Энергия океанических течений, волновые и приливные энергоустановки

Первая в мире приливная электростанция была построена в 1966 г. во Франции на реке Ранс. Система использовала двадцать четыре 10- мегаваттных турбины, обладает проектной мощностью 240 МВт и ежегодно производит около 50 ГВтч электроэнергии.

Существует мнение, что работа приливных электростанций тормозит вращение Земли, что может привести к негативным экологическим последствиям. Однако ввиду колоссальной массы Земли влияние приливных электростанций пренебрежимо мало.[1] Кинетическая энергия вращения Земли (~1029 Дж) настолько велика, что работа приливных станций суммарной мощностью 1000 ГВт будет увеличивать длительность суток лишь на ~10−14 секунды в год, что на 9 порядков меньше естественного приливного торможения (~2×10−5 с в год).

Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в режиме насоса (для перекачки воды в водохранилище для последующей работы в отсутствие приливов и отливов). В последнем случае они называются гидроаккумулирующая электростанция.

В России c 1968 года действует экспериментальная ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря. На 2009 год её мощность составляет 1,7 МВт. На этапе проектирования находится Северная ПЭС мощностью 12 МВт. В советское время были разработаны проекты строительства ПЭС в Мезенской губе (мощность 11 000 МВт) на Белом море, Пенжинской губе и Тугурском заливе (мощностью 8000 МВт) на Охотском море, в настоящее время статус этих проектов неизвестен, за исключением Мезенской ПЭС, включённой в инвестпроект РАО "ЕЭС". Пенжинская ПЭС могла бы стать самой мощной электростанцией в мире - проектная мощность 87 ГВт.

Существуют ПЭС и за рубежом - во Франции, Великобритании, Канаде, Китае, Индии, США и других странах. ПЭС "Ля Ранс", построенная в эстуарии р. Ранс (Северная Бретань) имеет самую большую в мире плотину, ее длина составляет 800 м. Плотина также служит мостом, по которому проходит высокоскоростная трасса, соединяющая города Св. Мало и Динард. Мощность станции составляет 240 МВт[2].

Другие известные станции: Канадская - ПЭС Аннаполис и Норвежская - ПЭС Хаммерфест. Принцип работы приливных электростанций сходен с работой ветрогенератора, только вместо ветра движителем турбин является подводное течение. Особенность таких установок - высокая предсказуемость режима работы, ведь в отличие от капризного ветра приливы и отливы постоянны. Это очень важно для интеграции в местные сети, испытывающие значительные суточные перепады уровня энергопотребления.

В Великобритании хотят возвести самую большую в мире, мощностью 500 кВт, волновую станцию нового проекта Archimedes Wave Swing ("Архимедово волновое качание", AWS). Это погружная станция, верхние части которой находятся на глубине шести метров, нижние - сорока. Ее главный элемент - пустотелый цилиндр высотой 30 метров. Волна давит на верхнюю подвижную часть, которая сдвигается вниз, сжимая газ внутри полости цилиндра. Волновая энергия ослабевает, и давление газа возвращает AWS в исходное состояние. Челночное механическое движение ротора преобразуется в электричество с помощью генератора. Одна такая банка весом 800 тонн и стоимостью 4 млн евро может осветить 500 домов. Правда, стоить полученное на ней электричество даже по расчетам будет прилично - полдоллара за киловатт-час, это на порядок дороже теплового электричества. Но перспективы заманчивы - с помощью таких станций хотят получать 150 мегаватт с квадратного километра, и разработчики надеются уменьшить цену за счет поточности производства ее конструкционных модулей и поточного же строительства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Несмотря на то, что практическое использование энергии морей и океанов пока находится в основном в экспериментальной стадии и требует больших затрат, факт остается фактом: по мере развития научно-технического прогресса будет возрастать и доля энергии, получаемой за счет ресурсов Мирового океана. В конечном итоге дело упирается не в возможность извлечения из океана энергии в различных формах, а в стоимость такого извлечения.

Список источников и использованной литературы

1. Учебное пособие по энергетике //"Russia Power'', изд. март 2009// статья Храпунова Б. И. "Перспективы альтернативных источников энергии"

2. http://alternativenergy.ru/energiya/96-energiya-techeniy.html

. http://povny.blogspot.com/2009/03/blog-post_20.html

. http://www.expert.ru/printissues/expert/2007/26/news_energiya_voln_i_techeniy/