Tidvatten orsakas främst av månens gravitationskraft och, i mindre utsträckning, solens gravitationskraft på jordens vattenmassor. Tidvattenenergi utnyttjar de regelbundna variationerna i vattennivåer på grund av detta fenomen.

Så här fungerar vanligtvis ett tidvattenkraftgenereringssystem :

Tidvattendammar :
Tidvattendammar är den vanligaste metoden för att utnyttja tidvattenenergi. Dessa dammar är byggda i flodmynningar eller flodmynningar där tidvattnet har en stark uppåt- och nedåtgående rörelse.
Tidvattendammar använder en struktur som liknar den i en traditionell vattenkraftsdamm. De har vanligtvis dörrar eller ventiler som öppnas så att vatten kan strömma genom turbiner när tidvattnet stiger och stängs när tidvattnet går ut.
Vattnet som passerar genom turbinerna snurrar generatorer som omvandlar vattnets rörelseenergi till elektricitet.


Undervattensturbiner :
Undervattensturbiner är en framväxande teknik för att utnyttja tidvattenenergi. De placeras på havsbotten där tidvattenströmmarna är starka.
Undervattensturbiner fångar upp den kinetiska energin i tidvattenströmmar genom att rotera sina blad. Denna rotation omvandlas sedan till elektricitet med hjälp av en generator.
Potentiella fördelar med undervattensturbiner är bland annat bättre integrering i den marina miljön och potentiellt lägre byggkostnader jämfört med tidvattendammar.

- Det är en förnybar energikälla, eftersom tidvatten är förutsägbart och kommer att fortsätta att existera så länge månen och solen utövar sitt gravitationella inflytande på jorden.
- Den ger små eller inga utsläpp av växthusgaser eller luftföroreningar.
- Det har en låg påverkan på land, eftersom tidvattendammar vanligtvis upptar områden där det redan finns mänsklig bosättning, såsom flodmynningar eller hamnar.

Tidvattenenergi innebär dock utmaningar, bland annat de höga kostnaderna för att bygga tidvattendammar, miljöproblem i samband med förändringar av marina livsmiljöer och kustekosystem samt variationen i energitillgång med tidvattencykler. Trots dessa utmaningar fortsätter tidvattenenergi att locka till sig ett växande intresse som en långsiktig förnybar energikälla.

Operation :

Energifångst : Tidvattendammar använder tidvattnets upp- och nedgång för att generera energi. De byggs vanligtvis i flodmynningar eller sund där tidvattnet är särskilt högt. När tidvattnet stiger hålls vattnet tillbaka av grindar eller slussar. När tidvattnet går ut släpps detta vatten ut genom turbiner, som genererar elektricitet.

Turbinteknik : De turbiner som används i tidvattendammar kan vara av olika typer, inklusive propellerturbiner, actionturbiner eller jetturbiner. De är utformade för att fungera i båda riktningarna, vilket innebär att de kan rotera i båda riktningarna för att fånga energi vid både stigande och fallande tidvatten.

Elproduktionscykel : Tidvattendammar genererar elektricitet cykliskt, vanligtvis två gånger om dagen, vid högvatten och lågvatten. Elproduktionen är förutsägbar och kan schemaläggas enligt tidvattentider.

Fördelar :

Förnybar energi : Tidvattenenergi är en förnybar energikälla eftersom den drivs av månens och solens gravitationskrafter, som påverkar tidvattnet.

Förutsägbarhet : Till skillnad från andra förnybara energikällor som sol och vind är tidvattenenergi förutsägbar och konstant. Tidvattentiderna kan beräknas exakt flera år i förväg.

Låg miljöpåverkan : Tidvattendammar har en relativt låg miljöpåverkan jämfört med andra former av energiproduktion. De producerar inga växthusgaser och kräver inte stora landområden, vilket minskar problemen med avskogning eller förlust av livsmiljöer.

Nackdelar :

Hög kostnad : Byggandet av en tidvattendamm är en betydande ekonomisk investering på grund av komplexiteten i den infrastruktur som krävs och de höga byggkostnaderna.

Påverkan på ekosystemet : Byggandet av en tidvattendamm kan störa lokala ekosystem, förändra strömmar och påverka migrationen av fisk och annat marint liv.

Specifik plats : Tidvattendammar kan endast byggas på platser där tidvattnet är tillräckligt högt för att ge en betydande mängd energi. Detta begränsar de möjliga platserna för denna typ av installation.

Trots dessa utmaningar utgör tidvattendammar en lovande energikälla för kustregioner med högt tidvatten och erbjuder en betydande potential för ren och hållbar elproduktion.

Upptagning av kinetisk energi : Undervattensturbiner installeras under vattnet, ofta fästa på havsbotten eller nedsänkta strukturer. De är placerade så att de utsätts för havsströmmar eller tidvattenflöden. När vatten passerar genom turbinbladen får strömkraften turbinen att rotera och omvandla vattnets kinetiska energi till mekanisk energi.

Elproduktion : Turbinens rotation är kopplad till en elektrisk generator, vanligtvis en generator, som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi. Den el som produceras på detta sätt transporteras sedan via sjökablar till elnätet på land för distribution till konsumenterna.

Typer av undervattensturbiner :

Axiella turbiner : Dessa turbiner har blad som är placerade runt en central axel, liknande propellrarna på ett flygplan. De är designade för att installeras i relativt snabba havsströmmar och är effektiva för att fånga kinetisk energi under ett brett spektrum av förhållanden.

Propellerturbiner : Dessa turbiner ser ut som stora propellrar och är konstruerade för att installeras i konstanta och kraftfulla havsströmmar. De är effektiva när det gäller att omvandla energi från vanliga tidvattenströmmar till elektricitet.

Turbiner med oscillerande blad : Dessa turbiner har blad som oscillerar eller oscillerar med vattnets rörelse. De är lämpliga för variabla havsströmmar och kan fungera effektivt under låghastighetsförhållanden.

Förnybar energi : Undervattensturbiner utnyttjar en förnybar resurs, den kinetiska energin från havsströmmar och tidvatten, som drivs av månens och solens gravitationskrafter.

Förutsägbarhet : Till skillnad från andra förnybara energikällor som sol och vind är havsströmmar och tidvatten förutsägbara, vilket möjliggör noggrann planering av kraftproduktion.

Låg visuell påverkan : Undervattensturbiner installeras under vatten och har minimal visuell påverkan jämfört med vindkraftverk eller solpaneler på land, vilket gör dem mer estetiskt acceptabla i vissa kustområden.

Höga initiala kostnader : Att bygga och installera undervattensturbiner kan vara dyrt på grund av de tekniska och logistiska utmaningarna med att installera utrustning under vatten och underhålla den.

Påverkan på den marina miljön : Även om undervattensturbiner är mindre visuellt påträngande än andra energiinstallationer kan de påverka marina ekosystem och störa livsmiljöer och migrationer av marina vilda djur.

Underhåll och hållbarhet : Undervattensturbiner kräver regelbundet underhåll och kan vara utsatta för korrosion och slitage på grund av den hårda marina miljön där de används.