8. ΟΙ ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ

Transcript

1 8. ΟΙ ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ Η θάλασσα, που αποτελεί μια ανεξάντλητη πηγή ενέργειας, παρέχει τρεις τομείς ενεργειακής εκμετάλλευσης: τη θερμική ενέργεια των ωκεανών την ενέργεια των κυμάτων την ενέργεια των παλιρροιών 8.1 Η ΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΩΝ ΩΚΕΑΝΩΝ Από το 1881 (J. A. d Arsonval) υποστηρίχθηκε η δυνατότητα εκμετάλλευσης της διαφοράς θερμοκρασίας του νερού μεταξύ της επιφάνειας και των βαθύτερων στρωμάτων των ωκεανών στις τροπικές θάλασσες (εικ. ΕΝΘ-1) και μέχρι σήμερα τα σημαντικότερα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρισμού από τη θερμική ενέργεια των ωκεανών ήταν: στην Κούβα, ισχύος 22 kw στην Χαβάη, ισχύος 50 kw στο Βέλγιο, ισχύος 60 kw στο Πόρτο Ρίκο, ισχύος 250 kw Εικόνα ΕΝΘ-1: Τυπική μεταβολή της θερμοκρασίας στους τροπικούς ωκεανούς ΕΝΘ-1.

2 Το σύστημα μετατροπής της θερμικής ενέργειας των ωκεανών σε ηλεκτρισμό -σύστημα ΟTEC, Ocean Thermal Energy Conversion- είναι μια θερμική μηχανή που αποτελείται από έναν εξατμιστή και έναν συμπυκνωτή (εικ. ΕΝΘ-2). Διακρίνουμε τρεις τύπους συστημάτων OTEC, κλειστού, ανοικτού και υβριδικού κύκλου. Εικόνα ΕΝΘ-2: Απεικόνιση ενός συστήματος εκμετάλλευσης της θερμικής ενέργειας των ωκεανών (σύστημα ΟΤΕC) Στο σύστημα κλειστού κύκλου (εικόνα ΕΝΘ-3) ο εξατμιστής που βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας, χρησιμοποιεί θερμό θαλάσσιο νερό (24-26 C), για να εξατμίσει ένα υγρό (π.χ. προπάνιο, αμμωνία ή φρέον) με σημείο βρασμού πολύ χαμηλότερο του νερού και ο ατμός που παράγεται κινεί το στρόβιλο, που με τη σειρά του θέτει σε λειτουργία μια γεννήτρια παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος. Στη συνέχεια ο ατμός διοχετεύεται στον συμπυκνωτή, που βρίσκεται επίσης κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας, όπου με τη βοήθεια του ψυχρού θαλάσσιου νερού (4,4 C), που αντλείται από μέτρα βάθος, συμπυκνώνεται για να επαναληφθεί ο προηγούμενος κύκλος. Εικόνα ΕΝΘ-3: Σχηματική παράσταση της λειτουργίας ενός συστήματος ΟΤΕC κλειστού κύκλου. ΕΝΘ-2.

3 Σε ένα σύστημα OTEC ανοικτού κύκλου (εικόνα ΕΝΘ-4) χρησιμοποιεί το ίδιο το θερμό νερό ως υγρό προς εξάτμιση. Και σε αυτή την περίπτωση ο ατμός προκαλεί την κίνηση ενός στροβίλου κομπλαρισμένου με το ρότορα της γεννήτριας. Στη συνέχεια υγροποιείται μέσω της ψύξης του με νερό χαμηλότερης θερμοκρασίας. Στην περίπτωση που ο ατμός κατά τη διαδικασία ψύξης και υγροποίησης του δεν έρθει σε επαφή με το ψυχρό νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εναλλακτικούς σκοπούς με δεδομένο ότι κατά την ατμοποίηση του θερμού νερού έχει αφαιρεθεί ποσότητα άλατος που φέρει. Η λειτουργία OTEC υβριδικού κύκλου φαίνεται στην εικόνα ΕΝΘ-5. Εικόνα ΕΝΘ-4: Σχηματική παράσταση της λειτουργίας ενός συστήματος ΟΤΕC ανοικτού κύκλου Εικόνα ΕΝΘ-5: Σχηματική παράσταση της λειτουργίας ενός συστήματος ΟΤΕC υβριδικού κύκλου Οι σταθμοί OTEC παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με πηγή την ενέργεια των ωκεανών, μπορούν να αξιοποιήσουν την τεράστια ποσότητα ηλιακής ενέργειας που αποθηκεύεται υπό τη μορφή θερμότητας στα επιφανειακά στρώματα των ωκεάνιων υδάτων, με μηδενικές ουσιαστικά εκπομπές αερίων ρύπων. Προς το παρόν όμως η διαφορά θερμοκρασίας των περίπου 20 C μεταξύ της επιφάνειας και των m δεν είναι ικανοποιητική για την απόδοση ενός συστήματος OTEC. Μελλοντικές τεχνολογικές εξελίξεις είναι δυνατόν να επιτρέψουν την εφαρμογή της μεθόδου σε μικρότερες διαφορές βάθους και θερμοκρασίας. Άλλα προβλήματα είναι τα μεγάλα έξοδα εγκατάστασης και λειτουργίας καθώς και διάφορα τεχνολογικά προβλήματα, όπως η ανάγκη για κατάλληλα υλικά για την αντιμετώπιση της υψηλής διάβρωσης ή ο εσωτερικός καθαρισμός των σωληνώσεων λόγω συσσώρευσης λάσπης που έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση της απόδοσης της εγκατάστασης. Τέλος πρέπει να σημειωθεί και η επίδραση στο οικοσύστημα (φυτοπλαγκτόν, ψάρια και θαλάσσιοι οργανισμοί) από τη λειτουργία τέτοιων σταθμών. ΕΝΘ-3.

4 Οι καλύτερες περιοχές για εκμετάλλευση της θερμικής ενέργειας των ωκεανών είναι οι τροπικές θάλασσες στη ζώνη μεταξύ 20 Βόρειου και 20 Νότιου πλάτους (εικόνα ΕΝΘ-6). Εικόνα ΕΝΘ-6: Περιοχές με δυνατότητα ανάπτυξης συστημάτων ΟΤΕC Στην εικόνα ΕΝΘ-7 απεικονίζεται το σύστημα OTEC που σχεδίασε η Lockhead. Εικόνα ΕΝΘ-7: Σύστημα OTEC της Lockhead ΕΝΘ-4.

5 8.2. Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ Η παραγωγή ενέργειας από τα κύματα που δημιουργούνται από την επίδραση του ανέμου στην επιφάνεια της θάλασσας, έχει σαν κύριο πρόβλημα την εύρεση κατάλληλου μηχανισμού για να γίνει κατορθωτή η εκμετάλλευση της ενέργειας αυτής. Οι διάφορες τεχνικές εκμετάλλευσης της ενέργειας των κυμάτων έχουν στόχο τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας (δυναμική-κινητική) των κυμάτων σε ηλεκτρική ενέργεια. Στον ακόλουθο πίνακα δίνονται οι διάφορες τεχνικές αξιοποίησης της ενέργειας των κυμάτων. Τεχνική Ενέργεια που αξιοποιείται Φαινόμενο 1. Δυναμική Μεταβολές μορφής κύματος 2. Δυναμική Αυξομειώσεις πίεσης/ύψους νερού Εγκάρσιες ταλαντώσεις 3. Κινητική 4. Κινητική Κίνηση σωματιδίων a) οριζόντια b) κατακόρυφη Πυκνώματα-αραιώματα νερού οριζόντια Διαμήκεις ταλαντώσεις Οι μηχανισμοί που χρησιμοποιήθηκαν μέχρι σήμερα για την εκμετάλλευση της ενέργειας των κυμάτων, είχαν μικρή παραγόμενη ισχύ. Οι μηχανισμοί που χρησιμοποιήθηκαν ή προτάθηκαν μπορούν να χωριστούν σε μηχανισμούς που λειτουργούν κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, σε αυτούς που λειτουργούν στην επιφάνεια της θάλασσας και στους παράκτιους. Οι μηχανισμοί που λειτουργούν στην επιφάνεια της θάλασσας παρουσιάζουν το σοβαρό μειονέκτημα να είναι μόνιμα εκτεθειμένοι στις καιρικές συνθήκες, που όταν είναι άσχημες μπορούν να προξενήσουν μεγάλες υλικές καταστροφές. Ο μηχανισμός Dam-Attol (εικ. ΕΝΘ-8) Οι Πολυνήσιοι είχαν παρατηρήσει ότι όταν τα κύματα χτυπούν πάνω σε μια ατόλη (atoll: δακτυλιοειδή κοραλλιογενή νησιά με μια μικρή λίμνη στο κέντρο τους) η κίνησή τους μεταβάλλεται σε σπειροειδή. Βασιζόμενοι σε αυτό το φαινόμενο, ερευνητές της Lockheed κατασκεύασαν μια τεχνητή ατόλη, ένα θολοειδές κέλυφος από μπετόν διαμέτρου 75 m που βρίσκεται ακριβώς κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, εκτός από το ανώτατο τμήμα του. Όταν τα κύματα πλησιάζουν στο κέλυφος αποκτούν σπειροειδή κίνηση και θραύονται στη κορυφή του. Το νερό εισέρχεται τότε στο εσωτερικό του θόλου και σχηματίζει μια περιδινούμενη στήλη ύψους 20 m. Στο κάτω μέρος του θόλου υπάρχει ένας υδροστρόβιλος που μπαίνει σε κίνηση και κινεί μια γεννήτρια παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος. Ο μηχανισμός αυτός δέχεται 92 m 3 /s νερό και παράγει ισχύ 1-2 MW. Ο Μηχανισμός ταλαντευόμενης στήλης νερού (εικ. ΕΝΘ-9) Η αγγλική εταιρία Vickers κατασκεύασε ένα πλήρως βυθισμένο μηχανισμό που τοποθετείται 20 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας για την εκμετάλλευση της ενέργειας των κυμάτων μήκους περίπου 125 m (αυτού του μήκους τα κύματα περιέχουν τα μεγαλύτερα ποσά ενέργειας). Η λειτουργία του μηχανισμού αυτού βασίζεται στη δημιουργία της μέγιστης ταλάντωσης υδάτινης μάζας που βρίσκεται μέσα σε ένα αγωγό σχήματος U, κάτω από την επίδραση περιοδικά μεταβαλλόμενης πίεσης στο ένα σκέλος του. Το πέρασμα του κύματος προκαλεί υπερπίεση στη θέση Α και κατά συνέπεια υπερχείλιση του σημείου Β στη δεξαμενή Γ. Στο άκρο της δεξαμενής υπάρχει ένας υδροστρόβιλος Δ που συνδέεται με μια ηλεκτρική γεννήτρια. Στο σημείο Ε απελευθερώνεται δέσμη νερού. Ο μηχανισμός αυτός μπορεί -μέχρι στιγμής- να αποδώσει ισχύ περίπου 80 kw ανά m² διατομής ΕΝΘ-5.

6 αγωγού για εύρος κύματος 4 μέτρα. Η τιμή αυτή είναι μικρή για να επιτρέψει την παραγωγή ενέργειας σε βιομηχανική κλίμακα. Εικόνα ΕΝΘ-8: Μηχανισμός Dam-attol για την εκμετάλλευση της ενέργειας των κυμάτων Εικόνα ΕΝΘ- 9:Σχηματική παράσταση της λειτουργίας μηχανισμού ταλαντευόμενης στήλης νερού ΕΝΘ-6.

7 Διάταξη Salter Duck (εικ. ΕΝΘ-10) Η διάταξη Salter Duck αποτελείται από κωνικά επιπλέοντα στοιχεία των οποίων το προεξέχον άκρο ανεβοκατεβαίνει ακολουθώντας την κίνηση των κυμάτων. Ο άξονας που περνά από το κέντρο του κυκλικού τμήματος μεταδίδει τη κίνηση του κώνου (λόγω των κυμάτων) στη γεννήτρια. Στα πλεονεκτήματα της διάταξης μπορούμε να αναφέρουμε το μικρό κόστος εγκατάστασης και συντήρησης, την διαρκή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και την απόλυτα φιλική για το περιβάλλον λειτουργία της. Ορισμένα από τα μειονεκτήματα είναι η μικρή αξιοπιστία του συστήματος, η μικρή ικανότητα παραγωγής και η απαίτηση μεγάλης μηχανικής και χημικής αντοχής της κατασκευής. Τέτοιου είδους εγκαταστάσεις υπάρχουν στη περιοχή Pico στην Αζόρα, καθώς και στις νότιες ακτές της Αυστραλίας, στην Ινδία, Κίνα, Σουηδία και στην Ιαπωνία. Διάταξη Θαλάσσιο Φίδι (εικ. ΕΝΘ-11) Εικόνα ΕΝΘ-10: Διάταξη Salter Duck Είναι ημιβυθισμένη διάταξη αποτελούμενη από κυλινδρικά τμήματα ενωμένα κατά σημεία, που εκμεταλλεύεται την οριζόντια ταχύτητα διάδοσης του κύματος για τη μετάδοση της κίνησης. Η κίνηση που εξαναγκάζονται να κάνουν οι σύνδεσμοι εμποδίζεται από βάρη πασσαλόμπηχτης μηχανής τα οποία διοχετεύουν αέριο υψηλής πίεσης σε υδραυλικούς κινητήρες μέσω αποταμιευτήρων εξομάλυνσης. Στη συνέχεια οι υδραυλικοί κινητήρες θέτουν σε λειτουργία ηλεκτρικές γεννήτριες. Συνήθως ενώνονται πολλές διατάξεις μεταξύ τους με τη χρήση ποντισμένου καλωδίου. Μια τυπική διάταξη εγκατεστημένης ισχύος 30MW απαιτεί ένα τετραγωνικό χιλιόμετρο θαλάσσιας έκτασης. Διάταξη TAPCHAN (εικ. ΕΝΘ-12) Η λειτουργία της διάταξης αυτής μοιάζει με αυτή των κλασικών ΥΗΣ σταθμών και ονομάστηκε TAPCHAN από τις λέξεις λεπτυνόμενο κανάλι. Η λειτουργία της διάταξης στηρίζεται στη μετακίνηση ποσοτήτων ύδατος στο εσωτερικό του ταμιευτήρα λόγω τον μεγάλων κυμάτων. Στη συνέχεια το αποταμιευμένο νερό οδηγείται και περιστρέφει ένα στρόβιλο, που θέτει την γεννήτρια σε λειτουργία και τελικά απομακρύνεται μέσω μιας σωλήνωσης εκροής υδάτων. Τα πλεονεκτήματα της διάταξης είναι το μικρό κόστος λειτουργίας και συντήρησης καθώς και οι ασήμαντες περιβαλλοντικές συνέπειες, ενώ στα αρνητικά αναφέρονται η απροσδιόριστη παραγωγή ενέργειας και ο περιορισμός της γεωγραφικής κατασκευής της διάταξης (απότομες πλαγιές). ΕΝΘ-7.

8 Εικόνα ΕΝΘ-11: Διάταξη Θαλάσσιο Φίδι Εικόνα ΕΝΘ-12: Διάταξη TAPCHAN ΕΝΘ-8.

9 Διάταξη ταλάντευσης των υδάτων (εικ. ΕΝΘ-13) Είναι μια μερικώς βυθισμένη διάταξη στο νερό με περιθώριο φυγής των υδάτων υπό της θαλάσσιας στάθμης. Η εισροή των υδάτων στο θάλαμο της διάταξης πιέζει τον υπάρχοντα αέρα, ενώ κατά την απομάκρυνση τους υπάρχει εισροή αέριας μάζας σε αυτόν. Εικόνα ΕΝΘ-13: Διάταξη ταλάντευσης των υδάτων Limpet ΕΝΘ-9.

10 Στην εικόνα ΕΝΘ-14 απεικονίζεται μια τροποποιημένη διάταξη ταλάντευσης των υδάτων. Αρχικά επιτρέπεται η είσοδος υδάτινης μάζας -λόγω της κίνησης των κυμάτων- στο εσωτερικό μιας κοιλότητας. Ο αέρας ο οποίος βρισκόταν στο θάλαμο αναγκάζεται να εξέλθει στρέφοντας με τον τρόπο αυτό το στρόβιλο που είναι τοποθετημένος. Όταν η στάθμη των υδάτων που βρίσκεται στο εσωτερικό της κοιλότητας χαμηλώσει νέα ποσότητα αέρα εισέρχεται σε αυτή από οπές που βρίσκονται στην κορυφή της. Εικόνα ΕΝΘ-14: Διάταξη ταλάντευσης των υδάτων Κύρια επιδίωξη όλων των εγκαταστάσεων που έχουν περιγραφεί έως τώρα είναι η αξιοποίηση της κινητικής ενέργειας. Σε αυτή την κατεύθυνση υπάρχουν εγκαταστάσεις οι οποίες εκμεταλλεύονται την κινητική ενέργεια την οποία φέρουν τα θαλάσσια κύματα. Τα περισσότερα ενεργειακά συστήματα εκμετάλλευσης κυμάτων είναι μικρής ικανότητας ενεργειακής παραγωγής και χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία κάποιων προειδοποιητικών σημαδούρων ή μικρών φάρων. Σήμερα διατάξεις αξιοποίησης της ενέργειας των κυμάτων υπάρχουν σε διάφορα γεωγραφικά σημεία, είτε εξυπηρετώντας πιλοτικούς-ερευνητικούς σκοπούς, είτε συμβάλλοντας ενεργά στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ενδεικτικά αναφέρουμε την ύπαρξη τριών τέτοιων σταθμών στην Μεγάλη Βρετανία στην περιοχή Hebrides, καθώς επίσης στη Σκωτία και την Νορβηγία. Υπάρχουν αρκετές παραλλαγές τέτοιου είδους εγκαταστάσεων. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους συνοψίζονται παρακάτω: Πλεονεκτήματα 1. Έχουν μικρό κόστος εγκατάστασης και μηδενικό κόστος λειτουργίας. 2. Υπό συνθήκες μπορούν να αποδώσουν ικανοποιητικά ποσά ενέργειας 3. Δεν επηρεάζουν ή επιβαρύνουν περιβαλλοντικά Μειονεκτήματα 1. Είναι αυστηρά εξαρτημένα από την ύπαρξη ή μη κυμάτων, με αποτέλεσμα να μην είναι αξιόπιστα σε ότι αφορά την ενεργειακή τους παραγωγή. 2. Κατασκευάζονται, συνήθως, αποκλειστικά σε περιοχές όπου εμφανίζονται κύματα μεγάλης εντάσεως και για μεγάλη χρονική διάρκεια. 3. Έχουν μικρή ενεργειακή παραγωγική ικανότητα. 4. Ορισμένες κατασκευές είναι αρκετά θορυβώδης. 5. Πρέπει να έχουν αυξημένη κατασκευαστική αντοχή για τις καιρικές καταπονήσεις. ΕΝΘ-10.

11 8.3. Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΩΝ ΠΑΛΙΡΡΟΙΩΝ H παλίρροια, το φαινόμενο της περιοδικής διακύμανσης της στάθμης των θαλασσών, περιλαμβάνει δύο εναλλασσόμενες φάσεις: την πλημμυρίδα (άνοδος της θάλασσας) και την άμπωτη (κάθοδος της θάλασσας) Δημιουργείται από την έλξη της σελήνης και του ηλίου πάνω στη μάζα της θάλασσας. Ο ήλιος ασκεί 3 φορές μικρότερη έλξη από ότι η σελήνη, επειδή η απόσταση του από τη γη είναι πάρα πολύ μεγάλη. Οι μεγαλύτερες παλίρροιες παρουσιάζονται όταν η σελήνη και ο ήλιος βρίσκονται στην ίδια ευθεία -κατά προσέγγιση- με τη Γη, ενώ οι μικρότερες παλίρροιες εμφανίζονται όταν ο ήλιος και η σελήνη σχηματίζουν γωνία 90 με τη Γη. Πρέπει να σημειώσουμε ότι και τα διάφορα μετεωρολογικά φαινόμενα επιδρούν στις παλίρροιες. Οι τιμές του εύρους των παλιρροιών σε ανοικτή θάλασσα κυμαίνονται γύρω στο 1 m. Στη Μεσόγειο, όπου δεν παρουσιάζεται ευρεία παλιρροϊκή κίνηση, φθάνουν μόλις τα 60 cm κατά μέσο όρο και τα παλιρροϊκά φαινόμενα είναι περιορισμένα. Στις ακτές των ωκεανών και ιδιαίτερα στο βάθος των επιμηκών κόλπων φθάνει πολλές φορές και τα 20 m. Η τεχνολογία και η φιλοσοφία που απαιτείται για τη λειτουργία των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής παλιρροιών είναι παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται στους κλασικούς υδροηλεκτρικούς σταθμούς. Αρχικά απαιτείται ένα φράγμα το οποίο κατασκευάζεται σε σημείο όπου εμφανίζεται το μικρότερο θαλάσσιο μέτωπο με στόχο τη μείωση του κόστους κατασκευής του. Σε συγκεκριμένα σημεία του παραπάνω φράγματος τοποθετούνται υδατοφράκτες και στρόβιλοι, εκ των οποίων οι πρώτοι ανοίγουν και επιτρέπουν τη διέλευση των υδάτων όταν υπάρχει διαφορά της θαλάσσιας στάθμης και αυτή της δεξαμενής, με αποτέλεσμα να τροφοδοτεί το σύστημα του ηλεκτρικού σταθμού με παροχή νερού με σκοπό την κίνηση των στροβίλων και την παραγωγή ενέργειας (εικ. ΕΝΘ-15). Εικόνα ΕΝΘ-15: Υδροστρόβιλος τύπου βολβού (Bulb turbine) για την εκμετάλλευση της ενέργειας της παλίρροιας Γνωρίζοντας ότι το φαινόμενο της παλίρροιας εμφανίζεται δυο φορές την ημέρα μπορούμε να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια κάθε φορά που έχουμε μετακίνηση των υδάτων είτε προς είτε από τη τεχνητή δεξαμενή, ενώ οι στρόβιλοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως αντλίες για την εισαγωγή επιπλέον νερού σε αυτή. Η χρησιμοποίηση της ενέργειας των παλιρροιών είναι εύκολη, από θεωρητική τουλάχιστον σκοπιά. Δύο είναι οι σημαντικότεροι τρόποι για την αξιοποίηση αυτής της ενεργειακής πηγής. ΕΝΘ-11.

12 Μονή Δεξαμενή. Δημιουργείται μια δεξαμενή, με την κατασκευή ενός φράγματος, και τοποθετούνται υδραυλικές μηχανές που λειτουργούν, χρησιμοποιώντας σαν υδατόπτωση τις μεταβολές της στάθμης της παλίρροιας. Διπλή Δεξαμενή. Δημιουργούνται δύο δεξαμενές. Στη μία η στάθμη του νερού διατηρείται υψηλότερη από ότι στην άλλη, έτσι ώστε να γίνεται εκμετάλλευση της ροής μεταξύ των δύο δεξαμενών. Με τη μέθοδο αυτή έχουμε τη μεγαλύτερη και σταθερότερη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Στην εικόνα ΕΝΘ-16 φαίνεται η παραγόμενη ηλεκτρική ισχύς σε συνδυασμό με το ύψος του νερού στη δεξαμενη και στη θάλασσα. α. β. Εικόνα ΕΝΘ-16: Διάγραμμα της στάθμης του νερού σε θάλασσα και δεξαμενή και ηλεκτροπαραγωγή σε σταθμό με γεννήτριες μιας διεύθυνσης που λειτουργεί κατά την α. πλημμυρίδα, β. άμπωτη και γ. τις δύο διευθύνσεις. γ. ΕΝΘ-12.

13 Η πρώτη κατασκευή ξεκίνησε το 1960 στη Rance της Γαλλίας και είχε ισχύ 400 MW. Το έργο ήταν πολύ δαπανηρό. Στις εικόνες ΕΝΘ-17 και ΕΝΘ-18 δίνονται εικόνες από τον σταθμό στη La Rance. Εικόνα ΕΝΘ-17: Εικόνες από τον παλιρροϊκό ηλεκτρικό σταθμό στη La Rance της Γαλλίας ΕΝΘ-13.

14 Εικόνα ΕΝΘ-18: Εικόνες από τον παλιρροϊκό ηλεκτρικό σταθμό στη La Rance της Γαλλίας (φράγμα και υδροστρόβιλος αξονικής ροής τύπου Βολβού). ΕΝΘ-14.

15 Το 1968 στην πρώην Σοβιετική Ένωση εγκαταστάθηκε ένας δοκιμαστικός σταθμός 1 MW στον κόλπο Κισλάια, που λειτούργησε υποδειγματικά. Ήδη μελετάται η δημιουργία ενός νέου μεγάλου σταθμού με παραγωγή 32 TWh/yr, στον κόλπο Μεζέν στην Αρκτική θάλασσα και στη συνέχεια ένα πιο μεγάλο έργο, παραγωγής 300 TWh/yr, στη θάλασσα Οκότσκ κοντά στη χερσόνησο της Καμτσιάκα. Από τη δεκαετία του '80 ένας δοκιμαστικός σταθμός 20 ΜW λειτουργεί στην περιοχή Αννάπολις Ρόυαλ του Καναδά. Στην Κίνα από το 1975 στον κόλπο του Παϊσά Κου λειτουργούν δύο μικροί σταθμοί. Μελέτες για την αξιοποίηση των παλιρροιών γίνονται στην Αγγλία, Αυστραλία, Ινδία και Κορέα. Για την Ελλάδα ενδιαφέρον έχει η περίπτωση του ρεύματος του Ευρίπου. Η λαμβανόμενη ισχύς από την παλίρροια δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστεί ακριβώς. Μπορούμε να πούμε ότι εξαρτάται κυρίως από τη θέση του παλιρροιοκινητήρα. Για να παρουσιάζει ενδιαφέρον η εκμετάλλευση της ενέργειας των παλιρροιών, πρέπει να τηρούνται οι ακόλουθες συνθήκες: το εύρος των παλιρροιών να είναι μεγάλο ο όγκος του νερού που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας να είναι σημαντικός να χρησιμοποιούνται κατάλληλα υλικά για την κατασκευή των υδραυλικών μηχανών, ανθεκτικά στη διάβρωση από το θαλασσινό νερό. Πλεονεκτήματα Παλιρροιακής ενέργειας 1. Μετά την κατασκευή του σταθμού η παραγωγή ενέργειας είναι άνευ κόστους. 2. Δεν χρειάζεται οποιοδήποτε καύσιμο προκειμένου να δουλέψει. 3. Είναι αξιόπιστη, αφού ο βαθμός απόδοσης του ΥΗΣ είναι σταθερός. 4. Είναι εκ των προτέρων γνωστή και σταθερή η ικανότητα ενεργειακής παραγωγής του σταθμού. 5. Δεν ρυπαίνει την ατμόσφαιρα με την αέριους ρύπους. 6. Είναι διαθέσιμη προς αξιοποίηση σε όλες τις περιοχές όπου εμφανίζεται το φαινόμενο της παλίρροιας. Μειονεκτήματα Παλιρροιακής ενέργειας 1. Έχει πολύ μεγάλο κόστος κατασκευής. 2. Επηρεάζει το οικολογικό σύστημα της περιοχής (πουλιά, ψάρια). 3. Η διαθεσιμότητα του συστήματος είναι περιορισμένη με μέγιστο αριθμό ωρών παροχής ενέργειας γύρω στις 10 ώρες ημερησίως. 4. Έως σήμερα η αξιοποίηση τέτοιων σταθμών είναι μικρή. Παράκτιοι Στρόβιλοι Μια εναλλακτική μέθοδος αξιοποίησης της μετακίνησης των υδάτων κατά την πλημμυρίδα και άμπωτη είναι η κατασκευή παράκτιων στροβίλων (εικ. ΕΝΘ-19). Η λειτουργία των στροβίλων αυτών στηρίζεται στη φιλοσοφία των ανεμογεννητριών. Κατά την μετακίνηση των υδάτων τα πτερύγια των στροβίλων περιστρέφονται μεταφέροντας την κίνηση στο κομπλαρισμένο ρότορα της γεννήτριας και παράγοντας έτσι ηλεκτρικό ρεύμα. Ορισμένα από τα πλεονεκτήματα των παράκτιων στροβίλων είναι αρχικά το μικρότερο κόστος κατασκευής, σε σχέση με αυτό των ΥΗΣ παλίρροιας. Επίσης, οι περιβαλλοντικές συνέπειες που επιφέρονται εξαιτίας της λειτουργίας τους είναι σχεδόν μηδαμινές, αφού δεν μεταβάλουν το οικοσύστημα στο οποίο εισέρχονται αλλά απλά λειτουργούν μέσα και από αυτό. Θα πρέπει ακόμη να αναφέρουμε ότι τέτοιες εγκαταστάσεις είναι ευκολότερο να οριοθετηθούν γεωγραφικά λόγω της ικανότητας τους για εκμετάλλευση των θαλάσσιων ρευμάτων. ΕΝΘ-15.

16 Εικόνα ΕΝΘ-19: Παράκτιοι Στρόβιλοι ΕΝΘ-16.