Elektrownie pływowe, stanowiące szczególny rodzaj elektrowni wodnych, wykorzystują energię przypływów i odpływów morskich, a w istocie kinetyczną energię ruchu obrotowego Ziemi.
Siłownie te buduje się na morskich wybrzeżach, gdzie siły grawitacji Słońca i Księżyca zmieniają poziom wody dwukrotnie w ciągu doby. Ogółem na wszystkich kontynentach pracuje obecnie zaledwie dziesięć obiektów tego rodzaju. Niestety na świecie nie ma zbyt wielu miejsc nadających się do budowy wielkich elektrowni pływowych. Do tego celu konieczne jest, by różnica poziomów wody podczas przypływu i odpływu wynosiła co najmniej 5 metrów. Dogodnym miejscem jest zwłaszcza ujście rzeki wpływającej do morza, gdy wysokie jej brzegi umożliwiają budowę zapory, pozwalającej na wpłynięcie wód morskich w dolinę rzeki podczas przypływu i wypuszczenie ich poprzez turbiny wodne do morza podczas odpływu.
Oddziaływanie lodu i morskiej wody na konstrukcje elektrowni stanowi złożony zespół mechanicznych, fizyko-chemicznych i biologicznych zjawisk wywołujących destrukcję betonu. Zimą spiętrzenie lodu przy zaporze może zupełnie sparaliżować pracę siłowni; skutecznymi środkami zapobiegawczymi przed tymi zagrożeniami jest m.in. użycie betonu lodoodpornego, specjalne rozmieszczenie wlotów wody do turbin i kanałów wylotowych wody oraz pionowe ustawienie ścian zapory pokrytych powłoką antylodową. W Arktyce sprawdziły się betony na bazie cementów odpornych na siarczany z dodatkami plastyfikatorów zapewniających trwałość, odporność na ścieranie przez lód i nieprzenikalność dla wody. Domieszki biocydów mają natomiast zapobiec obrastaniu przez florę morską.
Szczególnym rodzajem konstrukcyjnym elektrowni pływowych są te wybudowane za pomocą tzw. „pontonowej” technologii bez użycia tamy. Sposób ten polega na wykonywaniu zbrojonych bloków „pontonowych” budynku elektrowni i zapory w doku w awanporcie, a następnie holowaniu tych konstrukcji na miejsce przeznaczenia. Bloki te składają się z użebrowanych, betonowych paneli wyposażanych w trakcie montażu w niezbędne urządzenia robocze. Technologia „pontonowa” pozwala obniżyć o jedną trzecią koszty i czas budowy w porównaniu z tradycyjną metodą wykorzystującą specjalną tamę.
Najnowszym rodzajem turbin stosowanych w elektrowniach pływowych są turbiny poprzeczno-strumieniowe zwane także ortogonalnymi. Turbina ta ustawiona poziomo, prostopadle do strumienia wody, nie zmienia kierunku obrotów przy zmianie kierunku przepływu (z przypływu na odpływ morza i odwrotnie), co stanowi cenną zaletę eksploatacyjną. W przypadku tradycyjnych konstrukcji pozbawionych tej cechy przy zmianie kierunku przepływu wody konieczne jest zatrzymanie maszyny, przestawienie łopatek i następnie jej ponowne uruchomienie. Turbiny ortogonalne nadają się do wykorzystania zarówno w elektrowniach pływowych, jak i w małych elektrowniach wodnych o wysokości napływu 5 do 7 m. Przy takiej samej średnicy koła roboczego łączna masa (a zatem i cena) ortogonalnych turbin jest 2 razy mniejsza od masy turbin osiowych. Mniejszy i tańszy jest również budynek maszynowni. Główną zaletą konstrukcji tych turbin jest prostota geometrii łopatek, dzięki której może je produkować praktycznie każdy zakład mechaniczny. Zastosowanie ortogonalnych turbin pozwala więc na pokonanie zasadniczej bariery dla rozwoju elektrowni pływowych, a mianowicie konieczności wykorzystania wielkiej liczby kosztownych hydroagregatów.
Energia pozyskiwana z elektrowni pływowych jest w pełni odnawialna a zarazem ekologicznie bezpieczna. Wpływ siłowni na środowisko naturalne jest ograniczony i wyłącznie lokalny. Przy normalnej pracy elektrowni biocenozy w zatoce utrzymują korzystne warunki rozwoju oraz wzrostu.
Koszt wytwarzania energii elektrycznej w pływowych elektrowniach uznaje się za najniższy z możliwych. Dowiodła tego eksploatacja francuskiej elektrowni La Rance, której koszt jednostkowy produkcji kilowatogodziny był od 1,5 do 2 razy mniejszy niż w elektrowniach wodnych, cieplnych i atomowych tego kraju.
Na podstawie: Nowosti Elektrotechniki nr 21/2008
