Elektrownia wodna
Elektrownia wodna (fachowo hydroelektrownia przepływowa) to zakład przemysłowy zamieniający energię potencjalną wody na elektryczną.
Elektrownie wodne są najintensywniej wykorzystywanym źródłem odnawialnej energii. W 2017 roku dostarczyły łącznie 4060 TWh energii elektrycznej, co stanowi 15,9% całkowitej produkcji energii elektrycznej na świecie. Największe elektrownie wodne mają moc, która przekracza 10 GW. Wenezuela, Brazylia i Kanada uzyskują ponad 50% swojej energii elektrycznej z elektrowni wodnych, a Norwegia aż 98%. W Polsce w 2017 roku energetyka wodna odpowiadała za 1,5% produkcji energii elektrycznej.
Elektrownie wodne są stosunkowo tanim źródłem energii i mogą szybko zmieniać generowaną moc w zależności od zapotrzebowania. Ich wadą jest ograniczona liczba lokalizacji, w których można je budować. Ponadto budowa zapór dla elektrowni wodnych pociąga za sobą zahamowanie naturalnego biegu rzeki i tworzenie zbiorników retencyjnych, drastycznie zmieniających środowisko.
Energia wodna była używana w młynach wodnych od czasów starożytnych. Po wynalezieniu generatora elektrycznego, możliwe stało się wykorzystanie jej do wytwarzania elektryczności
Typy elektrowni wodnych:
Zaporowe
Ponieważ źródłem energii elektrycznej w elektrowniach wodnych jest energia potencjalna wody, ilość tej energii jest proporcjonalna do wysokości, jaką traci woda w obrębie elektrowni. Aby zwiększyć tę energię, buduje się wysokie zapory, które umożliwiają spiętrzenie wody
Elektrownie szczytowo-pompowe
Elektrownie szczytowo pompowe służą do dostosowywania produkcji energii do jej chwilowego zapotrzebowania. W czasie małego zapotrzebowania na energię, jej nadmiar jest wykorzystywany do pompowania wody do zbiornika znajdującego się na dużej wysokości. W czasie dużego zapotrzebowania, woda jest uwalniana i jej energia potencjalna przetwarzana jest z powrotem na energię elektryczną
Elektrownie przepływowe
Elektrownie przepływowe nie piętrzą dodatkowo wody i nie wymagają tworzenia zalewów. Ich moc jest ograniczona przez moc płynącej naturalnie wody. W czasie małego zapotrzebowania na energię woda swobodnie przepływa przez taką elektrownię. Elektrownie przepływowe działają najefektywniej, jeśli są zbudowane w miejscach, gdzie jest naturalny spad wody.
Elektrownie pływowe
Elektrownie pływowe wykorzystują energię potencjalną wody morskiej spiętrzonej w czasie pływów. Ich moc zmienia się w ciągu doby, ale w sposób całkowicie przewidywalny, co pozwala uzupełnić je w zbiorniki umożliwiające generowanie energii w sposób ciągły. Powstają też generatory czerpiące energię z energii kinetycznej wody przemieszczającej się w
czasie pływów.
Małe elektrownie wodne
Małe elektrownie wodne (określane skrótem MEW) to te o mocy poniżej 5 MW. Podział ten jest dość umowny (w Skandynawii i Szwajcarii granicą są 2 MW, w wielu innych krajach Europy 10 MW, a w USA 15 MW). Ich budowa ma nieproporcjonalnie duży wpływ na środowisko przyrodnicze w stosunku do ilości wytwarzanej energii
Budowa elektrowni znacząco zmienia ekosystem i krajobraz otoczenia. Aby uzyskać wysoki poziom wody, często trzeba zalać ogromne obszary dolin rzek. Wiąże się to z przesiedleniem ludzi mieszkających dotychczas w tym miejscu oraz prawdopodobną zagładą żyjących zwierząt i roślin. Powstały w miejsce szybkiej, wartkiej rzeki zbiornik zawiera wodę stojącą, co sprawia, że rozwijają się tam zupełnie inne organizmy niż przed powstaniem zapory. Jednocześnie duży zbiornik charakteryzuje się znacznie większym parowaniem i zmienia wilgotność powietrza na stosunkowo dużym obszarze. Wartka dotychczas rzeka po wyjściu z zapory zwykle płynie już bardzo wolno. Zmniejsza się napowietrzanie wody, brak okresowych powodzi prowadzi do zamulenia dna.
