Vlnová energia by mohla doplniť veterné a solárne zdroje, ktoré sú závislé od počasia. Oceánske vlny sú stabilnejšie a predvídateľnejšie, a preto sa o ne vedci a energetické firmy zaujímajú čoraz viac.
Systém na premenu energie morských vĺn na elektrinu. Zdroj: ecowavepower.com
Na severnom pobreží Portugalska sa pripravuje výstavba novej vlnovej elektrárne s výkonom jeden megawatt. Bude to prvá megawattová elektráreň tohto typu na svete. Inžinieri totiž potvrdili, že podmienky v oceáne sú pre tento typ technológie priaznivé, a projekt má už aj detailne spracovaný plán výstavby.
Energia z vĺn
Za celým projektom stojí švédska spoločnosť Eco Wave Power, ktorá oznámila dokončenie komplexnej analýzy vĺn a zaťaženia konštrukcie. Ako hovorí zakladateľka a výkonná riaditeľka spoločnosti Inna Bravermanová, Portugalsko je lídrom v rozvoji obnoviteľnej energie a s ich spoločnosťou teraz radi prispievajú k rozšíreniu energetického portfólia krajiny.
Spoločnosť už má skúsenosti s podobnými projektmi. Prevádzkuje napríklad prvú vlnovú elektráreň pripojenú k rozvodnej sieti v Izraeli a v spolupráci s firmou Shell realizovala aj pilotný projekt pobrežnej vlnovej energetiky v Spojených štátoch v prístave Port of Los Angeles.
Nová elektráreň vznikne na vlnolame Barra do Douro v portugalskom meste Porto, kde sa využije existujúca pobrežná infraštruktúra. Na analýze spolupracovala aj spoločnosť MetOcean Consult z Rotterdamu, ktorá sa špecializuje na modelovanie vĺn, prúdov a podmienok morského prostredia. Podľa odborníkov sú presné údaje o oceánskych podmienkach kľúčové pre bezpečný a efektívny rozvoj takýchto projektov.
Informačné video o premene oceánskych vĺn na čistú energiu. Zdroj: YouTube/Eco Wave Power
Vlajkový projekt
Elektráreň v Porte bude prvým megawattovým projektom realizovaným v rámci širšej dohody o výstavbe zariadení s celkovým výkonom 20 megawattov. Ide tak o kľúčový krok v rozvoji tejto technológie a zároveň o test jej komerčnej vývojaschopnosti.
Projekt už dosiahol viacero dôležitých míľnikov. Spoločnosť uhradila prvú časť poplatku za pripojenie do elektrickej siete a zároveň získala súhlas s podmienkami pripojenia od portugalského distribútora E-REDES.
Cieľom je pripojiť elektráreň do siete ešte v roku 2026 po tom, čo projekt získa všetky potrebné povolenia. Lokalita v Porte je považovaná za vlajkový projekt, ktorý má ukázať, že energia z vĺn môže byť spoľahlivým a komerčne využiteľným zdrojom energie. Technológia bude integrovaná do už existujúcej infraštruktúry, čím sa znížia náklady aj vplyv na okolité prostredie.
Tento prístup zjednodušuje údržbu a umožňuje efektívnejšie využívanie pobrežných stavieb. Projekt predstavuje nový smer v rozvoji obnoviteľných zdrojov energie, ktorý spája inovácie s praktickým využitím existujúcich riešení.
Ako to celé funguje?
Systém funguje pomerne jednoducho: využíva prirodzený pohyb morských vĺn. Na pobrežných stavbách, ako sú vlnolamy alebo móla, sú pripevnené špeciálne plaváky. Keď prichádzajú vlny, plaváky sa pohybujú hore a dole, podobne ako sa hýbe hladina mora. Tento pohyb však nie je pasívny. Plaváky sú napojené na mechanizmus, ktorý ich pohyb premieňa na mechanickú energiu. Inými slovami, každá vlna rozhýbe systém a dodá mu energiu, ktorú možno ďalej využiť.
Keď sa plaváky hýbu, stláčajú a uvoľňujú hydraulické piesty. Tie pracujú s kvapalinou (so špeciálnou ekologickou hydraulickou tekutinou), ktorú pumpujú do zariadenia na pevnine. V tomto zariadení sa postupne vytvára tlak, ako keď stláčate pumpu. Nahromadený tlak sa potom využije na roztočenie hydraulického motora, ktorý je napojený na generátor. Keď sa motor roztočí, generátor začne vyrábať elektrickú energiu ako v klasických elektrárňach. Vyrobená elektrina sa následne upraví (cez menič) a putuje priamo do elektrickej siete, kde ju môžu využívať domácnosti, no uplatnenie nájde aj v priemyselných odvetviach.
Použitá kvapalina sa po uvoľnení tlaku vracia späť do systému a celý proces sa opakuje. Ide teda o uzavretý cyklus, ktorý minimalizuje odpad a zvyšuje efektivitu.
Technológia myslí aj na extrémne počasie. Keď sú vlny príliš silné, systém automaticky zdvihne plaváky nad hladinu, aby sa nepoškodili. Po skončení búrky sa plaváky vrátia späť do vody a výroba energie pokračuje. Celý proces riadi automatizovaný systém so senzormi, ktorý stále sleduje podmienky na mori. Na rozdiel od mnohých iných vlnových technológií sa väčšina zariadenia nachádza na pevnine, vo vode sa nachádzajú iba plaváky. To výrazne znižuje náklady na údržbu a zároveň minimalizuje vplyv na morské prostredie.
Mechanizmus vlnových elektrární funguje na pohybe morských vĺn a špeciálnych plavákoch. Zdroj: ecowavepower.com
Výťažnosť elektrární ako kľúčový faktor
Ak by sme mali porovnať, ktorý z druhov elektrární patrí medzi najefektívnejšie, nestačí sledovať iba ich inštalovaný výkon. Kľúčovým ukazovateľom je takzvaná výťažnosť, teda koľko energie zdroj reálne vyrobí za určitý čas. Tú ovplyvňuje najmä dostupnosť zdroja, ale aj technologická vyspelosť a stabilita prevádzky.
Podľa najnovších analýz Medzinárodnej agentúry pre energetiku (IEA) tvoria obnoviteľné zdroje a jadrová energia viac než 80 percent rastu globálnej výroby elektriny, pričom najrýchlejšie rastie solárna a veterná energia. To však neznamená, že všetky zdroje sú rovnako efektívne. Každý má svoje silné aj slabé stránky.
Najrýchlejšie rastúcimi zdrojmi energie sú solárne elektrárne. Ich výhodou je nízka cena a jednoduchá inštalácia, pričom globálna kapacita sa zdvojnásobuje približne každé tri roky. Ich nevýhodou je však nízka využiteľnosť, keďže elektrinu vyrábajú len počas dňa a ich reálna výťažnosť sa pohybuje v rozmedzí 10 – 25 percent maximálneho výkonu.
Veterné elektrárne sú na tom ešte o niečo lepšie. Moderné veterné farmy dosahujú využiteľnosť približne 30 – 50 percent, najmä na mori, kde sú veterné podmienky stabilnejšie. Výhodou je vyšší výkon než pri solárnych zdrojoch, no aj tu zostáva problém kolísania výroby v závislosti od počasia.
Takmer nepretržitou výrobou elektriny (kapacitný faktor 80 – 90 percent) bez ohľadu na počasie sa môžu pýšiť jadrové elektrárne. Podľa údajov IEA tvorí jadrová energia približne 9 percent globálnej výroby elektriny. Jej nevýhodou sú však vysoké náklady na výstavbu a dlhý čas realizácie, čo spomaľuje jej rozširovanie. Z pohľadu výťažnosti ide o jeden z najspoľahlivejších zdrojov. V kombinácii s obnoviteľnými zdrojmi môže zabezpečiť stabilitu elektrickej siete, a to najmä v období, keď slnko nesvieti a vietor nefúka.
Vodné elektrárne patria medzi najstaršie a najefektívnejšie zdroje energie. Ich výťažnosť môže dosahovať 40 – 60 percent a v prípade veľkých priehrad aj viac. Zároveň poskytujú stabilný a regulovateľný výkon.
Novým hráčom na scéne je vlnová energia, ktorá sa snaží využiť energiu oceánskych vĺn. Podľa štúdie publikovanej v časopise Applied Energy má vlnová energia vysoký potenciál najmä v pobrežných oblastiach a na ostrovoch, pričom môže dopĺňať solárne a veterné zdroje. Zaujímavé je, že vlny sú často stabilnejšie než vietor či slnečné žiarenie. To znamená, že vlnové elektrárne by mohli dosahovať vyššiu predvídateľnosť výroby, hoci technológia vo svete je zatiaľ menej rozvinutá.
Pozrite si
Budúcnosť energetiky založená na hybridných systémoch
Ako ukazujú najnovšie výskumy, budúcnosť energetiky nebude patriť jednému zdroju, ale ich kombinácii. Štúdia publikovaná v časopise Scientific Reports ukazuje, že hybridné systémy spájajúce vietor, slnko a vlny dokážu zvýšiť celkový výkon a stabilitu výroby. Takéto systémy využívajú fakt, že jednotlivé zdroje sa navzájom dopĺňajú. Keď nesvieti slnko, môže fúkať vietor, a keď vietor ustane, oceánske vlny často neutíchajú. Výsledkom je vyrovnanejšia výroba energie.
Žiadny zdroj energie však nie je dokonalý. Fosílne palivá síce stále dominujú (tvoria približne 60 percent globálnej výroby elektriny), no ich význam postupne klesá. Naopak, obnoviteľné zdroje a jadro postupne preberajú čoraz väčší podiel. Pribúdajú tak štúdie, ktoré zdôrazňujú, že kľúčom nie je výber najlepšej elektrárne, ale správna kombinácia rôznych zdrojov.
Energetika budúcnosti bude pravdepodobne založená na prepojení stabilných zdrojov, ako je jadro či vodná energia, s flexibilnými a rýchlo rastúcimi obnoviteľnými technológiami. A práve v tejto kombinácii sa skrýva odpoveď na otázku, ako zabezpečiť dostatok energie pre rastúcu populáciu bez výrazného zaťaženia planéty.
Zdroje: Eco Wave Power, Interesting Engineering, IEA: Global Energy Review 2025, International Solar Energy Society, Applied Energy, Nature
(KAM)
