdrojů. Toto je vítaný scénář, protože frekvence a dopady změny klimatu se stupňují.

protože je však přílivová energie relativně novou technologií, existuje mnoho výzev pro její přijetí. Ekonomicky vypadá přílivová energie nekonkurenceschopně kvůli obrovským kapitálovým výdajům potřebným pro infrastrukturu. Ceny elektřiny z přílivových elektráren jsou výrazně dražší, odrazující nástroje od přidávání přílivové energie do jejich energetického mixu.