Energia wodna

Bardzo istotnym źródłem energii są zapasy energii zgromadzonej w wodzie. Energie tą ludzie już od dawien wykorzystywali dla własnych potrzeb.

Historia kół wodnych sięga aż do I wieku n. e. służyły one wpierw do napędzania żaren w młynach, 1000 lat później ludzie zaczęli wykorzystywać energie wody do innych celów – napędzania miechów i ciężkich młotów w kuźniach, piły w tartakach i wiele temu podobnych urządzeniach. Dziś ich nowoczesne odpowiedniki w postaci turbin są wykorzystywane do napędzania potężnych generatorów elektrowni wodnych. Ta gałąź przemysłu nosi nazwę hydroenergetyki. Nowoczesne hydroelektrownie wykorzystują olbrzymie zapory oraz zbiorniki wodne dzięki czemu powstaje duża różnica poziomów co gwarantuje stały spad wody z dużej wysokości. Energie tą można pozyskiwać również dzięki falowaniu morza Wielkie fale oceaniczne niosą ze sobą olbrzymią ilość energii, lecz pojawia się tu problem natury technicznej – nie istnieją jeszcze urządzenia pozwalające na ich efektywne wykorzystanie – niedawno wybudowana elektrownia w szkockim mieście Islay wykorzystująca energie fal morskich ma moc zaledwie 180 kw.
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.
Małe rzeczki przeważnie dostarczają energii tylko właścicielom elektrowni i ich sąsiadom.
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.
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 %.

Pozdrawiam
Anna