Na naszym blogu omawialiśmy już możliwości pozyskiwania energii z wiatru, energii słonecznej, czy też energii geotermalnej. Przyszła więc kolej na to, by odkryć tajniki procesu produkcji energii w elektrowniach wodnych. Pomimo, że na rynku dostępne są już rozwiązania pozwalające wybudować przydomową elektrownię wodną, dziś skupiamy się raczej na dużo większych projektach i ich bezpośrednich skutkach na nasze życie i najbliższe otoczenie. Musimy pamiętać, że energia z elektrowni wodnych trafiająca na rynek niesie też ze sobą koszty pozamaterialne, a my jako jej odbiorcy powinniśmy wiedzieć jakie są wady i zalety takiego rozwiązania.
Zasada działania elektrowni wodnej jest bardzo prosta. Pozyskiwanie energii z wody odbywa się za pomocą turbiny, której łopatki napędzane są przez przepływającą wodę. Turbina połączona jest z generatorem elektrycznym, który pracując wytwarza energię elektryczną. Na moc elektrowni wpływa oczywiście objętość przepływającej przez nią wody, wysokość z jakiej woda spada, a także moc turbin, które przetwarzają energię w prąd.
Mimo, że elektrownia wodna nie emituje gazów cieplarnianych nie pozostaje bez wpływu na środowisko naturalne. Przyjrzyjmy się wiec dokładniej głównym „za” i „przeciw” tego rozwiązania.
Zalety elektrowni wodnych
Energia odnawialna
Woda, która paruje trafia do atmosfery, by później w postaci opadów atmosferycznych trafić znów na ziemię. Proces ten ciągle się powtarza. Musimy jednak pamiętać o anomaliach pogodowych - suszach, a tym samym mieć na względzie spadek poziomu wód w rzekach.
Stabilność i niezawodność
To przyroda dba o zapewnienie ciągłości pracy hydroelektrowni. O ile w przypadku elektrowni wiatrowych, czy też słonecznych ich prawidłowe ulokowanie pełni kluczową rolę, a brak słońca lub wiatru skutecznie uniemożliwia pracę oddalając zwrot z inwestycji, o tyle w przypadku elektrowni wodnych wystarczy nam stały przepływ wody. Dodatkowo może on być tworzony sztucznie za pomocą śluz, zapór, czy też zbiorników szczytowo-pompowych, które cały czas przelewają wodę z jednego zbiornika do drugiego.
Elastyczność
Ilości produkowanej przez elektrownię wodną energii jest proporcjonalna do wody, która przez nią przepływa. W okresie, gdy zużycie energii jest niskie elektrownia może ograniczyć przepływ wody, po to by zebrać (np. w zbiornikach retencyjnych) wodę niezbędną do produkcji energii w okresach wyższego zapotrzebowania na prąd.
Aspekt rekreacyjny
Odpowiednio zagospodarowane sztuczne zbiorniki wody tworzone wraz z zaporą mogą być wykorzystywane do celów rekreacyjnych.
Bezpieczeństwo
W zestawieniu np. z kopalnią elektrownia wodna jest bardzo bezpiecznym rozwiązaniem.
Wady elektrowni wodnych
Szkody środowiskowe
Każda decyzja o zwiększeniu lub zmniejszeniu przepływu wody przez elektrownię musi brać pod uwagę aspekt środowiskowy. Opróżnianie zbiorników wodnych szkodzi bowiem żyjącym w nich rybom, które potrzebują odpowiedniego ekosystemu, a często również odpowiednich głębokości zbiorników do prawidłowego rozwoju. Regulowana sztucznie gospodarka wodna może doprowadzić do spadku ilości pożywienia w rzekach, co może bezpośrednio odbić się na występowaniu innych zwierząt na danym terenie.
Problematyczna budowa
Elektrownie wodne są drogie w budowie. Ze względu na rodzaj i ilość paliwa, które jest niezbędne do ich pracy i zapewnienia odpowiedniej rentowności, nie mogą być budowane wszędzie. Istnieje niewiele miejsc, gdzie można i opłaca się je budować. Z drugiej jednak strony, po zakończeniu budowy nie wymagają zbyt wiele nakładów by sprawnie funkcjonować.
Rzeki dobrem wspólnym
Elektrownie wodne na rzece płynącej przez kilka krajów nie pozostają bez znaczenia dla państw, które zmuszone są korzystać z tego co „przypłynie” od sąsiada. Sztuczna regulacja poziomu wody w rzekach może odbić się bowiem na gospodarce regionów, przez które przepływa rzeka. Problem nabiera na znaczeniu w sytuacji, gdy regiony te leżą w innym państwie. Może to doprowadzić do napięć między sąsiadami.
Foto: pixabay.com
Zasada działania elektrowni wodnej jest bardzo prosta. Pozyskiwanie energii z wody odbywa się za pomocą turbiny, której łopatki napędzane są przez przepływającą wodę. Turbina połączona jest z generatorem elektrycznym, który pracując wytwarza energię elektryczną. Na moc elektrowni wpływa oczywiście objętość przepływającej przez nią wody, wysokość z jakiej woda spada, a także moc turbin, które przetwarzają energię w prąd.
Mimo, że elektrownia wodna nie emituje gazów cieplarnianych nie pozostaje bez wpływu na środowisko naturalne. Przyjrzyjmy się wiec dokładniej głównym „za” i „przeciw” tego rozwiązania.
Zalety elektrowni wodnych
Energia odnawialna
Woda, która paruje trafia do atmosfery, by później w postaci opadów atmosferycznych trafić znów na ziemię. Proces ten ciągle się powtarza. Musimy jednak pamiętać o anomaliach pogodowych - suszach, a tym samym mieć na względzie spadek poziomu wód w rzekach.
Stabilność i niezawodność
To przyroda dba o zapewnienie ciągłości pracy hydroelektrowni. O ile w przypadku elektrowni wiatrowych, czy też słonecznych ich prawidłowe ulokowanie pełni kluczową rolę, a brak słońca lub wiatru skutecznie uniemożliwia pracę oddalając zwrot z inwestycji, o tyle w przypadku elektrowni wodnych wystarczy nam stały przepływ wody. Dodatkowo może on być tworzony sztucznie za pomocą śluz, zapór, czy też zbiorników szczytowo-pompowych, które cały czas przelewają wodę z jednego zbiornika do drugiego.
Elastyczność
Ilości produkowanej przez elektrownię wodną energii jest proporcjonalna do wody, która przez nią przepływa. W okresie, gdy zużycie energii jest niskie elektrownia może ograniczyć przepływ wody, po to by zebrać (np. w zbiornikach retencyjnych) wodę niezbędną do produkcji energii w okresach wyższego zapotrzebowania na prąd.
Aspekt rekreacyjny
Odpowiednio zagospodarowane sztuczne zbiorniki wody tworzone wraz z zaporą mogą być wykorzystywane do celów rekreacyjnych.
Bezpieczeństwo
W zestawieniu np. z kopalnią elektrownia wodna jest bardzo bezpiecznym rozwiązaniem.
Wady elektrowni wodnych
Szkody środowiskowe
Każda decyzja o zwiększeniu lub zmniejszeniu przepływu wody przez elektrownię musi brać pod uwagę aspekt środowiskowy. Opróżnianie zbiorników wodnych szkodzi bowiem żyjącym w nich rybom, które potrzebują odpowiedniego ekosystemu, a często również odpowiednich głębokości zbiorników do prawidłowego rozwoju. Regulowana sztucznie gospodarka wodna może doprowadzić do spadku ilości pożywienia w rzekach, co może bezpośrednio odbić się na występowaniu innych zwierząt na danym terenie.
Problematyczna budowa
Elektrownie wodne są drogie w budowie. Ze względu na rodzaj i ilość paliwa, które jest niezbędne do ich pracy i zapewnienia odpowiedniej rentowności, nie mogą być budowane wszędzie. Istnieje niewiele miejsc, gdzie można i opłaca się je budować. Z drugiej jednak strony, po zakończeniu budowy nie wymagają zbyt wiele nakładów by sprawnie funkcjonować.
Rzeki dobrem wspólnym
Elektrownie wodne na rzece płynącej przez kilka krajów nie pozostają bez znaczenia dla państw, które zmuszone są korzystać z tego co „przypłynie” od sąsiada. Sztuczna regulacja poziomu wody w rzekach może odbić się bowiem na gospodarce regionów, przez które przepływa rzeka. Problem nabiera na znaczeniu w sytuacji, gdy regiony te leżą w innym państwie. Może to doprowadzić do napięć między sąsiadami.
Foto: pixabay.com