…přílivové elektrárny s budoucností?
Energie přílivu a odlivu je jediná forma energie, která pochází ze vzájemného pohybu Země, Měsíce a Slunce. Příčinou jsou tak zvané slapové jevy nebo dmutí, jenž vznikají díky deformacím povrchu oceánu silami, kterými na vodní masu působí výše uvedená nebeská tělesa. Periodické změny hladin vody a sdružených přílivových proudů, jsou tak důsledkem vzájemné přitažlivosti.
Velikost přílivu na konkrétním místě je daná měnící se pozicí Měsíce a Slunce v závislosti na poloze a rotaci Země, stejně jako místním tvarem mořského dna a pobřeží. Správné vysvětlení pro příliv a odliv podal anglický fyzik Isaac Newton při formulaci gravitačního zákona. Protože velikost gravitační síly je nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti, Měsíc přitahuje silněji tělesa na přivrácené straně Země a naopak slaběji na odvrácené straně. To se týká i vody v oceánu. Dochází tak k deformaci povrchu nejen moře, ale i pevniny. Vznikají dvě vlny, jedna na přivrácené a druhá na odvrácené straně Země. K přílivu a odlivu dochází s dvojnásobkem frekvence odpovídající průchodu Měsíce nad příslušným poledníkem, t.j. každých 12 hodin 25 minut a 14 sekund, mluvíme o půldenním dmutí. Interval mezi přílivem a odlivem na stejném místě je tedy 6 hodin, 12 minut a 37 sekund. Vlivem deklinace Měsíce je v některých oblastech každé druhé dmutí velmi málo patrné, proto se mluví o jednodenním dmutí.
Mořská energie
Odhaduje se, že energie, kterou vyvinou vlny ve všech světových oceánech, dosahuje hodnoty 342 miliard MJ. V této souvislosti bylo vypočteno, že každá vlna vzdutého moře při pobřeží Velké Británie má nepřetržitě po celý rok na jeden metr své délky výkon 50 až 80 kWh. Zatím se energie oceánů využívá velice málo. První kroky k praktickému využití však už byly učiněny.
Listy rotoru se otáčí o 180°, takže elektrárna je schopna pracovat za přílivu i odlivu.
Přílivová elektrárna
Mořská přílivová elektrárna je zařízení, které pro roztočení turbín využívá periodického opakování přílivu a odlivu moře, a tím vlastně zužitkovává kinetickou energii rotace Země; pokud bychom brali tento fakt matematicky, přílivové elektrárny by mohly zpomalovat otáčení Země, nicméně energie využitá k roztočení turbín je celosvětově zanedbatelná. Přílivové elektrárny zároveň mohou fungovat i jako přečerpávací elektrárny. Díky současnému rozmachu obnovitelných zdrojů energie se dá v blízké budoucnosti očekávat jejich větší rozvoj. Celkový přínos přílivových elektráren však ukáží následující roky. Zatím totiž existuje jen velmi omezený počet geograficky vhodných míst, kde lze tato zařízení stavět. Vzhledem ke získávání energie je jejich velkou výhodou fakt, že příliv a odliv jsou lépe předpověditelné jevy než např. chování větru nebo svit slunce.
Siemens se obrací k přílivu
V úžině Strangfordského jezera v Severním Irsku vznikla zatím největší přílivová elektrárna. Před třemi lety ji začala budovat britská firma Marine Current Turbines, která je průkopnicí v technologiích přílivových turbín s rotory umístěnými pod hladinou. Turbína SeaGen je čtyřnásobně silnější než podobná zařízení všude jinde na světě. Má hmotnost tři sta tun a díky patentované technologii otáčí listy rotoru o 180 stupňů, takže elektrárna je schopna pracovat za přílivu i odlivu. Denně tak vygeneruje 1,2 megawattu elektrické energie a může poskytnout zásobování asi 1 500 domácností elektřinou. Strangford Lough je ideálním místem pro tuto technologii, protože mořská voda proudí do zálivu přes úzké hrdlo úžiny. Už v roce 787 využívali tento efekt v prvním známém přílivovém mlýně na světě. Na budování SeaGen parku se podílí i britská pobočka společnosti Siemens, která získala v roce 2010 desetiprocentní podíl ve firmě Marine Current Turbines. V současnosti Siemens vlastní většinový podíl ve firmě. „Akvizice společnosti Marine Current Turbines je důležitým krokem vpřed pro solární a vodní divize,“ řekl Ted Scheidegger, generální ředitel společnosti Solar & Hydro Energy divize Siemens. „Budeme se i nadále držet této technologie, která slibuje získání energie z vysoce předvídatelných přílivových proudů. Naším cílem je zajistit si vedoucí postavení v této oblasti podnikání.“ Marine Current Turbines se tak stala průkopníkem a současně technologickým lídrem v přílivových elektrárenských systémech. Přílivové turbíny jsou součástí environmentálního portfolia společnosti Siemens.
Podobný, ale větší závod o výkonu 8 megawattu má být dokončen při pobřeží Skotska v roce 2014. Tato elektrárna bude schopna dodat elektřinu vyrobenou z energie přílivu zhruba do 8 000 domácností.
Model SeaGen MCT přílivové elektrárny na výstavě Londýně si prohlíží Mark Prisk,
ministr obchodu Velké Británie.
První podmořská elektrárna SEAGEN je jen 300 m od severoirského pobřeží Strangford Lough v Severním Irsku. Elektrárna využívá silných mořských proudů vyvolávaných v těchto místech extrémním kolísáním hladiny (až 15 m) při střídajícím se přílivu a odlivu. Do skalního dna je zabetonovaný masivní ocelový pilíř s antikorozní úpravou, vyčnívající nad hladinu. Ten nese výškově posuvnou konstrukci - kotvicí pár dvoulistých vrtulových turbín o průměru 20 m, které přes reduktor pohánějí hermeticky uzavřené alternátory s elektrickým výkonem po 600 kW.
Elektrárna šetrná k přírodě
Kromě toho, že obnovitelná energie, získaná ze SeaGen, znamená velký úspěch v rámci energetického hospodářství, první komerční přílivová turbína je také přínosem v rámci environmentálního dopadu. Přílivové turbíny, navržené a nasazené Marine Current Turbines nezaznamenaly žádný negativní vliv na mořský život, to je hlavní závěr zprávy vypracované poradenskou firmou Haskoning Royal ve spolupráci s nezávislou institucí Science Group.
Detekce savců u turbin
Další společností, která dbá nad čistou energií je firma TriTech, která svým Gemini SeaTec Detection System poskytuje cenný nástroj v detekci života moří kolem turbín podmořských elektráren. TriTech podmořské sonary byly nasazovány na mořská zařízení od roku 2008, kdy společnost provedla svůj první krok do obnovitelných zdrojů v pobřežních oblastech. Gemini SeaTech je v současné době instalován také na zařízení přílivové elektrárny SeaGen v Strangford Lough. Systém poskytuje včasné varování o přítomnosti mořských savců v blízkosti turbín a umožňuje v reálném čase sledovat volně žijících mořské živočichy.
www.siemens.com
www.marineturbines.com
www.tritech.co.uk