W Wielkiej Brytanii trwa kolejny etap realizacji pionierskiego projektu wykorzystania pływów morskich do generowania energii elektrycznej za pomocą specjalnych turbin.

Wieloletnia praca badawcza prowadzona przez kilka partnerskich firm wraz przedstawicielami Uniwersytetu w Kassel z Niemiec być może już wkrótce przyczyni się do zwiększenia udziału produkcji energii ze źródeł odnawialnych. Dzięki wsparciu finansowemu Komisji Europejskiej i rządu Wielkiej Brytanii w 1995 roku na wodach Loch Linnhe w Szkocji wybudowano mały model turbiny wykorzystującej prądy morskie. Wyniki badań przeprowadzonych na prototypie okazały się obiecujące. W lecie br. rozpoczęto więc budowę pierwszej eksperymentalnej jednostki o mocy 300 MW, która będzie pracować 3 km na północny wschód od Lynmouth. Prace montażowe mają rozpocząć się we wrześniu, a termin uruchomienia turbiny zaplanowano na październik br. - informuje Peter Fraenkel, dyrektor techniczny Marine Current Turbines LTD. Jeśli prototyp zda egzamin to już wkrótce wzdłuż brytyjskich wybrzeży powstaną nowe elektrownie przypominające obecne farmy wiatrowe, z tym że śmigła napędzające generatory będą ukryte pod powierzchnią wody. Obecnie budowany model eksperymentalny wyposażony jest w jeden rotor, lecz planuje się, że jednostki komercyjne będą posiadać po dwie turbiny zamocowane na poprzecznym wsporniku.
Nowa metoda pozyskiwania energii ma duże szanse powodzenia na morzach i oceanach gdzie zjawisko pływów i ukształtowanie terenu wymusza szybkie prądy wód. Takie miejsca to rejony wysp i półwyspów. Według wyliczeń fachowców, dla uzyskania korzystnej relacji ekonomicznej przedsięwzięcia, prędkość przemieszczania się mas wody powinna wynosić około 2-3 m/s. przy głębokości morza pomiędzy 20 a 35 metrów. Odpowiednie warunki - poza wybrzeżami brytyjskimi - spełniają między innymi tereny w rejonie Włoch, Grecji, USA, Kanady oraz obszary południowo-wschodniej Azji i południowo-wschodnie rejony Afryki Południowej.
Turbiny morskie, jak zapewniają konstruktorzy, są bardziej przewidywalnym źródłem energii niż elektrownie wiatrowe, ponieważ zjawisko pływów jest bardziej stabilnym i regularnym niż zmiany prądów wiatrów. Turbiny wodne wypadają również korzystniej pod względem wydajności jeśli się weźmie pod uwagę wymiary konstrukcji roboczej. Przykładowo, jeśli chcielibyśmy zbudować wiatrak o mocy 1 MW to jego wysokość musiałaby wynieść około 55 metrów, podczas gdy w przypadku turbiny podmorskiej (z jednym rotorem) taką samą ilość energii dostarczy budowla o wysokości zaledwie 18 metrów. Kolejnym pozytywnym argumentem dla turbin morskich jest fakt, iż mniej przeszkadzają one ludziom. Zlokalizowane w morzu nie wytwarzają hałasu i nie zajmują cennego miejsca na lądzie. Ekologiczność urządzeń jest tak samo oczywista jak w przypadku wiatraków. Pomysł nie za bardzo podoba się użytkownikom jednostek pływających, ale odpowiednia lokalizacja elektrowni nie powinna stanowić zagrożenia dla żeglugi. Turbiny będą całkowicie przyjazne dla ewentualnego migrującego ptactwa, lecz zapewne nie będą niezauważalne dla ryb. No i pozostaje jeszcze problem budowy oraz zabezpieczenia konstrukcji w surowych morskich warunkach.
Pierwszym etapem podczas montażu podwodnej elektrowni w jej docelowym miejscu jest wykonanie otworu w dnie morza za pomocą specjalistycznej barki wiertniczej, która docierając na miejsce opiera się na dnie za pomocą wysuwanych podpór tworząc platformę roboczą. Po wykonaniu otworu ustawiany jest maszt wraz z turbiną za pomocą dźwigu pokładowego. Kolejnym, dosyć kosztownym przedsięwzięciem całej inwestycji jest ułożenie kabli przesyłowych na dnie morza. Aby umożliwić sprawne serwisowanie generatora podczas późniejszej eksploatacji, bez konieczności udziału nurków opracowano specjalny patent. Mianowicie wspornik, na którym zamocowana jest turbina posiada możliwość przesuwania się po maszcie elektrowni w górę i w dół. W przypadku konieczności dokonania przeglądu lub naprawy, zestaw z rotorem unoszony jest na maszcie ponad powierzchnię wody.
Podwodne turbiny mogą stać się ekonomicznie konkurencyjne wobec wiatraków. Dotyczy to szczególnie miejsc gdzie planowane są budowy farm wiatrowych na morzu. Wykonanie elektrowni z turbiną pływową o analogicznej mocy do wiatrowej wymaga bowiem zużycia znacznie mniejszej ilości materiału. Ważny jest również aspekt przewidywalności źródła napędzającego elektrownię. Według naukowców, energia pływowa jest bardziej stabilną od innych źródeł odnawialnych typu słońce czy wiatr, co również stanowi istotną kwestię ekonomiczną w przypadku konfigurowania układów autonomicznych. Turbiny wydają się bardzo dobrym rozwiązaniem problemu zaopatrzenia w energię niewielkich, a zamieszkałych przez ludzi wysp, gdzie dotychczas zazwyczaj prąd elektryczny był generowany wyłącznie z agregatów napędzanych ropą.

Piotr Łepkowski