Moře je plné energie. Se správnou technologií ji můžeme využít. Skotská společnost Orbital Marine Power (dříve Scotrenewables Tidal Power) dokončila výstavbu přílivové turbíny O2, která je podle dostupných údajů nejvýkonnějším zařízením svého druhu na světě, tedy pokud jde o plovoucí přílivové turbíny schopné provozu. V současné době se turbína O2 přesouvá na skotské Orkneje, kde by měla prokázat, zda obstojí v dodávání elektřiny do sítě.
Solární energetika je stále slibnějším zdrojem dnešní doby. Stejně tak můžeme využít i další typ energie, která má vlastně své kořeny v kosmickém prostoru. Jde o energii pocházející z gravitačního působení Měsíce. Tím totiž vzniká přiliv a odliv, jejichž energie je pro nás k dispozici. Přílivové turbíny mohou těžit energii pohybů mas vody, které proudí tam a zase zpátky. Taková je přílivová energetika. Není to vlastně úplně nová technologie. Lidé používají energii přílivu přinejmenším od středověku, například k zavlažování farem.
Největší soudobé projekty přílivové energetiky, jihokorejská přílivová elektrárna Sihwa Lake Tidal Power Plant (10 turbín po 6-25 MW) a francouzská přílivová elektrárna Rance Tidal Power Station (24 turbín po 2-10 MW), oba využívají velkou a velmi nákladnou podmořskou konstrukci zdí či bariér. Tyto bariéry mění tok vodních mas při přílivu a odlivu tak, aby voda co nejlépe poháněla turbíny elektrárny. Funguje to dobře, ale náklady na vybudování takového zařízení jsou astronomické, a jejich provoz zasahuje do prostředí přílivové zóny.
Přístup společnosti Orbital je odlišný. Cílí na významné omezení potřebných nákladů. Jejich turbína O2 připomíná kosmickou loď, která musela z nějakého důvodu nouzově přistát v oceánu. Je to plovoucí turbína, kterou je možné umístit do míst, kde se při přílivu a odlivu pohybuje voda. Taková zařízení bývají ukotvená k mořskému dnu pomocí extrémně pevných řetězů. Z toho plyne, že při instalaci a provozu této elektrárny jsou podmořské práce relativně jednoduché a krátké, a tudíž levné.
Turbína O2 má dvě 18 metrová ramena, z nichž na každém je umístěn jeden velký rotor o průměru 20 metrů. Ramena a rotory je možné nastavit tak, aby využily proudící vodu jak při přílivu, tak i při odlivu. Ramena s rotory se rovněž mohou zvednout ven z vody, což podstatně zjednodušuje a zlevňuje jejich údržbu. Celá turbína je dlouhá 74 metrů a poskytuje výkon 2 MW. Dokáže dodávat energii pro cca 2 000 britských domácností a ušetřit tím asi 2 200 tun emisí oxidu uhličitého ročně.
Až se turbína O2 připojí k síti, což bude nejspíš brzy, tak účet za její vybudování a instalace budou jen zlomkem nákladů na masívní přílivové elektrárny, jako je Sihwa Lake nebo Rance, které dosahují několika set milionů dolarů. Plovoucí přílivovou turbínu O2 vyrobili kompletně na souši. Na moře se spouští jako loď a pak prostě dopluje do místa svého nasazení, kde se pomocí kabelů připojí rozvodné síti.
Video: O2 move
Video: Our Mission to Turn the Tide on Climate Change
Literatura
Energie z první komerční přílivové turbíny v USA proudí do sítě
Autor: Josef Pazdera (20.09.2012)
Šikovný prototyp přílivové turbíny vyrobil více než 3 GWh za rok provozu
Autor: Stanislav Mihulka (28.08.2018)
U pobřeží Tasmánie testují experimentální gejzírovou mořskou elektrárnu
Autor: Stanislav Mihulka (07.02.2021)
Diskuze:
otazka
Ondrej Kucharik,2021-04-28 10:45:50
Zdravim, vedel by mi niekto vysvetlit, preco sa vymyslaju turbiny na priliv, ale take oceanske prudy, ktore idu stale ostavaju nevyuzite? je to v rychlosti vody alebo ...?
Re: otazka
Tom M,2021-04-28 14:54:11
Nejjednodušší vysvětlení je v nedostatku odběratelů dále než 100 kilometrů od pobřežní čáry a ve způsobu údržby takového zařízení - každá porucha by znamenala výlet 100 kilometrů od pobřežní čáry často do hloubky větší než 100 metrů.
Re: Re: otazka
Jiří Pospíšil,2021-04-28 16:31:36
Tam, kde to umísťují, mají asi dost vodního toku z přílivu a odlivu a nejspíše málo toku z mořského proudu. A zatím si tam vyrábějí elektrickou energii nejspíše z ropy nebo plynu. Jasně, že energie z přílivu nebude stále stejná a bude probíhat po sinusovce. Ale to, co dnes vyrábí elektřinu, je dobře regulovatelné a lze jednoduše s energií přílivovou sladit. Takže spárováním s dosavadním zdrojem nebudou muset spalovat tolik paliv, co doposud. Jak to bude ekonomické je samozřejmě otázka. Jistě to bude bohatě dotované, jako všechny tyto ekologické projekty.
Takže provozovatele to ekonomicky nezatíží, ušetří palivo a ještě vydělá místní hospoda, která bude občerstvovat ekology, co se tam na to budou jezdit dívat a obdivovat.
Re: Re: Re: otazka
Ondrej Kucharik,2021-04-29 08:47:49
"Tam, kde to umísťují, mají asi dost vodního toku z přílivu a odlivu a nejspíše málo toku z mořského proudu." diki, to by tiez slo.
Re: Re: otazka
Ondrej Kucharik,2021-04-29 08:45:54
dakujem. tych 100km od pobrezia mi nenapadlo. tych 100metrov do hlbky ... wikipedia vravi, ze taky golfsky prud je najrychlejsi pri hladine. tak to bude skor niekde medzi. :)
Re: Re: Re: otazka
Tom M,2021-04-29 11:05:17
Ale zařízení odebírající energii (nejčastěji turbína) musí být nějak připevněna ke dnu (lodní dopravci by se asi nespokojili s informací, že někde v tomto čtverci oceánu je turbína), kde je také nejvyšší namáhání, a tedy největší pravděpodobnost opravy.
Další konstrukční možností je "loď s turbínou odebírající energii do nějakého média", ale pak vyvstává problém s přepravou tohoto média a návrat na místo odběru (řekněme jednou týdně připluje obří loď se zásobou teplé vody do přístaviště - kdo tuto vodu odebere, kde ji budou skladovat, bude energetická bilance takového systému alespoň nulová?)
Presné umiestnenie?
Z Z,2021-04-27 14:28:18
Kde presne bude tá malá elektráreň umiestnená?
Aby mala nejaký poriadny výkon musí to byť v nejakom užšom prielive, na výtoku z jazera do mora a pod.
Čo sa komplikuje tým, že práve také miesto môžu používať lode, či na iné účely.
Na rozdiel od klasickej vodnej turbíny, cez ktorú tečie všetka voda z jedného miesta na druhé, využije len časť energie, keďže väčšina vody pretečie okolo zariadenia, teda je to niečo na spôsob veternej turbíny, len v morskej vode.
Zdroj energie
Vojta Ondříček,2021-04-27 02:25:00
Zdroj energie pří/odlivových elektráren (v ústí řek, nebo v úzkém průplavu rozlehlého zálivu směřující na východ) pochází z rotační energie Země. Přílivové elektrárny tak zpomalují rotaci Země. Ovšem využijí jen nepatrnou část rotační energie ve srovnání se ztrátami na urychlování Měsíce a tím jeho posouvání do větší vzdálenosti od Země.
Přílivová vlna je časově krátká, čím vyšší, tím kratší. Také příjde jen jednou za zhruba 25 hodin. To znamená že výroba el.energie je jen jedna sínusovka dlouhá jen několik hodin v 25 hodinové periodě.
Zřejmě se hodí jen na dobití akumulátorů, ať elektrických a nebo vodních (přečerpávací elektrárna). V ideálním případu lze čerpat mořskou vodu do blízko pobřeží vysoko položené nádrže. Připomínám, že Dlouhé Stráně mají mezi nádržemi 500 metrový výškový rozdíl.
Re: Zdroj energie
Jan Novák9,2021-04-27 11:02:46
Mořskou vodu většinou nemůžete použít k přečerpávání protože to vede k zasolení spodní vody průsakem.
Na druhé straně příliv je 2x za 25 hodin. Jednou silnější když je měsíc nad místem přílivu a jednou slabší když je na druhé straně Země.
Tabulka přílivů na místě blízko možného použití přílivové elektrárny:
https://tides.willyweather.co.uk/he/highland/sailors-head.html
Re: Re: Zdroj energie
Vojtěch Kocián,2021-04-27 15:12:40
Horní nádrže přečerpávacích elektráren se budují s izolací proti průsaku i v případě sladké vody. Průsak by mohl narušit podloží a celý kopec by se mohl sesunout. To je případ i Dlouhých strání.
Samozřejmě by zůstal problém s vyšší agresivitu mořské vody vůči technologii.
Re: Zdroj energie
Juraj Chovan,2021-04-27 11:34:38
Ako už vyššie spomenul pán Novák, príliv je 2x za 25 hodinovú periódu. Okrem toho elektráreň pracuje bez ohľadu či voda prúdi tam alebo naspäť, čiže max.výkon máte 4x za 25 hodín. Rozdiel medzi max. a min. výkonom je teda púhych tri a štvrť hodiny.
Jasné, ak tým chcete napájať pľúcnu ventiláciu, pacientov s covidom nepotešíte. Ale ak máte doma elektrický bojler alebo hoci obyčajnú mrazničku a dodávateľ elektriny Vám ponúkne vyššiu sadzbu počas prílivu/odlivu a nižšiu počas max.výkonu turbín, obyčajná zásuvka s časovým spínačom čo kúpite v hociktorom elektre za pár euro Vám ušetrí náklady na elektrinu a elektrárňam náklady na výstavbu prečerpávacej elektrárne.
Dôležitá je predvídateľnosť: predpovedi počasia môžte a nemusíte dôverovať, že či naozaj bude slnečno alebo bude zamračené, a či bude fúkať alebo nie. Ale Mesiac je tu 4 miliardy rokov, takže šanca že to s nami doklepe aj do najbližšieho prílivu/odlivu je celkom slušná ;)
Re: Re: Zdroj energie
Jan Novák9,2021-04-27 12:57:19
Časový spínač nepomůže, ledaže by byl speciálně časovaný na příliv a odliv protože čas přílivu se posunuje. A příliv není vždycky stejně silný, někdy dokonce úplně vynechá - záleží na poloze měsíce nad konkrétním místem a vzdálenosti od země. Umístění je výhodně jenom ve speciálních podmínkách, jako větrné elektrárny u nás. Prakticky použitelné hlavně ve Velké Británii - ne všude příliv vytváří silné proudy.
Je to drahé zařízení ohrožované počasím s problematickou životností, jediná výhoda je jakž-takž pravidelná nárazová výroba energie. Pro napájení uzavřené sítě nebo víc než pár procent výroby je nutné úložiště energie.
Určitě výhodnější než naftový generátor, horší než uhlí nebo atom.
Re: Re: Re: Zdroj energie
Juraj Chovan,2021-04-27 13:43:29
Všetko čo uvádzate je dobre predvídateľné. Prílivová elektráreň ako jediný zdroj energie nie je bohviečo, ale ako primeraná súčasť celkového energetického mixu je úpne v pohode.
Re: Zdroj energie
Florian Stanislav,2021-04-27 13:14:39
Nerozumím, že příliv odliv pochází z rotační energie Země.
Přiliv a odliv jsou způsobeny gravitační silou Měsíce a Slunce
https://cs.wikipedia.org/wiki/Slapov%C3%A9_jevy
Země a Měsíc směřují k vázané rotaci, kdy za miliardy let bude Měsíc obíhat za stejnou dobu jako je doba rotace Země. Zpomalení rotace Země se projeví jako odtlačování Měsíce asi 3,8 cm/rok.
Se zpomalováním rotace Země přílivovou elektrárnou to nebude tak horké, voda vy se opřela jinak o kus dál o břeh. Voda stoupá přílivem ve směru toku řeky nejen ve směru východ/západ.
Interval mezi přílivem a odlivem na stejném místě je 6 hodin, 12 minut a 37 sekund. Tedy zhruba změna výšky hladiny 4xza den, rozdíl hladin lze využít v obou směrech.
Jako všechny OZE,
František Kalva,2021-04-26 21:48:05
neumí trvalý výkon, takže je nutný nějaký jiný fígl na vyhlazení sinusoidy. V každém případě to jednak prodraží jednak zkomplikuje využití, o ztrátách ani nemluvě.
Re: Jako všechny OZE,
Jituš Krátká,2021-04-26 23:05:57
Omyl, netřeba nic vyhlazovat. Vytápět, destilovat, chladit,... je toho hodně, k čemu to lze využít aniž by se to prodražovalo :)
Re: Re: Jako všechny OZE,
František Kalva,2021-04-27 09:56:02
Nechci vám brát iluze, ale viděla jste někdy destilační kolonu (aparaturu)? Tam je nezbytné dodávat energii neustále, dtto topení, či chlazení, jinak vám naakumulované teplo zase unikne a začínáte od nuly a s neuvěřitelnými ztrátami.
Re: Re: Re: Jako všechny OZE,
Jituš Krátká,2021-04-28 00:22:55
Také bych Vám nerada brala iluze. Proto raději nejezděte do Australie, tam byste viděl jak se destilují vonné oleje. Pracovala jsem tam na farmě a půl dne se pod kotlem (spíš ohromné sudy) topilo večer se to nechalo, ráno se dosypaly listy a zatopilo se .... a tak to jede zhruba měsíc. Asi by Vás překvapilo jaký je o výsledek zájem ze strany farmaceutického průmyslu.Jenže topit tu přestává být čím a elektřina je drahá.
Re: Re: Re: Re: Jako všechny OZE,
František Kalva,2021-05-01 20:43:12
Máte pravdu,jsou obory, kde se při destilaci nemusí topit furtumfurt, ovocné pálenice jsou toho skvělým příkladem, bohužel jsou to zcela zanedbatelné příklady. Stačí je porovnat s destilační kolonou někde ve výrobě brandy nebo whisky, kde se z úsporných důvodů topí pořád a tak vlastně kontinuálně probíhá několika stupňová destilace. No a rafinerie jsou případem samy o sobě. A tohle fakt přílivová elektrárna nevytrhne.
Sekané ryby
Jan Novák9,2021-04-26 21:01:26
Umí to sekat ryby tak dobře jako větrná turbína ptáky?
energie
Josef Nýč,2021-04-26 18:15:09
Dobrýden, pokud to se to povede, tak to bude velice dobré a přeji jim úspěch. Už proto, že skutečně bude to stálý a levný dodavatel el. energie, na rozdíl od sezónních energií větrných a slunečních. Nepředpokládám, že Měsíc uletí.
Re: energie
Jan Novák9,2021-04-26 21:07:23
Stálý jedině v tandemu s přečerpávací elektrárnou. To znamená že stavba se značně prodraží protože to není jenom přílivová turbína ale i dvě přehrady a přečerpávací elektrárna, bez nich to není moc použitelné.
Re: Re: energie
Oto j. Málek,2021-04-27 09:18:29
Pane Nováku devítko, zkuste to ještě jednou a zamyslet se. Třeba nad tím, že mnohem více energie se ve městech spotřebuje na vytápění a ohřev vody, než na provoz všeho ostatního, na co potřebujete 230V.
Re: Re: Re: energie
František Kalva,2021-04-27 10:03:18
Tak znovu připomínám - největší výkon tahle libůstka bude vydávat za největšího proudění vody, tedy v době maximálního přílivu či odlivu naprostou nulu. Jak zde už kolega připomněl, sinusoida výkonu bude mít periodu cca 25 hodin, přičemž přiměřený, ne maximální, ale přiměřený výkon bude schopna a ochotna dávat maximálně desítky minut. Denně! To sice není nezajímavé, ale rozhodně to energetickou bilanci žádného státu nezachrání.
Re: Re: Re: Re: energie
Ondřej Kreibich,2021-04-27 11:00:58
O státu jste tu začal mluvit Vy. Už jste se podíval na ty vesničky, přímořská letoviska, městečka, kam je kvůli odloučenosti problém dopravovat větší množství elektřiny, paliva,...a kde by to přivítali s povděkem?
Re: Re: Re: Re: Re: energie
Viktor Šedivý,2021-04-27 17:18:28
Nepochybně se najdou výjimečná místa třeba na ostrovech, pro které podobný zdroj může být o mnoho lepší než nic.
Nelze ale o podobném zdroji mluvit jedním dechem s energetickou soustavou - tam totiž musíme hledat náhradu za zakazovaných mnoho tisíc MW v uhlí a nízké jednotky MW, navíc v podobě nárazových (byť pravidelných) dodávek, jsou z tohoto pohledu spíše technickou hračkou.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: energie
Tom M,2021-04-27 19:31:34
Copak Orkneje (největší sídlo Kirkwall, zhruba 8700 obyvatel) nemá vlastní energetickou soustavu?
A 2200 domácností, kupodivu vlastně jeden Kirkwall, jistě dokáže vyčlenit plochu "fotbalového hřiště" pro akumulaci energie například ohřevem teplé vody (Turbína vyrábí elektrickou energii, elektrická energie ohřívá vodu, voda je rozváděna do domácností - kolik litrů vody například z dvaceti na osmdesát stupňů lze ohřát každých šest hodin špičkovým výkonem 2MW, který trvá 30 minut).
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: energie
Jiří Kocurek,2021-04-28 04:27:29
To máme 60 x 4,2 = 252 kJ na litr vody. Nebo taky 252 MJ na 1 m^3.
K dispozici máme 2 MW x 30 minut, neboli 1 MWh, což je 3600 MJ.
Odpověď je 14 metrů krychlových vody. Necelé 2 litry na obyvatele za cyklus. Celých 8 litrů na obyvatele za den. To vypadá jako hodně, nicméně naplní to radiátor Radik Klasik typ 22, dlouhý 1400 mm a 600 mm vysoký právě jedenkrát za den.
energie
Tom M,2021-04-28 09:38:01
Stručně řečeno jste právě matematicky podpořil tezi, že výše uvedené zařízení je konstruováno právě na zásobování teplem pro Kirkwall.
"Skladiště" energie o velikosti média 14 metrů krychlových je tedy snadné postavit.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
