Hüdroelektri- ja loodete elektrijaamad on praegu üsna paljulubavad energiarajatised. Selles materjalis käsitletakse mõõnade ja voogude energiat: loodete elektrijaamade plusse ja miinuseid, tööpõhimõtet, elektrijaamade käitamist ja ehitamiseks kavandatud objekte.
Alternatiivsed energiaallikad lühid alt
Tänapäeval ei vaeva paljulubavad energiaallikad mitte ainult keskkonnakaitsjaid ja teadlasi, vaid ka ärimehi, insenere ja investoreid. Alternatiivsed energiaallikad (mõõn ja mõõn, päike, tuul) pakuvad huvi oma tasuvuse ja suhteliselt väikese ohu tõttu keskkonnaohutusele. 2010. aastal moodustasid ebatraditsioonilised energiaallikad ligikaudu 5% inimkonna kogutarbimisest. Peaaegu 2% (ülemaailmsest väärtusest) tekitasid loodete elektrijaamad.
Kuidas loodete elektrijaamad töötavad
Ebb and flow energia huvitab inimkonda eelkõige selle pärastammendamatus. Esimesed katsed seda hea meelega ära kasutada on tehtud alates 10. sajandist, mil hakati looma väikeseid veehoidlatega tamme, hiljem aga teraviljaveskeid. Kaasaegsete loodete elektrijaamade sarnaseid prototüüpe kasutatakse rahvamajanduses siiani.
Elektri avastamisega asendusid mehaanilised "elektrijaamad" tänapäeva inimesele tuttavamatega. Tänapäeval pöörab mere loodete energia tohutute turbiinide labasid, muutudes elektrienergiaks. Seega kasutatakse sama põhimõtet, mis mitu sajandit tagasi, vaid veidi muudetud, et see sobiks tänapäevaste tingimuste ja suurenenud vajadustega.
Eb- ja vooluenergiaprobleemid
Mõõnaelektrijaamade ehitamine on väga kulukas ettevõtmine. Lisaks on rahalisest seisukohast kasulik suurte elektrijaamade ehitamine, mis on äärealade või hõred alt asustatud piirkondade jaoks täiesti sobimatu. Muud probleemid on järgmised:
- loodeelektrijaama kõikuv võimsus, mis on tingitud loodete kõrguse muutumisest (ja ka loodete energia muutub) iga kahe nädala tagant;
- lahknevus päikesepäeva tavapärase perioodi ja loodete esinemise aja vahel;
- nihe optimaalse energiatootmisaja ja -tarbimise vahel;
- mõnel juhul on loodete elektrijaama läheduses vaja täiendavaid toiteallikaid.
Olemas kaarvamus, et loodete elektrijaamade aktiivne töö toob kaasa inimkonnale senitundmatuid keskkonnaprobleeme – Maa pöörlemise aeglustumist. Seda viimast ei kinnita autoriteetsed allikad teadusringkondades. Suure hulga TPP-de kasutamine pikendab päeva pikkust üheksa korda vähem kui loodete energia (looduslik loodete takistus).
Mõõnaelektrijaamade ehitamise eelised
Tuumaelektrijaamades harva juhtuvate katastroofide ja õnnetuste taustal, mis jätavad endast pikaks ajaks mälestuse, näivad alternatiivsed energiaallikad ohutu alternatiivina. Kuigi loodete elektrijaamade ehitamisel on palju väljakutseid, on sellel ka palju eeliseid:
- Jätkusuutlikkus. PES-i puhul väheneb inimtegevusest tingitud katastroofi tõenäosus koos sellele järgnenud suurte territooriumide saastumisega peaaegu nullini. Samuti ei satu kütuse põlemisel atmosfääri kahjulikke heitmeid.
- Usaldusväärsus. Loodete elektrijaamad töötavad stabiilselt nii tavarežiimis kui ka tippkoormusel.
- Madalad energiakulud. Võrreldes teist tüüpi elektrijaamadega on PES-il madal energiakulu, mida kinnitasid ka tegelikud töötulemused.
- Kõrge tõhusus. Loodusliku energia kasulikuks energiaks muundamise kasutegur ulatub 80%-ni, tuuleelektrijaamad aga kuni 30% ning päikeseenergia- keskmiselt 5-15%, kuid mõnel juhul oli võimalik fikseerida 35% efektiivsus.
La Rance: esimene loodete elektrijaam
Mõõnaelektrijaamade leviku võrdluspunktiks oli 1967. aastal, mil asutati La Rance, esimene Prantsusmaal asuv elektrielektrijaam ajaloolises Bretagne'i piirkonnas. Loodeteenergiat kasutati siin tänu märkimisväärsetele loodetele, mis ulatusid kolmeteistkümne ja poole meetrini, kusjuures tavaline kõrgus on kaheksa meetrit.
La Rance TPS-i võimsus on 240 MW ja ühe energiaühiku (kWh) maksumus on poolteist korda madalam kui Prantsusmaa elektrijaamadel tavaliselt. Elektrijaama tamm ei täida mitte ainult energiarajatise katkematu töö tagamise ülesandeid, vaid on ka sild, millest kulgeb tee, ühendades Dinardi ja St. Malo linnad. Lisaks on "La Rance" populaarne turismimagnet, mis meelitab Prantsusmaale kuni kakssada tuhat reisijat.
PES Lõuna-Koreas: võimsaim elektrijaam
Sikhvinskaya TPP on veel üks silmapaistev alternatiivenergia rajatis, mis asub Lõuna-Korea looderannikul tehislahes. Elektrijaam võeti kasutusele 2011. aastal ja see tõstis maailma esimese elektrijaama võimsuse poolest kiiresti teisele kohale.
Otseselt eelnes elektrijaama ehitamisele vajadus luuamagevee reservuaar. Hiljem hakkas vee kvaliteet halvenema ja 1997. aastal (pärast seda, kui mereuuringute instituudis olid küürud kinnitanud ja lahendused välja töötatud) otsustati paisu sisse auk teha. See võimaldas kasutada mõõnade ja voolude energiat. Elektrijaama ehitamist alustati 2003. aastal ja see pidi algama 2009. aastal. Ehituse viivituste tõttu käivitati elektrijaam 2011. aastal.
Mõõnaelektrijaamad mujal maailmas
Ebb ja flow riigid ei piirdu ainult progressiivse Prantsusmaa ja tehnoloogiliselt arenenud Lõuna-Koreaga. Loodete elektrijaamad töötasid:
- UK;
- Norra;
- Kanada;
- Hiina;
- India;
- Ameerika Ühendriigid.
Mõned osariigid plaanivad selliseid rajatisi ehitada.
Venemaa loodete elektrijaamad
Venemaal on loodete energiat kasutatud alates 1968. aastast Barentsi meres Kisla Guba eksperimentaalse elektrijaama töö raames (pildil). Nõukogude ajal töötati välja projektid veel kolme loodete elektrijaama ehitamiseks (üks Valgesse ja kaks Okhotski merre). Mõlema rajatise hetkeseisust pole midagi teada, samas kui Arhangelski oblastis projekteeritaval Mezeni elektrijaamal on võimalus saada maailma võimsaimaks loodete elektrijaamaks. Samuti on projekteerimisetapis Koola poolsaarel asuv Põhja-elektrijaama.
Plaanid edaspidiseks kasutamiseks
Maailma üldsus on tunnistanud paljulubavaks allikaks maa- ja vooluenergiat, mistõttu erinevates maailma riikides arendatakse aktiivselt mitmeid TPP projekte. Nii on lähiajal plaanis rajada loodete elektrijaamad Lõuna-Koreasse, Šotimaale, India Gujarati osariiki, New Yorki ja Swansea linna Ühendkuningriigis. Sellise ressursi ratsionaalne kasutamine vähendab oluliselt traditsioonilisel viisil saadava energia osakaalu keskkonnasõbralikuma, töökindlama ja ohutuma lahenduse suunas.
