Wstępne oszacowanie energii pływów

Zbiornik ten posiada koło wodne, które obraca się, kiedy zbiornik napełnia się lub opróżnia (Fot. 14.2. i Rys. 14.3.) Rozdział G pokazuje, jak oszacować moc możliwą do uzyskania z takich zbiorników pływowych .

Przyjmując wysokość pływów 4 m, typową dla europejskich estuariów, maksymalna moc instalacji opartych na takich sztucznych zbiornikach pływowych – napełnianych szybko podczas szczytu przypływu i opróżnianych kiedy poziom wody jest najniższy, przy generowaniu energii podczas przepływu wody w obu kierunkach – wynosi około 3 W/m2. To wynik zbliżony do osiągów przybrzeżnej farmy wiatrowej. Wiemy już, jak duże musiałyby być przybrzeżne farmy wiatrowe – aby posiadać moc rzeczywiście znaczącą w bilansie energetycznym, powinny mieć rozmiar kraju. Podobnie zbiorniki pływowe, by mogły dostarczyć energii na skalę porównywalną z naszym całkowitym zużyciem energii, potrzebowalibyśmy zbiorników pływowych o całkowitym obszarze porównywalnym z powierzchnią Wielkiej Brytanii .

To zdumiewające, ale Wielka Brytania już posiada naturalny zbiornik pływowy właściwych rozmiarów. Jest on znany jako Morze Północne (Rys. 14.5.) Gdybyśmy po prostu zainstalowali generatory w odpowiednich miejscach, uzyskalibyśmy dość znaczącą moc. Generatory mogłyby wyglądać jak podwodne wiatraki. Ponieważ gęstość wody jest mniej więcej 1000 razy większa niż powietrza, energia przepływu wody również jest 1000 razy większa niż wiatru o tej samej prędkości. Wrócimy za chwilę do farm pływowych, ale najpierw przedyskutujmy, jak dużo energii przetacza się codziennie wokół Wielkiej Brytanii

Całkowita moc pływów

Pływy wokół Brytanii są prawdziwymi falami pływowymi – w odróżnieniu na przykład od fal tsunami, które z pływami nie mają nic wspólnego. Prześledźmy drogę grzbietu fali pływowej, wpadającej z Atlantyku na wody kanału La Manche. Godzina szczytu przypływu staje się coraz późniejsza, w miarę jak przesuwamy się na wschód od wysp Scilly przez Portsmouth w kierunku Dover .

Grzbiet fali pływowej przemieszcza się przez kanał z prędkością około 70 km/h. (Grzbiet fali przemieszcza się znacznie szybciej od samej wody, tak jak zwykłe fale na morzu przemieszczają się szybciej niż woda). Podobnie, grzbiet fali wpadającej z Atlantyku wokół Szkocji na Morze Północne przemieszcza się zgodnie z ruchem wskazówek zegara przez Wick do Berwick i Hull z prędkością około 100 km/h. Te dwie fale spotykają się w ujściu Tamizy. Przez przypadek grzbiet z Morza Północnego jest opóźniony o około 12 godzin względem grzbietu z kanału La Manche, grzbiety przypływów nakładają się więc na siebie, a Londyn doświadcza typowego nadejścia dwóch pływów dziennie .

Moc, którą ewentualnie pozyskamy, nigdy nie będzie większa od całkowitej mocy fal pływowych u brzegów Wielkiej Brytanii. Moc pływów, przekraczająca linie wyróżnione na Rys. 14.6., została już obliczona i średnio wynosi 100 kWh dziennie na osobę. Jeśli wyobrazimy sobie przechwycenie 10% tej energii, a następnie wykonanie jej konwersji w elektryczność i transmisji z 50% efektywnością, to średnia dostarczana moc wyniesie 5 kWh dziennie na osobę .

To jedynie pierwsze orientacyjne wyliczenie, przeprowadzone bez precyzowania jakichkolwiek szczegółów technicznych. Teraz oszacujemy moc, która może zostać dostarczona z wykorzystaniem trzech konkretnych rozwiązań: farm strumieni pływowych, zapór i przybrzeżnych lagun pływowych