Energia wodna – jak działa?

Energia wodna to energia pochodząca z przepływającej wody. Blisko ponad 2000 lat temu starożytni Grecy używali energii wodnej do napędzania kół do mielenia ziarna. Woda jest wykorzystywana jako źródło energii od tysięcy lat. Była jedną z najwcześniejszych form energii mechanicznej stosowanej w fabrykach. To stabilne źródło energii, które nie emituje CO2. Energia wodna jest istotnie jedną z najważniejszych form energii odnawialnej. 

Co to jest energia wodna?

Energia wodna przekształca energię płynącą z wody w energię elektryczną. Jest jedną z najstarszych i najbardziej dojrzałych technologii energetycznych, wykorzystywaną w różnych formach od tysięcy lat. Najpowszechniejszą metodą pozyskania energii wodnej jest wykorzystanie wód śródlądowych, przede wszystkim rzek oraz stałych zbiorników wodnych. 

Jak powstaje energia wodna?

Podstawową zasadą elektrowni wodnych jest wykorzystanie wody do napędzania turbin. Energia wodna jest wytwarzana przez przepuszczanie wody, zwykle ze zbiornika lub tamy, przez generator energii elektrycznej zwany turbiną. Gdy woda przepływa przez łopatki turbiny, napędza generator, który przekształca ruch w energię elektryczną.

Wyróżniamy cztery rodzaje elektrowni wodnych: 

• Hydroelektrownie 
• Przepływowe 
• Regulacyjne
• Szczytowo-pompowe 

Elektrownie wodne według mocy:

• Elektrownie wodne na dużą skalę : ponad 10 MW mocy,
• Małe elektrownie wodne : od 1 do 10 MW mocy,
• Mikroelektrownie wodne : Maksymalna moc 1 MW.

Energetyka wodna – zalety i wady

Zmniejszenie śladu węglowego

Przyszłość czystej energii bez wątpienia oznacza wytwarzanie energii elektrycznej bez emisji CO2. Energia wodna zapewnia energię elektryczną, jednocześnie odgrywając ważną rolę w minimalizowaniu naszego śladu węglowego i pomaga w łagodzeniu zmian klimatycznych.

Dodatkowa energia

W okresach szczytowego zapotrzebowania na moc potrzebna jest  niewątpliwie większa zdolność produkcyjna. Podczas gdy energia elektryczna opalana węglem mogłaby zostać wykorzystana do wypełnienia luki, zarządzanie energią wodną i przepływem wody zapewnia wystarczającą elastyczność, aby sprostać zmianom popytu bez zwiększania emisji CO2.

Niskie koszty eksploatacji

Koszty eksploatacji elektrowni wodnych są stosunkowo niskie. Do wytwarzania energii potrzebna jest tylko woda, a ponieważ przepływ wody jest odnawialny i nie podlega cenom rynkowym. Energia wodna pomaga utrzymać niższe ceny energii elektrycznej, ponieważ jej produkcja jest stosunkowo tania.

Ingerencja w środowisko naturalne

Istnieje wiele głosów mówiących o tym, jakie zagrożenia dla ekosystemów słodkowodnych niesie ze sobą budowa elektrowni wodnych. Jak czytamy na stronie wwf.pl budowa elektrowni wodnych ma negatywny wpływ na przepływy w rzekach i migrację ryb, powoduje przede wszystkim utratę siedlisk, uniemożliwia transport osadów i pogłębia erozję, powodując lokalnie suszę. 

Wysokie koszty inwestycyjne 

Energia wodna pozostaje zdecydowanie największym źródłem odnawialnej energii elektrycznej, dostarczając około 16% światowej energii w 2019 r. – około trzy razy więcej niż energia wiatrowa i sześciokrotnie większa niż energia słoneczna. Jednak podczas gdy koszty energii wiatrowej i słonecznej spadają z roku na rok, na całym świecie koszty energii wodnej wzrosły o 27% w latach 2000-2019 z powodu rosnących kosztów instalacji.

Energia wodna w Polsce

W naszym kraju potencjał energetyczny wykorzystania wody jest znacznie mniejszy w porównaniu do innych krajów. Wynika to z warunków klimatycznych, niskich opadów deszczu, ukształtowania terenu. Zasoby hydroenergetyczne Polski szacuje się na 13,7 TWh rocznie. W 2017 roku w Polsce wyprodukowano 2,6 TWh energii elektrycznej w hydroelektrowniach co stanowi ok. 1,6% energii wyprodukowanej w Polsce.

Największe elektrownie wodne w Polsce:

• Żarnowiec (716 MW), elektrownia pompowo-szczytowa
• Porąbka Żar (500 MW), elektrownia pompowo-szczytowa
• Elektrownia w Solinie (200 MW), elektrownia pompowo-szczytowa
• Włocławek (162 MW), elektrownia pompowo-szczytowa
• Żydowo (150 MW), elektrownia pompowo-szczytowa

Do rozwoju hydroenergetyki najlepsze warunki mają Mazury, Pomorze, Sudety i Karpaty. 

Potrzeba dostępu do zrównoważonej energii stała się międzynarodowym priorytetem. Energia wodna z pewnością jest ważną częścią OZE. Elektrownie wodne są niedrogim źródłem energii, jednak ich wadą jest ograniczona liczba lokalizacji do ich budowania. Budowa zapór stanowi zagrożenie dla środowiska, spowodowanego przez zahamowanie naturalnego biegu rzeki i tworzenie zbiorników retencyjnych. 

Zapraszamy do śledzenia naszego profilu na Facebook’u.