Energia wodna należy do odnawialnych źródeł energii. Elektrownie wodne generują energię elektryczną, wykorzystując do tego celu energie kinetyczną przepływającej wody.
Płynąca woda w rzece staje się źródłem energii i poprzez zapory, turbiny i strumienie pływowe zostaje wykorzystana do produkcji energii elektrycznej. Energia wodna ma wysoki stopień sprawności i przekształca 90% energii wodnej w energię użytkową.
Około 16% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną pokrywane jest przez energetykę wodną, czyli nieco więcej niż z energii jądrowej (15%). W Europie – Szwecja i Norwegia są pionierami w dziedzinie energetyki wodnej. Udział energetyki wodnej w pozyskiwaniu energii pierwotnej w przypadku Polski wynosi około 2%.
Czytaj: Polski przemysł produkcji urządzeń dla energetyki odnawialnej
Struktura pozyskania energii pierwotnej ze źródeł odnawialnych w 2016 roku w Polsce
Mechanizm działania elektrowni wodnej
Woda zostaje spiętrzona na wysokim poziomie, a następnie spada na łopaty turbiny, które zaczynają się obracać. Turbiny przekazują energię kinetyczną opadającej wody do generatora, który przetwarza ją na energię elektryczną. Rozróżnia się elektrownie wolnobieżne, średniobieżne oraz szybkobieżne – w zależności od wysokości spadku wody. Elektrownie wodne zazwyczaj zawierają stacje transformatorowe, dzięki czemu energia elektryczna wygenerowana z turbin jest dostarczana do sieci elektroenergetycznej.
Energia może być również tymczasowo magazynowana na dużych zbiornikach, w zależności od potrzeb systemu energetycznego. Elektrownie wodne mogą pokrywać zakresy mocy od kilku kilowatów do kilkunastu gigawatów, np. zapora na rzece Jangcy w Chinach, o łącznej mocy 18 GW jest uważana za największą elektrownię na świecie.
Istnieją różne rodzaje elektrowni wodnych:
- Elektrownia przepływowa – wykorzystująca przepływ rzek,
- Elektrownia regulacyjna – wykorzystuje zrzut wody ze sztucznej zapory lub jeziora.
- Elektrownia szczytowo-pompowa,
- Elektrownia pływowa i elektrownia prądów oceanicznych – z wykorzystaniem ciągłego ruchu wody morskiej
Zasadniczo zapory wodne mają większą pojemność niż elektrownie przepływowe.
Elektrownie wodne na morzach
Pierwsze technologie wytwarzania energii wodnej zostały opracowane w latach 60-tych w celu wykorzystania energii wodnej zawartej w pływach morskich. Technologie te są rozwijane do dnia dzisiejszego. Energia w tego typu elektrowniach wytwarza się dzięki przypływom i odpływom wód mórz i oceanów. Powstają one dzięki zjawisku pływowemu, którego przyczyną są siły grawitacyjne Księżyca i Słońca.
Zobacz też: Prąd rzeki a wykorzystanie energii wodnej
Przykłady elektrowni wodnych w Polsce
Elektrownia wodna we Włocławku jest największą elektrownią przepływową w Polsce o łącznej mocy 160,2 MW
Rozmieszczenie elektrowni wodnych w Polsce
Polecamy: Badanie sprawności elektrowni wodnych
