Elektrownia wodna – charakterystyka, budowa, działanie, korzyści i zagrożenia

Woda, obok słońca, wiatru, biomasy i ciepła ziemi jest uznawana za odnawialne źródło energii. Wszystko to za sprawą odpowiedniego prądu i spadku terenu. Właśnie w takich miejscach rzek powstają hydroelektrownie stanowiące ekologiczną alternatywę dla paliw kopalnych. Warto jednak wiedzieć, że rozwiązanie takie posiada wiele zalet, ale też nie jest wolne od wad. Zobacz, co powinieneś wiedzieć o elektrowniach wodnych!

Czym jest elektrownia wodna?

Elektrownię wodną fachowo powinno się nazywać hydroelektrownią przepływową. Jest to rodzaj zakładu przemysłowego, który zajmuje się przetwarzaniem energii potencjalnej wody na energię elektryczną. Elektrownie wodne uznaje się za najstarszy z wykorzystywanych źródeł energii odnawialnej. Obecnie około 16% całej energii na świecie powstaje dzięki działaniu hydroelektrowni.

Elektrownia wodna jako sposób na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii (OZE)

Elektrownie wodne przyjmują postać betonowych zapór, które budowane są na rzekach. Ich zadaniem jest zatrzymanie i spiętrzenie wody. Gromadzona jest ona w zbiorniku retencyjnym, a następnie stopniowo z niego wypuszczana. Taki zabieg pozwala na wprowadzenie w ruch łopatek turbiny napędzających generator wytwarzający prąd.

Typy elektrowni wodnych

Wyróżnić można cztery podstawowe rodzaje elektrowni wodnych:

• elektrownie przepływowe, które do swojego działania wykorzystują przepływ rzek;
• elektrownie regulacyjne, które produkują energię dzięki wykorzystaniu kontrolowanych zrzutów wody ze sztucznie zbudowanych zapór lub jezior;
• elektrownie szczytowo-pompowe – ich działanie opiera się na przepompowaniu zasobów wody do dużego zbiornika w okresie niskich cen energii i późniejszym wykorzystaniu tej wody do napędzenia pracy turbin elektrowni w sytuacji, kiedy wystąpi zapotrzebowanie na energię; właśnie w taki sposób działają elektrownie regulacyjne;
• elektrownia pływowa oraz elektrownia prądów oceanicznych – tego rodzaju elektrownie wodne do swojego działania wykorzystują nieustanny ruch fal morskich oraz oceanicznych.

Energetyka wodna – wady i zalety produkcji energii wodnej

Budowa oraz wykorzystywanie elektrowni wodnych, zarówno małych, jak również tych największych wiąże się z pewnym zestawem szans oraz zagrożeń.

Korzyści elektrowni wodnych

Elektrownie wodne do swojego działania wykorzystują siłę wody. Ta stanowi jedno z odnawialnych źródeł energii. Oznacza to, że elektrownie tego typu przyczyniają się do zmniejszenia zużycia surowców naturalnych w typie węgla oraz gazu, a co za tym idzie –  zmniejszenia emisji szkodliwych substancji do atmosfery.

Elektrownie wodne przyczyniają się ponadto do poprawy bilansu hydrologicznego oraz stwarzają lepsze warunki do żeglugi śródlądowej.

Budowa i funkcjonowanie elektrowni wymaga odpowiedniej regulacji rzeki i ustabilizowania jej przepływów, co znacznie zmniejsza ryzyko występowania powodzi. Dodatkowo oczyszczone rzeki są bardziej spławne, co sprzyja żegludze i kajakarstwu oraz wpływa na poprawę estetyki koryta.

Nie należy zapominać o fakcie, iż duże elektrownie nie są najczęściej całkowicie bezobsługowymi. Oznacza to, że mają wpływ na lokalną gospodarkę, ponieważ zapewniają miejsca pracy.

Zagrożenia elektrowni wodnych

Podstawową wadą hydroelektrowni jest wysoki koszt jej budowy. Niejednokrotnie, aby zbudować elektrownię, należy uprzednio w znacznym stopniu przekształcić okoliczny krajobraz oraz przesiedlić ludność.

Podnoszone są również zarzuty, że elektrownie wodne silnie ingerują w środowisko naturalne, chociażby poprzez konieczność utworzenia zbiorników retencyjnych oraz regulowanie biegu rzeki.

Niejednokrotnie podnoszonym zarzutem wobec elektrowni wodnych jest sprzyjanie zamulaniu rzek i zbiorników, jak również zanieczyszczanie wód podziemnych i gruntowych.

Duże elektrownie wodne w Polsce

Polskie elektrownie wodne wykorzystują zarówno energię morza ( Zobacz informacje na temat morza Sargassowego tutaj: https://dzienmorza.pl/dlaczego-morze-sargassowe-dlaczego-uwaza-sie-za-wyjatkowe/ ), jak również energię wód śródlądowych. Czynnikiem niezbędnym wydaje się być w tym przypadku odpowiednie ukształtowanie terenu. W przypadku elektrowni śródlądowych liczą się spore, naturalne spady wód. Najlepsze warunki do budowy elektrowni wodnych w Polsce znajdują się na południu kraju. Największym potencjałem energetycznym cechuje się Wisła z dorzeczem oraz Odraz z dorzeczem.

Największą polską hydroelektrownią jest ta znajdująca się w Żarnowcu. Wytwarza ona 716 MW mocy. Na uwagę pod względem wielkości zasługują również:

• elektrownia wodna we Włocławku;
• elektrownia przepływowa w Porąbce;
• elektrownia Porąbka-Żar;
• Zespół Elektrowni Wodnych Solina-Myczkowice;
• Elektrownia Żydowo.

Większość elektrowni wodnych w Polsce kwalifikuje się do tak zwanych małych elektrowni wodnych, które wytwarzają do 5 MW mocy. Ich budowa zaspokaja zapotrzebowanie indywidualnych gospodarstw domowych i zazwyczaj są to prywatne inwestycje. Wybudowanie własnej niewielkiej hydroelektrowni możliwe jest nawet na rzece cechującej się niewielkim spadkiem, ale aby to uczynić niezbędne jest uzyskanie szeregu pozwoleń administracyjnych.

Budowa elektrowni wodnych to jeden z ekologicznych sposobów na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. Wyróżnić można kilka rodzajów hydroelektrowni. Istnieje wielu zwolenników oraz przeciwników takiego rozwiązania.