Potvynių ir atoslūgių energija

Potvynių ir atoslūgių energija (arba potvynių energija) – hidroenergijos forma, kuri keičia potvynių ir atoslūgių jėgą į naudingas energijos formas, dažniausiai elektrą.

Nors ir mažai naudojama, bet potvynių ir atoslūgių energija turi ateities elektros kartos galimybę. Potvyniai ir atoslūgiai yra labiau nuspėjami negu vėjo energija ar saulės energija. Tarp atsinaujinančių energijos šaltinių, potvynių ir atoslūgių energijos išnaudojimas pakankamai brangiai kainuoja ir telkinių, kuriuos galima užtvenkti ir kokybiškai panaudoti, kiekis yra labai ribotas. Tačiau, daug dabartinių patobulinimų ir dizaine (pvz., dinaminė potvynių jėga), ir turbinų technologijoje (pvz., naujos ašinės turbinos) rodo, jog potvynių energijos galėtų buti daug daugiau, negu prieš tai buvo manoma, ir kad kainos gali sumažėti iki konkurencingų lygių.

Manoma, kad potvynių ir atoslūgių malūnai buvo pradėti naudoti Europoje ir Šiaurės Amerikos Atlanto pakrantėje viduramžiais arba romėnų laikais.

Pirmoji didelio masto potvynių ir atoslūgių jėgainė (Ranso potvynių jėgainė) pradėjo veikti 1966 m.

Potvynių ir atoslūgių energijos generavimas

Potvynių ir atoslūgių energija yra išgaunama iš Žemės vandenyninių potvynių – potvyninės jėgos yra periodiniai gravitacinės jėgos kitimai, veikiami dangaus kūnų. Šios jėgos sukuria atitinkamus judėjimus arba sroves pasaulio vandenynuose.

Potvynių ir atoslūgių jėga yra vienintelė technologija, kuri išgauna energiją, priklausančią nuo Žemės-Mėnulio ir mažesnio masto – Žemės-Saulės – sistemų orbitinių charakteristikų. Kadangi Žemėje potvyniai ir atoslūgiai yra dėl gravitacinės sąveikos su Mėnuliu ir Saule ir Žemės sukimosi, potvynių ir atoslūgių jėga yra praktiškai neišsekdinama ir klasifikuojama prie atsinaujinančių energijos šaltinių resursų.

Potvynių judėjimas įtakoja mechaninės energijos praradimą Žemės-Mėnulio sistemoje: tai yra vandens pumpavimo per natūralius gamtos išteklius rezultatas. Šis energijos praradimas sulėtino Žemės sukimąsi pirmaisiais 4,5 milijardais metų nuo Žemės susidarymo. Per paskutinius 620 milijonų metų para pailgėjo iš 21,9 iki 24 valandų, per tą laikotarpį Žemė prarado 17% sukimosi energijos.

Generavimo metodai

Potvyniniai sroviniai generatoriai

Potvyniniai sroviniai generatoriai generuoja elektrą iš judančio vandens kinetinės energijos, panašiai kaip vėjo turbinos, kurios generuoja elektrą iš judančio vėjo kinetinės energijos.

Baražai

Baražai generuoja energiją iš potvynių ir atoslūgių vandenų skirtumo potencinės energijos. Baražai iš esmės yra užtvankos, einančios per visą telkinio plotį.

Dinaminė potvynių jėga

Dinaminė potvynių jėga yra teorinė elektros generavimo technologija, kuri eksploatuotų sąveiką tarp potvynių ir atoslūgių energijos potencinės ir kinetinės energijų.

Šiandienos ir ateities potvynių jėgainės

• Pirmoji potvynių jėgainė buvo Ranso potvynių jėgainė, kuri buvo statyta 6 metus nuo 1960 iki 1966 m. Ranso upėje, Prancūzijoje.
• 254 MW galios Sihua ežero potvynių jėgainė Pietų Korėjoje yra didžiausia pasaulyje potvynių jėgainė. Jos statymas baigtas 2011 m.
• Pirmoji potvynių jėgainė Šiaurės Amerikoje yra Anapolio potvynių jėgainė (Kanada), kuri pradėjo veikti 1984 m. Fandžio įlankoje.
• Džiangšia potvynių jėgainė Hangdžou miesto pietuose, Kinijoje, pradėjo veikti 1985 m., kurios dabartinė galia yra 3,2 MW. Dar viena jėgainė planuojama statyti prie Jalū upės įplaukos.
• Sovietų Sąjunga parašė mažą projektą Kislos įlankai Barenco jūroje. Jėgainės galia – 0,4 W. 2006 m. jos turbina buvo pakeista į 1,2 MW galios eksperimentinę ortogonalinę turbiną.