В онлайне: 1 (гостей - 1, участников - 0)  Вход | Регистрация

 
УДК 621.311.21-827

Перспективы развития приливных электростанций


Гончаров А.В., студент 4-го курса, Мурманский государственный гуманитарный университет, Россия

Рассматривается история использования человеком энергии приливов и приливных электростанций в частности. Выявляются достоинства и недостатки приливных электростанций, возможность использования их в качестве дополнительного источника энергии.

Производство энергии, является необходимым средством для существования и развития человечества. В нашу жизнь настолько твердо вошла тепло- и электроэнергия, что мы даже и не представляет своего существования без нее. Увеличение цен на топливо, истощение ресурсов, острые экологические проблемы (изменение климата, кислотные осадки, всеобщее загрязнение среды и другие) - все эти признаки энергетического кризиса вызывали в последние годы во многих странах значительный интерес к новым источникам энергии, в том числе к энергии Мирового океана.

Цель данной работы: изучить возможность использования и приливных электростанций в качестве альтернативы традиционным источникам энергии.

Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны, две трети земной поверхности (361 млн. кв. км) занимают моря и океаны. Энергия океана давно привлекает к себе внимание человека. В середине 80-х годов уже действовали первые промышленные установки, а также велись разработки по следующим основным направлениям: использование энергии приливов, прибоя, волн, разности температур воды поверхностных и глубинных слоев океана, течений и т.д.

Под влиянием притяжения Луны и Солнца происходят периодические поднятия и опускания поверхности морей и океанов - приливы и отливы.
Частицы воды совершают при этом и вертикальные и горизонтальные движения.
Наибольшие приливы наблюдаются в дни новолуний и полнолуний, наименьшие совпадают с первой и последней четвертями Луны. Энергия морских приливов, в отличие от многих других видов энергии на Земле, не иссякает, так как поддерживается космическими силами притяжения и не зависит от перемен в климате и погоде как зависит от них например энергия рек. Однажды построенная, приливная станция будет бесперебойно работать тысячи лет, если не случится геологической катастрофы, которая резко изменит уровень моря, или катастрофы космической, в результате которой нарушится взаимодействие сил тяготения в нашей солнечной системе. Энергитический потенциал морской волны, по подсчетам Международного объединения океанической энергии (Ocean Energy Association), равен примерно 3,5% мирового электропотребления [4].

Приливные колебания уровня моря человек научился использовать около тысячи лет назад. Первыми сооружениями, механизмы которых приводились в движение приливной энергией, были мельницы. В старинных хрониках упоминания о приливных мельницах относятся к XI в. На Британских островах работала такая мельница; о ней говорится в записях Лудбриджского прихода, относящихся к 1170 г. В средние века приливные мельницы работали во многих местах побережья Западной Европы. Некоторые из них дожили и до середины XX столетия. В России приливные мельницы мололи зерно на побережье Белого моря в XVII веке

Интерес к технологии преобразования энергии морских приливов в электрическую впервые появился в середине прошлого века. Сразу в нескольких странах началось строительство опытных приливных электростанций. Такие электростанции могли бы стать ценным энергетическим подспорьем местного характера и могли бы изменить общую энергетическую ситуацию. В приливных электростанциях используется перепад уровней воды, образующийся во время прилива и отлива.

Первая в мире промышленная ПЭС мощностью 240 тыс. кВт построена и введена в действие в 1967 г. во Франции. Она расположена на берегу Ла-Манша, в Бретани, в устье реки Ране, где величина, приливов достигает 13,5 м. Ширина реки здесь 750 м. Плотина ПЭС пролегает между мысом Ла-Бреби на левом и мысом Бриангэ на правом берегу с опорой на островок Шалибер. В теле плотины находятся 24 капсульных агрегата мощностью по 10000 кВт каждый. Площадь бассейна - 22 км2. Во время прилива в него поступает 184 млн. м3 воды. Почти вся мощность этой ПЭС вырабатывается в часы "пикового" потребления электроэнергии и достигает 544 млн. кВт-ч в год [4].

Единственная в России опытно-экспериментальная станция - Кислогубская ПЭС, построенная в 1968 году по проекту института "Гидропроект". Мощность на момент первого запуска составляла 0,4 МВт. Станция установлена в узкой части губы Кислая, высота приливов в которой достигает 5 метров. Строительство ПЭС было произведено передовым для того времени наплавным способом - железобетонное здание ПЭС было сооружено в доке вблизи Мурманска, а затем отбуксировано к месту установки по морю [3]. Станция работала до 1992 года, после чего в экономике страны настали тяжелые времена, и о развитии приливной энергетики пришлось забыть. Кислогубская ПЭС была остановлена и законсервирована. К счастью, удаленность станции от дорог и усилия оставшегося небольшого персонала позволили спасти ее от разрушения и разграбления. Вначале 2000-х годов было принято решение о восстановлении Кислогубской ПЭС в качестве экспериментальной базы для отработки новых гидроагрегатов для приливных электростанций, а также технологий сооружения ПЭС. На данный момент мощность станции составляет 1,7 МВт.

Приливные электростанции не оказывают вредного воздействия на человека:

- нет вредных выбросов (в отличие от ТЭС);

- нет радиационной опасности (в отличие от АЭС);

- влияние на ПЭС катастрофических природных и социальных явлений (землетрясения, наводнения, военные действия) не угрожают населению в примыкающих к ПЭС районах.

Экологическая безопасность:

- плотины ПЭС биологически проницаемы;

- пропуск рыбы через ПЭС происходит практически беспрепятственно

- испытания на Кислогубской ПЭС не обнаружили погибшей рыбы или ее повреждений (исследования Полярного института рыбного хозяйства и океанологии);

- основная кормовая база рыбного стада - планктон: на ПЭС гибнет 5-10 % планктона, а на ГЭС - 83-99 %;

- снижение солености воды в бассейне ПЭС, определяющее экологическое состояние морской фауны и льда составляет 0,05-0,07 %, т.е. практически неощутимо;

- смягчается ледовый режим в бассейне ПЭС, не наблюдается нажимного действия льда на сооружение;

- размыв дна и движение наносов полностью стабилизируются в течение первых двух лет эксплуатации;

- исключен выброс вредных газов, золы, радиоактивных и тепловых отходов, добыча, транспортировка, переработка, сжигание и захоронение топлива, предотвращение сжигания кислорода воздуха, затопление территорий, угроза прорыва волны [2] .

Экономические преимущества ПЭС:

- наплавной способ строительства дает возможность не возводить в створах ПЭС временные крупные стройбазы, сооружать перемычки и прочее, что способствует сохранению окружающей среды в районе ПЭС;

- стоимость электроэнергии самая дешевая в энергосистеме ( многолетний опыт эксплуатации первых в мире ПЭС - Ранс во Франции и Кислогубской в России - доказали,что приливные электростанции: устойчиво работают в энергосистемах как в базе так и в пике графика нагрузок при гарантированной постоянной месячной выработке электроэнергии) [4].

При всех положительных моментах подобные электростанции все же имеют и минусы.

Во-первых, из-за огромной стоимости этих сооружений правительства не расположены, вкладывать средства в приливную энергию. Такие станции стоят в 2,5 раза больше оценочной стоимости речной гидростанции с такой же средней выработкой энергии.

Во-вторых, их можно строить лишь на берегах океанов и морей. А если приливная станция находится далеко от ближайшего крупного центра использования энергии, потребуются длинные и дорогие линии электропередачи.

В-третьих, работают с перерывами.

В-четвертых, не позволяют развивать высокую мощность.

В итоге становится понятно, что без тепловой и атомной энергетики не обойтись, возможно, на протяжении всего нынешнего столетия. Но там, где есть возможность, следует внедрять альтернативные источники энергии, чтобы смягчить неизбежный переход от традиционной энергетики к альтернативной. Энергия приливов и отливов, а также сами ПЭС, является достойным альтернативным источником энергии

Библиографический список

  1. Бернштейн Л. Б. Приливные электростанции. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 296 с.
  2. Марфенин Н. Н. Влияние приливных электростанций на окружающую среду. - М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 1995. - 125 с.
  3. Кислогубская приливная электростанция / под. ред. Л.Б. Бернштейна. - М.: Энергия, 1972. - 263 с.
  4. Усачёв И. Н. Приливные электростанции и водородная энергетика // Энергия: экономика, техника, экология. - 2010. - №6. - С. 10-17.


 

Разделы конференции

  1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости

 

Проекту Kadastr.ORG требуются средства на хостинг и развитие

Сумма: руб.