Vodné, prílivové elektrárne

Energia prílivu sa líši od ostatných zdrojov energie tým, že má svoj pôvod v potenciálnej a kinetickej energii vychádzajúcej z pôsobenia Mesiaca na Zem. Príliv je dôsledkom tohto pôsobenia a prejavuje sa na všetkých pobrežiach oceánov a morí. Hladina vody sa pravidelne dvakrát denne mení (stúpa a klesá) čo viedlo k snahám využiť túto energiu. Všetky tieto snahy sú založené na napĺňaní a vyprázdňovaní prírodného rezervoáru vodou.

Prílivová a odlivová voda tak môže prechádzať cez turbínu umiestnenú v priehrade a vyrábať elektrickú energiu. Platí, že čím vyšší je príliv, tým viac elektrickej energie je možné vyrobiť.

Celosvetový potenciál ukrytý v energii prílivu sa odhaduje asi na 3000 GW (3000 väčších atómových elektrární). Niektorí experti odhadujú, že z tohto potenciálu by bolo možné technicky využiť asi 2 % , čo je 50 krát menej ako je výkon všetkých vodných elektrární. V súčasnosti je ekonomicky možné využívať príliv na miestach, kde dosahuje výšku aspoň 5 metrov. Taký príliv sa vyskytuje na mnohých miestach sveta, hlavne v oblastiach kde sa nachádzajú zálivy, ktoré dokážu príliv ešte zosilniť. Zálivy je možné jednoducho prehradiť a doplniť priehradu vodnou turbínou.

Technológia využívajúca energiu prílivu je veľmi podobná vodným elektrárňam využívajúcim nízky spád vody. Hlavným rozdielom prílivových elektrární v porovnaní s klasickými vodnými elektrárňami je, že okrem slanej vody, musia turbíny pracovať s premenlivou výškou spádu. Navyše elektrina sa v nich počas dňa vyrába len niekoľko hodín. V konečnom dôsledku to znamená zníženie celkovej účinnosti. Prílivové elektrárne tak vyrábajú len asi tretinu elektriny ako výkonovo porovnateľné vodné elektrárne.

Záujem o budovanie prílivových elektrární pretrváva od konca 60.tych rokov. Zo začiatku bola snaha budovať takéto priehradné prílivové elektrárne v ústiach úzkych a dlhých zálivov. Z inžinierskeho hľadiska sa toto riešenie ukázalo ako realizovateľné avšak z ekologického hľadiska malo viaceré negatívne dopady. V súčasnosti pracujú 3 komerčné prílivové elektrárne na tomto princípe. Najväčšia z nich s výkonom 240 MW bola daná do prevádzky v roku 1967 v ústí rieky La Rance blízko St. Malo vo Francúzsku. Ďalšia 1MW-ová elektráreň sa nachádza v ruskej časti Bieleho mora a pracuje od roku 1969. Tretia 16 MW-ová elektráreň sa nachádza v kanadskej Nova Scotii. Ekologické problémy, ktoré sú spojené s prehradením vodných tokov a zálivov zabránili výstavbe ďalších elektrární priehradného typu. Hlavné problémy s prehradením zálivu spočívajú v tom, že takáto prekážka obmedzuje migráciu rýb, premávku lodí a navyše v zálive dochádza k zvýšenej sedimentácii. Toto má vplyv aj na iné živé organizmy v danej oblasti. Znížená hladina vody negatívne vplýva na život (hniezdenie) vtákov, čo sa prejavuje aj vo vzdialenejších oblastiach.

Prílivová elektráreň v La Rance pracuje tak, že v čase prílivu prepúšťa vodu do rezervoáru a v čase odlivu vypúšťa túto vodu späť do Atlantického oceánu. Voda pritom prechádza cez 24 turbín spojených s generátormi vyrábajúcimi dostatok elektriny pre asi 300 tisíc obyvateľov. Elektráreň má turbíny, ktoré môžu pracovať ako čerpadlá a využívať celú sústavu ako prečerpávaciu vodnú elektráreň a tak odľahčovať záťaž v elektrickej sieti. Voda sa v čase nízkej záťaže prečerpáva z oceánu do rezervoáru za priehradou a tak zvyšuje výšku hladiny využiteľnú pri výrobe elektriny. Výška prílivu je takto až 13,4 metra, pričom priehrada má šírku 760 metrov. V roku 1997 boli v tejto prílivovej elektrární inštalované turbíny, ktoré využívajú na výrobu elektriny tak prílivovú ako aj odlivovú vodu.