Энергия приливов

Вторым источником энергии несолнечного происхождения являются приливы и отливы. Общая мощность приливов морей и океанов земного шара оценивается в 8-1012 квт. Использовать эту мощность полностью, конечно, невозможно, так как трудно представить себе устройства, которые позволили бы уловить энергию, рассредоточенную по всей поверхности морей и океанов. Однако частичное использование вполне реально. Особо благоприятные условия для этого создаются там, где характер побережья и морского дна способствует концентрированию энергии приливной волны.

Рассчитано, что максимальная высота приливной волны в открытом океане 0,77 м. По мере приближения к берегу в зависимости от его очертаний и рельефа дна высота волн возрастет во много раз. Так, в Магеллановом проливе высота приливной волны достигает 13,5 м, в Ла-Манше и Пенжинской губе Охотского моря — 12,3 м, в Бристольском заливе — более 14 м, в заливе Фанди — 18 м. Попытки «приручить» энергию приливов делались уже давно. Так, на берегах Франции, Испании, Англии и Голландии в средние века работали примитивные приливные мельницы, остатки которых сохранились до сих пор. Приливные мельницы в XVII и XVIII вв. работали также на Белом море, в устьях рек Золотица и Пушлахта и на Соловецких островах.

В нашем столетии разработано много проектов электростанций, работающих на энергии приливов. В 1918 г. только во Франции опубликовано 218 таких патентов. В 1928 г. во Франции, а в 1935 г. в США начато, но не закончено строительство приливных электростанций (ПЭС). В СССР первый проект Кислогубской ПЭС составлен в 1940 г.

Отказ от строительства приливных станций в прошлом объясняется экономическими соображениями и некоторыми специфическими трудностями. Согласно проектным расчетам, стоимость энергии ПЭС на 20—30% превышает стоимость гидроэлектроэнергии, однако в последние годы в связи с истощением в ряде стран (особенно в странах Западной Европы) других источников энергии, а также благодаря разработке новых более совершенных проектов интерес к ПЭС вновь возрос. Так, во Франции в 1959 г. пущен опытный агрегат ПЭС в Сен-Мадо на побережье Ла-Манша. Выработку электроэнергии там предполагается довести до 750 млн квт-ч/год. Во Франции же намечено построить и другие ПЭС, например в Шозе, недалеко от Сен-Мадо, мощностью 10—15 млн квт. В Англии заново разрабатывается довоенный проект строительства ПЭС в устье реки Северн. В США вернулись к проекту, который в 1936 г. был назван «экономическим безумием».

Современное состояние техники в СССР практически позволяет построить приливные станции с общей годовой выработкой 1012 квт-ч электроэнергии; в частности, на морских берегах могут быть сооружены ПЭС мощностью 15 млн квт. Первой большой станцией из намеченных к строительству будет Кислогубская около Мурманска. Она будет подавать в Кольскую энергетическую систему 4 млрд квт-ч электроэнергии в год. Предполагается сооружение Лумбовской ПЭС мощностью 300 тыс. квт. В Мензенском заливе может быть создана ПЭС мощностью 1,3 млн квт. В более далекой перспективе намечается строительство Беломорской ПЭС, по мощности втрое превосходящей Братскую ГЭС. Большие возможности для использования приливной энергии имеются на Охотском море, где высота приливных волн достигает 13 м.

Трудности в освоении энергии приливов заключаются в том, что, во-первых, смена приливов и отливов вызывает переменное вращение турбин и, во-вторых, даже за один цикл (прилив-отлив) величина энергии неодинакова; сначала она увеличивается до максимума, затем падает до нуля и далее изменяется в обратном порядке. Это препятствует равномерной работе электростанций. Наконец, приливы и отливы связаны с движением Луны вокруг Земли, поэтому каждый день они запаздывают против предыдущего дня на 50 минут. Но эти трудности преодолимы. Колебания энергии ПЭС по изменениям хода прилива могут корректироваться сравнительно небольшим водохранилищем. Приспособлению ПЭС к условиям потребления энергии может помочь поворотно-лопастная турбина, работающая и как турбина и как насос. Если период «полной» воды совпадает с избытком энергии в системе, генератор обратимой турбины работает как мотор, а турбина, превратившаяся в насос, подкачивает воду в водохранилище. В часы возросшей потребности в энергии мотор превращается в генератор, а насос— в турбину, и в сеть возвращается большее количество энергии, чем требуется для перекачивания воды.

К положительной стороне реализации энергии приливов следует отнести тот факт, что средняя величина энергии за лунный месяц в любом месте и в любой год почти постоянна. Этим приливная энергия выгодно отличается от речной, подвергающейся резким колебаниям в сезонном и многолетнем периодах. Учитывая все сказанное, представляется наиболее целесообразным объединение ПЭС в одну энергетическую систему с ГЭС и тепловыми электростанциями.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделитесь информацией с друзьями

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: