Использование энергии морских приливов и отливов

Приливные электростанции в России

Такие сооружения пользуются огромной популярностью в большинстве стран. Первая приливная электростанция на просторах России была построена в 2014 году на Дальнем Востоке. Она расположена на полуострове Гамова. Она способна преобразовывать энергию направленного водного массива, энергию приливов и отливов.

Кислогубская ПЭС

Эта электростанция находится в губе Кислая Баренцева моря. Сооружение отличается мощностью в 1,7 МВт. Его оснастили 2-мя комплектами гидротурбин. На электростанции имеется 2 генератора. Сооружение было установлено в 1968 году. В 1992 году его законсервировали. В 2004 году началась ее реконструкция, но в штатном режиме электростанция начала работу только с 2007 года. Ее польза для страны огромна.

Малая Мезенская ПЭС

В Архангельской области, возле залива в Белом море в 2007 году началось строительство приливной электростанции. В нынешнее время она оборудована одним комплектом ортогональной турбины и одним генератором. Энергетическая мощность оборудования составляет 1,5 МВт. Сейчас ведутся работы по техническому усовершенствованию Мезенской электростанции и увеличению ее показателей мощности.

Северная ПЭС

В Мурманской области расположена ПЭС, мощность которой составляет 12 МВт. Она вырабатывает электроэнергию несколько десятков млн. кВт/ч в год.

Пенжинская ПЭС

Мощность, которую обеспечивает крупнейшая приливная электростанция в заливе Шелихова Охотского моря, составляет 21,4 ГВт. Она производит электричества более 50 млрд. кВт/ч.

Тугурская ПЭС

Тугурский залив, находящийся в Охотском море, имеет свою ПЭС, показатели мощности которой равны 8 ГВт. Залив защищает гряда Шантарских островов от сильных ветров и волн. Низкий водный напор заставляет задуматься об дополнительной установке свыше 1000 агрегатов. За год станция производит десятки млрд. кВт/ч.

Причины малой распространенности приливных станций

Мировой океан обладает огромным потенциалом, энергией которого можно обеспечить почти 20% от необходимого количества энергопотребления.

Причинами, которыми можно объяснить малое распространение приливных электростанций, можно назвать следующие:

  1. При строительстве станций подобного типа приходится осуществлять вывод из общего пользования прибрежных территорий, что обусловлено организацией бассейна станции (строительство резервных бассейнов и охранные мероприятия).
  2. Высокая стоимость при малой проектной мощности, что определяет большой срок окупаемости проекта.

Приведенные выше причины постепенно утрачивают свою актуальность, т. к. при использовании новых типов станций с лопастно-редукторными агрегатами, позволяет отказаться от строительства плотин и резервных бассейнов, что значительно снижает стоимость строительства и снижает сроки окупаемости проекта. А разработка новых, более мощных генераторов, позволяет получать большее количество электрической энергии, при тех же исходных параметрах первичной энергии, которой является энергия приливов и отливов.

За и против

Преимущества ПЭС:

  • отсутствие опасных выбросов;
  • минимальное изменение существующего прибрежного ландшафта;
  • возобновляемость используемых ресурсов;
  • точность прогнозирования объема вырабатываемой электроэнергии;
  • длительный – свыше 100 лет – срок службы;
  • риск подтопления прилегающих земель полностью исключен;
  • низкая себестоимость электроэнергии.

Развитию приливной энергетики мешают следующие факторы:

  • дороговизна строительства ПЭС;
  • слишком большой срок окупаемости, обусловленный низкой производительностью станций;
  • потребность в большой прибрежной зоне, которую при благоприятных климатических условиях целесообразнее использовать для создания рекреационной зоны, для привлечения туристов, что объясняет расположение большинства ПЭС в северных широтах;
  • недоказанное предположение о том, что работа подобного оборудования мешает вращению планеты, что может привести к непредсказуемым последствиям;
  • цикличность выработки электроэнергии, что делает невозможным использование ПЭС как единственного источника электричества. Для достойного обеспечения потребителей энергией требуется поддержка более мощных агрегатов, способных питать сети круглосуточно (ТЭЦ, ГЭС, АЭС).

Принцип работы

Математически доказано, что в месте возведения ПЭС разница между уровнем воды в периоды прилива и отлива должна быть не менее 4 м. В отдельных акваториях перепад составляет 18 м. Чем значительнее разница высот стояния вод, тем мощнее электростанция.

Подобные условия можно отыскать на морском побережье с характерным рельефом берега, который должен образовывать огромный ограниченный сушей «бассейн». Таким требованиям отвечают морские заливы, а также устья рек.

Плотина

Интересующая часть акватории отсекается от моря плотиной, в ниши которой вмонтированы гидротурбины с генераторами. Оборудование обличено в обтекаемую капсулу. Получившиеся устройства выполняют двойную роль: при прохождении водных потоков они вырабатывают электроэнергию, но способны переключиться и стать насосами для перекачки воды в водохранилище с целью использования созданных запасов во время отсутствия приливов и отливов. Электричество вырабатывается и во время прилива, и во время отлива.

ПЭС работает циклично:

  1. простой, длительность которого составляет 1-2 часа, – время начала прилива и его окончания;
  2. работа в течение 4-5 часов в период приливов и отливов.

За сутки циклы повторяются четырёхкратно.

В период прилива вода наполняет бассейн ПЭС. Во время прохождения водяных потоков сквозь ниши в плотине благодаря создаваемому давлению начинается вращение лопастей внутри капсульных агрегатов. В результате работы турбин и вырабатывается электричество. При отливе вода уходит из бассейна, минуя плотину, вновь вращая лопасти.

Когда уровень вод в бассейне и открытой акватории выравнивается, впускные клапаны закрываются. Когда уровень вод достигает минимума они автоматически открываются.

На уровень мощности ПЭС влияют:

  • сила и характер приливов;
  • численность и объем бассейнов;
  • количество смонтированных генераторов и турбин.

Приливная «мельница»

Более дешевыми и перспективными считаются проекты, для реализации которых строительство плотины не требуется. При такой схеме электрогенераторы заменяют на гигантские лопасти длиной 10-20 м. Конструктивно они напоминают ветряные электростанции, чьи лопасти опустили в воду.

Исследования США в 21 веке

Snohomish ЯБДКИ , утилита район общественного расположен в основном в Снохомише, штат Вашингтон, начали приливный энергетический проект в 2007 г. В апреле 2009 г. PUD выбраны OpenHydro, компании , базирующиеся в Ирландии, для разработки турбин и оборудования для окончательной установки. Первоначально проект предусматривал размещение генерирующего оборудования в районах с высокими приливными стоками и эксплуатацию этого оборудования в течение четырех-пяти лет. По истечении испытательного срока оборудование будет снято. Первоначально общая стоимость проекта составляла 10 миллионов долларов, причем половина этого финансирования была предоставлена ​​PUD из резервных фондов коммунальных предприятий, а половина — за счет грантов, в основном от федерального правительства США. PUD оплатил часть этого проекта из резервов и получил грант в размере 900 000 долларов в 2009 году и грант в размере 3,5 миллиона долларов в 2010 году в дополнение к использованию резервов для оплаты примерно 4 миллионов долларов затрат. В 2010 году бюджетная смета была увеличена до 20 миллионов долларов, половина из которых должна быть оплачена коммунальным предприятием, а половина — федеральным правительством. Коммунальное предприятие не смогло контролировать расходы по этому проекту, и к октябрю 2014 года расходы выросли примерно до 38 миллионов долларов и, по прогнозам, продолжат расти. PUD предложил федеральному правительству выделить дополнительно 10 миллионов долларов на эту повышенную стоимость, сославшись на джентльменское соглашение . Когда федеральное правительство отказалось платить эту сумму, PUD отменил проект, потратив почти 10 миллионов долларов из резервов и грантов. PUD отказался от всех исследований приливной энергии после того, как этот проект был отменен, и не владеет и не эксплуатирует какие-либо источники приливной энергии.

Плюсы и минусы использования

У любого агрегата всегда есть положительные и отрицательные аспекты его использования, и именно соотношение этих параметров определяет целесообразность его применения. Приливные электростанции не являются исключением, рассмотрим все плюсы и минусы использования этого источника энергии.

К плюсам использования можно отнести:

  1. экологическая безопасность установок;
  2. возобновляемый источник энергии;
  3. возможность рассчитать количество получаемой энергии в долгосрочной перспективе;
  4. низкая себестоимость получаемой электроэнергии;
  5. продолжительный срок эксплуатации.

К минусам данного типа электростанций относятся:

  1. высокие затраты на строительство при продолжительном сроке окупаемости проекта;
  2. малая мощность вырабатываемой энергии;
  3. цикличность работы.

Действующие проекты

Пионерами в данной области стали англичане. Первую приливную электростанцию соорудили рядом с Ливерпулем еще в 1913 г.

В южной Корее ПЭС запустили в 2011 г. Ее мощности в 254 МВт достаточно, чтобы обеспечить электричеством полумиллионный город, что позволит экономить 860 000 баррелей нефти ежегодно. В дальнейшем корейцы планируют построить ПЭС на 812 МВт.

В России функционирует только одна ПЭС – Кислогубская. Ее построили на Баренцевом море как экспериментальную станцию еще в 1968 г. Среднегодовая мощность станции – 1,2 млн КВт/ч. В Мурманской области – на Кольской губе – планируют возвести еще одну приливную электростанцию.

ПЭС функционируют на территории многих стран: в Великобритании, Франции, Индии, Норвегии, Канаде и некоторых других.

Как работает приливная электростанция

Чтобы на берегу можно было соорудить станцию, рельеф должен образовывать бухту-бассейн. Для таких целей хорошо подходят устья рек или заливы. Для оптимальной работы ПЭС необходимо, чтобы разница перепадов между приливами и отливами составляла не менее 4-х метров. Поэтому ПЭС строятся на побережьях с высокой приливной амплитудой. В некоторых резервуарах разница составляет 17-18 метров для большей эффективности. Иными словами, чем больше разница высот, тем мощнее электростанция. На мощность также влияет количество гидротурбин и объемы резервных водохранилищ.

Основным элементом ПЭС выступает гидротурбина, которая приводит в движение генератор, накапливающий ток. Для увеличения КПД энергетического комплекса его строят с таким расчетом, чтобы «поймать» максимальные приливы. На выбранном месте возводится плотина, отделяющая море (или реку) от прибережной зоны. В плотине монтируются гидротурбины, захватывающие поступательную энергию воды для дальнейшего ее преобразования в электрическую. Ближе к берегу строятся специальные резервуары, которые компенсируют количество вырабатываемой энергии во время отливов. Это позволяет увеличить мощность установки и поддерживать ее работу, когда вода убывает. Во время прилива резервуары снова заполняются. Таким образом, ПЭС работает циклично: основной забор энергии происходит во время прилива (4-5 часов), потом следует период покоя (1-2 часа), и все снова повторяется заново.

США и канадские исследования в 20 веке

Первое исследование крупномасштабных приливных электростанций было проведено Федеральной энергетической комиссией США в 1924 году. Если бы они были построены, электростанции были бы расположены в северной пограничной зоне американского штата Мэн и юго-восточной пограничной зоне канадской провинции Нью-Йорк. Брансуик, с различными дамбами, электростанциями и шлюзами, окружающими залив Фанди и залив Пассамакодди (примечание: см. Карту в ссылке). Из исследования ничего не вышло, и неизвестно, обращалась ли к Канаде по поводу исследования Федеральная энергетическая комиссия США.

В 1956 году коммунальное предприятие Nova Scotia Light и Power of Halifax заказало пару исследований возможности коммерческого развития приливной энергии на стороне Новой Шотландии в заливе Фанди. Два исследования, проведенные Stone & Webster из Бостона и Montreal Engineering Company из Монреаля , независимо друг от друга пришли к выводу, что от Fundy можно использовать миллионы лошадиных сил (то есть гигаватт), но что затраты на разработку будут коммерчески непомерно высокими.

В апреле 1961 г. был также подготовлен отчет международной комиссии под названием «Исследование международного проекта приливной энергетики Пассамакводди», подготовленный федеральными правительствами США и Канады. По соотношению выгод и затрат проект был выгоден США, но не Канаде. Также была предусмотрена система автомобильных дорог вдоль верха плотин.

По заказу правительств Канады, Новой Шотландии и Нью-Брансуика (переоценка силы приливов Фанди) было проведено исследование для определения потенциала приливных барражей в заливе Чигнекто и бассейне Минас — в конце устья залива Фанди. Было определено, что три участка являются целесообразными с финансовой точки зрения: залив Шеподи (1550 МВт), бассейн Камберленд (1085 МВт) и залив Кобеквид (3800 МВт). Они так и не были построены, несмотря на их очевидную осуществимость в 1977 году.

Достоинства и недостатки

Приливные электростанции ПЭС предоставляют массу преимуществ, но и отличаются некоторыми недостатками. Исходя из учета разницы между этими параметрами, определяется целесообразность возведения и эксплуатации такого оборудования. К преимуществам приливных электростанций относят:

  • Продолжительность эксплуатационного срока;
  • Экологичность;
  • Защищенность берегов от штормовых факторов;
  • Отсутствие необходимости выстраивать ограждения земель под хранилище водоема;
  • Возможность произведения предварительных расчетов по количеству вырабатываемой энергии;
  • Отсутствие влияния на судоходство;
  • Нет вредных выбросов;
  • Быстрое восстановление флоры и фауны;
  • Себестоимость получаемой энергии;
  • Отсутствует радиационная опасность;
  • Возможность построения на плотине автомобильных и железнодорожных сообщений;
  • Объем затрат на содержание;
  • Повышение бюджетной и инвестиционной привлекательности территории;
  • Биологическую проницаемость;
  • Независимость от водности года;
  • Отсутствие вероятности появления ледяных торосов.

Недостатков у таких сооружений много. Они включают в себя такие пункты:

  • Нерегулярность работы;
  • Длительность окупаемости строительства;
  • Сложность возведения сооружения;
  • Площадь, занятую под станцию, нельзя использовать для туристического бизнеса, который приносит больше дохода.

Причины малой распространённости приливных электростанций

Для начала стоит сказать, что мировой океан имеет огромный потенциал, энергии которого бы хватило на обеспечение почти 20% мирового энергопотребления.

Причинами, по которым приливные электростанции мало распространены, являются следующие:

  1. При строительстве ПЭС приходится изменять прибрежные территории, заменяя их резервуарным бассейном и охранными сооружениями.
  2. Такие электростанции имеют большую стоимость возведения и малую продуктивность, что объясняет долгий срок окупаемости таких сооружений.

Однако вышеперечисленные пункты постепенно начинают утрачивать свою актуальность. Дело в том, что современные ПЭС оснащаются лопастно-редукторными агрегатами, которые не требуют возведения резервуарного бассейна, что уменьшает стоимость постройки станции и срок её окупаемости. А благодаря тому, что сегодня активно разрабатываются и используются новые, более мощные генераторы,  ПЭС позволяет получить довольно значимое количество электроэнергии.

Места строительства ПЭС

При возникновении прилива уровень воды повышается на несколько метров, максимальное повышение на Земле – 18 метров. Приливные электростанции строятся в местах самого высокого повышения уровня моря. Большинство действующих ПЭС построено в местах, где вода поднимается не менее чем на 10 метров. Таких мест на Земле несколько:

  • Бухта Фанди (Канада) – самые высокие приливы на Земле (15-18 метров);
  • Побережье Бретани у города Сан-Мело (Франция) – самые высокие приливы Европы (до 14 метров);
  • Пенжинская губа (Россия) – самые высокие приливы на тихоокеанском побережье (до 13 метров);
  • Побережье Баренцева моря (Россия и Норвегия) – до 10 метров.

Текущие и будущие схемы приливной энергии

Установка приливной энергии острова Рузвельта (RITE) трех подводных 35-киловаттных турбин Verdant Power на едином треугольном основании (называемом TriFrame) у побережья острова Рузвельта в Нью-Йорке, 22 октября 2020 года.

  • Ранс приливной электростанции построен на период 6 лет с 1960 по 1966 год в La Rance , Франция. Установленная мощность составляет 240 МВт.
  • Приливная электростанция на озере Сихва мощностью 254 МВт в Южной Корее является крупнейшей приливной электростанцией в мире. Строительство завершено в 2011 году.
  • Первым объектом приливных электростанций в Северной Америке является генерирующая станция Аннаполис-Ройал , Аннаполис-Ройал , Новая Шотландия , которая открылась в 1984 году на входе в залив Фанди . Установленная мощность составляет 20 МВт.
  • Приливная электростанция Jiangxia , к югу от Ханчжоу в Китае действует с 1985 года, с текущей установленной мощностью 3,2 МВт. Увеличение приливной силы планируется в районе устья реки Ялу .
  • Первый в потоке генератор приливных течений в Северной Америке ( демонстрационный проект приливной энергии Race Rocks ) был установлен в Race Rocks на юге острова Ванкувер в сентябре 2006 года. Проект Race Rocks был закрыт после пяти лет эксплуатации (2006-2011), поскольку высокие эксплуатационные расходы производили электроэнергию по экономически невыгодным ценам. Следующим этапом разработки этого генератора приливных течений станет Новая Шотландия (залив Фанди).
  • Небольшой проект был построен Советским Союзом в Кислой Губе на Баренцевом море . Установленная мощность составляет 0,4 МВт. В 2006 году он был модернизирован экспериментальной усовершенствованной ортогональной турбиной мощностью 1,2 МВт .
  • Приливная электростанция Джиндо Улдолмок в Южной Корее представляет собой схему генерации приливных потоков, которую планируется постепенно расширить до 90 МВт мощности к 2013 году. Первая 1 МВт была установлена ​​в мае 2009 года.
  • Система SeaGen мощностью 1,2 МВт была введена в эксплуатацию в конце 2008 года на Странгфорд-Лох в Северной Ирландии .
  • Контракт на строительство приливной плотины мощностью 812 МВт у острова Канхва (Южная Корея) к северо-западу от Инчхона был подписан компанией Daewoo. Завершение запланировано на 2015 год.
  • 1320 МВт заграждение построено вокруг острова к западу от Инчхона было предложено правительством Южной Кореи в 2009 году Проект приостановлен с 2012 года из — за экологические проблемы.
  • Правительство Шотландии одобрило планы установки рядом с Айлей , Шотландия , группы генераторов приливных потоков мощностью 10 МВт , стоимостью 40 миллионов фунтов стерлингов и состоящей из 10 турбин, которых достаточно для обеспечения энергией более 5000 домов. Ожидается, что первая турбина будет введена в эксплуатацию к 2013 году.
  • Индийский штат Гуджарат планирует разместить первую в Южной Азии промышленную приливную электростанцию. Компания Atlantis Resources планировала установить приливную ферму мощностью 50 МВт в заливе Кач на западном побережье Индии, строительство которой начнется в начале 2012 года.
  • Ocean Renewable Power Corporation была первой компанией, которая поставила приливную энергию в сеть США в сентябре 2012 года, когда ее пилотная система TidGen была успешно развернута в заливе Кобскук , недалеко от Истпорта.
  • В Нью-Йорке к 2015 году Verdant Power установит 30 приливных турбин на Ист-Ривер мощностью 1,05 МВт.
  • В июне 2015 года было получено разрешение на строительство приливной лагунной электростанции мощностью 320 МВт за городом Суонси в Великобритании, и ожидается, что работы начнутся в 2016 году. После завершения она будет вырабатывать более 500 ГВт-ч электроэнергии в год, чего достаточно для выработки электроэнергии. примерно 155 000 домов.
  • Проект турбины устанавливается в Ramsey Sound в 2014 году.
  • Крупнейший проект приливной энергетики под названием MeyGen (398 МВт) в настоящее время строится в Пентленд-Ферт на севере Шотландии.

Развитие приливной энергии в Великобритании

Первая в мире испытательная установка морской энергии была создана в 2003 году, чтобы начать развитие индустрии волновой и приливной энергетики в Великобритании. Европейский центр морской энергии (EMEC), расположенный в Оркнейских островах, Шотландия, поддержал развертывание большего количества устройств для измерения волновой и приливной энергии, чем на любом другом месте в мире. EMEC предоставляет множество испытательных площадок в реальных морских условиях. Его соединенный с сетью приливный испытательный полигон расположен у водопада Войны , у острова Эдей , в узком канале, который концентрирует приливы, протекающие между Атлантическим океаном и Северным морем. В этой области очень сильное приливное течение, которое во время весенних приливов может достигать 4 м / с (8,9 миль / ч; 7,8 узлов; 14 км / ч). К разработчикам приливной энергии, которые тестировали на месте, относятся: Alstom (ранее Tidal Generation Ltd); АНДРИТЦ ГИДРО Хаммерфест; Atlantis Resources Corporation; Мореходность; OpenHydro; Scotrenewables Tidal Power; Voith. Ресурс может составлять 4 ТДж в год. В других странах Великобритании годовая энергия в 50 ТВт-ч может быть извлечена при установке мощности 25 ГВт с поворотными лопастями.

приливной электростанция экологический гидроагрегат

2.3.2 Технические данные

Водохранилище

· Длина дамбы: 12,7 км

· Объём водохранилища 324 миллионов. мі

· Площадь поверхности водохранилища: 56,5 кмІ

· Пропускные сооружения: 8 заслонок, 15,3 м Ч 12 м (открываются при отливе)

· Расход морской воды: приблизительно 160 миллионов мі/день (соответствует приблизительно 50% объёмов водохранилища)

· Высота прилива: 7,5 м

Электростанция

· Годовая выработка 550 ГВт-ч (ориентировочно соответствует потребности города в полмиллиона человек)

· Высота падения воды: 5,82 м

· Количество турбин: 10 штук

· Количество лопастей на турбине: 3 лопасти

· Мощность 25,4 МВт х 10 турбин = 254 МВт

· Емкость 482 м і / с на турбину

· Диаметр рабочего колеса: 7,5 м

· Скорость вращения: 64,3 оборота в минуту

Генераторы:

· Напряжение 10,2 кВ

· Мощность: 26,76 МВА

· Частота: 60 Гц

3. Экологическая безопасность приливной электростанции

Энергия ПЭС является возобновляемой и экологически безопасной. Воздействие ПЭС на окружающую среду имеет сугубо локальный, а не глобальный характер, и несопоставимо с экологическими последствиями от воздействия тепловых, атомных и гидравлических станций. Сооружение ПЭС приведет к сокращению величины естественного водообмена с заливом (до 50%) и изменению гидродинамических характеристик приливных и штормовых явлений, ледотермического режима, солености, миграции наносов, к снижению амплитуды прилива и среднего уровня водной поверхности бассейна (на 1,5 м). Внутри отсеченного плотиной бассейна скорости приливных течений уменьшатся, но общая схема течений сохранится, исключая опасность появления застойных зон. В целом компоновка ПЭС позволяет практически сохранить структуру потока и перекрыть транспорт наносов из моря.

Продуктивность биоценозов (планктон, водоросли, бентос) бассейна ПЭС будет поставлена в прямую зависимость от режима работы агрегатов и водопропускных отверстий. Ожидается, что ПЭС способствует полному восстановлению гидробиоценозов и даже увеличению их биомассы в силу уменьшения в бассейне скорости течений, прибойности и мутности.

Заключение

К середине XXI веке ожидается широкое использование энергии морских приливов, запасы которой могут обеспечить до 12% современного энергопотребления. Приливные электростанции не загрязняют атмосферу вредными выбросами, не затапливают земель, и не представляют потенциальной опасности для человека в отличие от тепловых, атомных и гидроэлектростанций.

В то же время себестоимость их энергии — самая низкая. Российской школе использования приливной энергии — 60 лет. За это время выполнен проект Тугурской ПЭС на Охотском море мощностью 8 ГВт, энергия которой может быть передана в энергодефицитные районы Юго-Восточной Азии.

На Белом море проектируется Мезенская ПЭС мощностью 11,4 ГВт, ее энергию предполагается направить в Западную Европу по объединенной энергосистеме «Восток-Запад». Наплавная технология строительства ПЭС, апробированная на Кислогубской ПЭС и на защитной дамбе Санкт-Петербурга, позволяет на треть снизить капитальные затраты по сравнению с классическим способом строительства гидротехнических сооружений за перемычками.

Создание в России ортогонального гидроагрегата дает возможность его массового изготовления и снижения стоимости оборудования ПЭС.

Список источников

1. «Приливная электростанция (ПЭС)», статья из Свободной энциклопедии «Википедия». https://ru.wikipedia.org/wiki

Принцип работы приливной электростанции

Приливная электростанция — совокупность инженерных разработок, при работе которых кинетическая энергия переходит в электрический ток. В качестве основной положительной стороны выделяется предсказуемость. Сделать предварительные расчеты движения масс воды легче, чем понять движение и силу ветра или активность солнца.

Для приливных и отливных электростанций строится плотина, отделяющая море от прибрежной области, образуя бассейны. Затем в нее устанавливают гидротурбины, преобразующие кинетическую поступательную энергию воды во вращательную. Дополнительно вырываются запасные водохранилища, направленные на повышение коэффициента использования.

В период прилива вода проходит через гидротурбину, запуская процесс. После начала отлива сквозь гидротурбину протекает дополнительно набранная масса воды в обратном направлении. Благодаря увеличению объема воды происходит большая выработка энергии.

Причины малой распространенности приливных станций

ПЭС — экологически чистое и не представляющее опасности сооружение. Учитывая, что оно вырабатывает электроэнергию, то прибрежные зоны должны плотно застраиваться плотинами. Однако, их можно пересчитать по пальцам. Причиной этому является экономическая составляющая.

Строительство плотины — основополагающее мероприятие. Оно требует значительных вложений. Современные стройматериалы сокращают затраты, но потом плотина требует содержания и ухода. Он обходится в 1,5 раза дороже, чем распространенные ГЭС. При этом количество вырабатываемой энергии тоже меньше. Однако, не стоит забывать об ущербе, наносимом рыбному хозяйству и экологии при работе гидроэлектростанций.

Сегодня работает 10 приливных станций. Они различаются по количеству производимой энергии, но уже можно судить о тенденции к развитию ПЭС.

Режим действия ПЭС

Работа приливных и отливных электростанций цикличная. Это обуславливается периодами приливов и отливов, длящимися по 4-5 часов. В это время преобразуется основное электричество. Между циклами присутствуют периоды покоя — 1-2 часа. Это время характеризуется низкой выработкой энергии. На протяжении дня происходит 4 повторения цикла. Для строительства установки берутся участки, где зарегистрированы максимальные перепады уровня воды.

Плюсы и минусы использования

У каждого современного изобретения есть преимущества и недостатки. При их сравнении определяется целесообразность эксплуатации.

Преимущества приливных электростанций:

  • экологическая чистота и отсутствие вредных выбросов в биосферу;
  • вмешательство при строительстве локальное, а время восстановления подводной флоры и фауны не занимает более 3 лет;
  • работа ПЭС не влияет на судоходство и на привычный маршрут рыбы;
  • плотина исключает появление ледяных торосов;
  • дополнительная защита береговой зоны от штормов;
  • длительный срок эксплуатации;
  • возможность расчета количества вырабатываемой энергии;
  • низкая себестоимость вырабатываемой энергии;
  • по плотине строятся автомобильные и железные дороги;
  • для содержания требуется меньший объем энергозатрат;
  • не требуется отчуждение земель для выстраивания плотины.

Недостатков меньше, но они при этом влияют на решение. К ним относятся:

  • цикличность работы, которая характеризуется нерегулярным действием. Это заметно в период пассивной фазы (перед приливом и после отлива);
  • длительная окупаемость;
  • невозможность совмещения туристической зоны с постройкой плотины. Организация курортной зоны считается более выгодным вложением средств. Поэтому объекты выстраиваются в северных районах;
  • стоимость и специфика строительства плотины.

Особенности приливных электростанций: плюсы и минусы использования

ПЭС никак не вредит природе и не грозит окружающей среде опасными выбросами. У станций низкая себестоимость, однако само строительство (из-за использования специфического оборудования) стоит дорого. Это обуславливает долгую окупаемость ПЭС с точки зрения вложений. Возобновляемость ресурсов и легкость расчетов периодичности приливов и отливов — стимул для развития отрасли. Предсказуемость работы ПЭС делает ее перспективным направлением альтернативной энергетики.

Главная проблема ПЭС — необходимость поддержания работы станции на период отсутствия движений водных масс. Приливная электростанция не может выступать единственным источником электроэнергии. Ей требуется поддержка в виде ТЭЦ, ГЭС или АЭС, чтобы круглосуточно поддерживать стабильную отдачу тока. Из-за этого ПЭС выступает дополнительным источником электроэнергии, а не основным. А из-за того, что станции занимают значительную площадь прибережной зоны, это делает невозможным использование ландшафта в более продуктивном для экономики ключе. К примеру, большую прибыль от использования прибережной зоны принесет туристический бизнес, чем возведение станции. По этой причине ПЭС строят на севере, где климатические условия препятствуют развитию туризма.

Недостатки приливных электростанций

Не регулярная работа является главным недостатком приливной электростанции. Процесс работы осуществляется в цикличном режиме, Луна оказывает разное воздействие на магнитное поле земли периодически. Поэтому волновой силы становится недостаточно для кручения турбин. Кроме этого минуса, нужно перечислить недостатки приливных электростанций:

  • В течение дня происходит несколько циклов работы ПЭС. Активная фаза занимает не более 6 часов, подразделяемые циклы — по 1-2 часа. Остальное время электростанция находится в пассивном режиме.
  • Низкая эффективность — долгая окупаемость. Обычно затраты на производство альтернативных видов энергии окупаются спустя 8-10 лет.
  • Отсутствие возможности использовать на побережье туристический бизнес. Площадь, ПЭС занимает значительную, с охранными зонами. Поэтому туристическое направление на подобном побережье проблематично организовать. Этим объясняется расположенность станций в северных областях страны.
  • Оптимальным берегом для строительства должна служить изрезанная береговая линия. Приливный фактор в таких местах является максимальным.

Учитывая редкость подобных подстанций, данный вид деятельности может привлекать туристов в регионы строительства. А учитывая цикличность отливов и приливов, легко рассчитать количество получаемой электрической энергии. Учитывая этот фактор, приливные электростанции относятся к перспективным источникам энергии получаемой в природных зонах.

Зарегистрироваться в системе Петербургской сбытовой компании

Жителям СПБ, являющимся клиентами компании Петроэлектросбыт, необходимо зарегистрироваться в системе на сайте ikus.pesc.ru, чтобы полноценно пользоваться всем функционалом.

На сайте икус доступна регистрация для физических и юридических лиц. Рассмотрим подробнее каждую из них.

Регистрация физического лица в ПЭС

Для физических лиц процедура регистрации не займет много времени.

Укажите Ваш номер телефона и придумайте пароль.

Обратите внимание, что пароль должен состоять минимум из восьми символов, включая цифры, содержать буквы только латинского алфавита, включая заглавные и строчные, а также содержать любой символ, кроме пробела. Примите пользовательское соглашение и согласие на получение рекламной рассылки и кликните «Зарегистрироваться»

Примите пользовательское соглашение и согласие на получение рекламной рассылки и кликните «Зарегистрироваться».

На указанный номер телефона придет смс с кодом подтверждения. Введите его в соответствующее окно и кликните «Подтвердить».

Вы официально зарегистрированы в моем кабинете и можете пользоваться его возможностями.

Зарегистрироваться в личном кабинете юридическому лицу

Для предпринимателей, юрлиц предусмотрен отдельный кабинет на сайте pesc.ru.

Для создания профиля на официальном сайте энергосбытовой компании укажите адрес электронной почты и придумайте пароль.

Примите пользовательское соглашение и согласие на получение рекламной рассылки.

Теперь Вы официально зарегистрированы в системе. После этого перед Вами откроется форма «Давайте познакомимся». Заполните в ней обязательные поля: ФИО и номер телефона.

Если Вы не заполните эти данные, пользоваться кабинетом для юрлиц дальше не получится.

Устройство и принцип работы

Большинство ПЭС состоят из двух основных частей:

  • турбины, вырабатывающие энергию;
  • водохранилище, где накапливается масса воды.

У генераторов приливного тока отсутствует накопительная часть, поэтому величина выработки в среднем на одну турбину ниже.

Природа образования приливов и отливов основана на взаимодействии Земли и Луны. При взаимном вращении изменяется уровень гравитации, что приводит к движению водных масс. Работа приливных электростанций основана на создании напора воды из накопленной массы воды. Вода формирует в водохранилище потенциальную энергию, а с помощью удержания затворами она накапливается. При отливе уровень снижается и поток начинает двигаться, образуя кинетическую энергию и вращая турбины. Работа состоит из 4 циклов: по приливу и отливу в течение 12 часов, а также время простоя.

Похожие записи:

Активное, емкостное и индуктивное сопротивление. закон ома для цепей переменного тока Ретро проводка в современном доме Где используется фидерный кабель Default ThumbnailМаркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине