Turbulentne elektrownie wodne – przyszłość zielonej energetyki

Belgijska firma Turbulent stworzyła niewielką elektrownię wodną, którą można łatwo montować na niewielkich rzekach i korzystać z odnawialnej energii elektrycznej. Urządzenie nie zagraża rybom i pracuje przez 24 godziny na dobę.

Elektrownie oferują moc od 5 do nawet 600 kW, do działania wystarcza im różnica poziomów wody od 1,5 do 5 m oraz stały, trwający co najmniej dziewięć miesięcy w roku przepływ wody w tempie powyżej 1 m3/s. Instaluje się je na kanale obejściowym z geowłókniną, a nie na samej rzece.

Na wlocie zamontowany jest pojemnik zbierający napływające zanieczyszczenia i rodzaj ruchomej zastawki regulującej przepływ wody. Przed kanałem wylotowym jest umieszczony zbiornik z turbiną z uchylnymi, regulowanymi łopatami oraz wysokowydajnym generatorem. Kształt zbiornika zaprojektowano tak, by zamieniał dopływający strumień wody w wir o niskim ciśnieniu.

Dzięki temu ryby i inne organizmy wodne są bezpieczne. Jest on też wyposażony w filtr zanieczyszczeń (minimalizujący ryzyko zablokowania urządzenia) oraz kolejną zastawkę (konstrukcja przypomina śluzę). Niewielkie śmieci mogą swobodnie przepływać i nie powodują problemów. Rotor turbiny jest odporny na elementy o średnicy do 10 cm. Według producenta koszty instalacji zwracają się w ciąg 3–8 lat.

Takie turbulentne elektrownie wodne wykorzystują energię grawitacyjną spływającej wody (spadek może być raptowny przy różnicy wysokości 1,5–5 m lub stopniowy – do 8 m na dystansie 100 m). Działają w trybie ciągłym pod warunkiem, że woda nie zamarza. Można je łączyć w systemy i uzyskiwać dzięki temu wyższe moce. Urządzenia mogą być podłączane do sieci dystrybucyjnych, o ile odległość do nich nie przekracza około 200 m. W porównaniu z farmami fotowoltaicznymi zajmują znacznie mniejszą powierzchnię (przy takim samym poziomie wytwarzania energii elektrycznej).

Jedna turbulentna elektrownia może dostarczać elektryczność do nawet 60 domów. Koszty montażu są konkurencyjne w porównaniu do instalacji fotowoltaicznych i znacznie niższe w porównaniu z elektrowniami wiatrowymi. Energię generuje w trybie ciągłym, niezależnie od pogody (o ile nie ma mrozu). Jak twierdzi producent, podczas gdy energia słoneczna jest świetnym sposobem na uzupełnienie zapotrzebowania na energię odnawialną, mała elektrownia wodna jest oczywistym wyborem wszędzie tam, gdzie istnieje odpowiednia rzeka. Jest opłacalna, niezawodna i znacznie bardziej kompaktowa.

Jedną z pierwszych elektrowni zamontowano w Zielonej Szkole na Bali w Indonezji, w środku dżungli. Placówka, w której uczy się około 700 osób, chciała pokryć zapotrzebowanie na elektryczność wyłącznie ze źródeł odnawialnych. Istniejąca instalacja fotowoltaiczna zapewniała jedynie 20% czystej energii, zadecydowano więc o zamontowaniu małej elektrowni turbulentnej o mocy 13 kW na rzece Ayung River przy minimalnej wymaganej różnicy poziomu wody. W trudnym terenie nie da się wykonać obiektów wymagających ciężkiego sprzętu, a ten w tym przypadku jest niepotrzebny. Minimalna była też ingerencja w środowisko – powstał jedynie niewielki kanał. Prostota urządzenia spowodowała, że montaż mogło przeprowadzić kilku niewykwalifikowanych robotników. Obiekt przeszedł też nieoczekiwany test powodziowy – silne wezbranie nie uszkodziło żadnych elementów. Dzięki małej hydroelektrowni szkoła jest zasilana już wyłącznie zieloną energią: wodną i słoneczną.

Takie elektrownie już działają. Belgijska spółka (założona w 2015 r.) zrealizowała projekty w Indonezji (na Bali), Chile, Francji, Portugalii, Estonii, Stanach Zjednoczonych i na Tajwanie oraz Filipinach.

źródło: inzynieria.com

Zobacz i czytaj wygodnie

Najnowsze informacje z branży w jednym miejscu