Энергия приливов всегда интересовала ученых. Ежедневно Луна влияет на Землю, временно повышая уровень воды до 18 метров. Такие перепады на море стали основой новых исследований. Они показали, что можно использовать неординарные перепады во благо, если построить электростанцию соответствующего типа.
Первое появление приливных электростанций
Первые приливные электростанции появились в СССР. Экспериментальное строение было возведено в 1968 году, когда ученым удалось обуздать стихию. Тогда они доказали, что энергетика в будущем пополнится новыми возможностями и источниками. Причем они ослабят отрицательное воздействие на окружающую среду.
Россия снова перекроет Море. Дамба в Охотском море за 4 трлн.
Приливная электростанция в России оказалась начальным этапом развития глобального направления конструкторских исследований. С их помощью удалось категорически изменить принцип действия турбин, значительно повысив мощность. Раньше даже колоссальный перепад уровня давал небольшой приток энергии, а теперь удается забрать из него максимум.
Крупные приливные станции России
Современный принцип работы приливной электростанции заключается в проходе воды через турбины. Только он происходит исключительно в момент повышения уровня воды. Ни одна река не подойдет для строительства такого здания, ведь для работы требуется морской прилив. Хотя сейчас ученые возводят плотины, дающие схожий эффект, что подтвердили иностранные специалисты. Какие же объекты встречаются в России?
- Кислогубская — 1,7 МВт;
- Северная — 12 МВт;
- Пенжинская — 87 ГВт.
Кислогубская ПЭС действует до сих пор. Полстолетия она дает электроэнергию, хотя ее показатели далеки от максимальных. На стадии проектирования остается Северная ПЭС, возможности которой ощутимо возрастут. Она планируется для дальнейшего развития направления энергетики и тестирования нового принципа работы.
Пенжинская ПЭС — это не отдельный объект, а глобальный проект РАО «ЕЭС» России. В нее входят новые приливно-отливные электростанции, объединенные в цельную сеть. Это даст постоянный поток энергии, способный обеспечить целый регион без материальных затрат.
Интересуясь тем, в каком регионе России построена приливная электростанция, несложно отметить, что строительство осуществляется в северной части страны. Это связано с силой воздействия Луны, которая в этих местах делает перепады максимальными. Полученные данные стали лучшим подтверждением, так что нынешняя работа ориентировано только на определенные регионы.
Приливные электростанции в других странах
Приливная электростанция принцип действия имеет несложный, но его изменение позволяет увеличить количество мест установки. Так, посредством строительства крупных плотин на реках зарубежным ученым удалось добиться неожиданных результатов. Ими стала ПЭС «Ля Ранс» во Франции. Ее общая протяженность составляет 800 метров, а суммарная мощность всех турбин достигает 240 МВт. Сегодня это известнейший действующий объект.
Приливные электростанции в мире встречаются часто. Разработками занимаются разные страны, в частности, Китай, Южная Корея, Великобритания, Норвегия и Канада. Исследователи стараются внести необходимые коррективы в действующие проекты, увеличивая мощность и получая возможность строительства.
Приливные электростанции: плюсы и минусы
Приливные электростанции плюсы и минусы имеют различные. Их невозможно сравнить с традиционными источниками, основанными на твердом и жидком топливе. Только в последние годы специалисты продолжают ориентироваться на данное направление, стараясь восстановить окружающую среду.
Преимущества приливных электростанций
Переходя к преимуществам, можно долго рассуждать. Специалисты отмечают полную экологическую чистоту их работы. Их принцип исключает вредные выбросы. Из-за чего проекты продолжают расширяться, постепенно заменяя устаревшие ТЭЦ.
Также плюсом является низкая себестоимость энергии, которая обеспечить человечество доступным природным ресурсом. Ведутся разговоры об отсутствии интереса со стороны властей, кому выгодно традиционное топливо, но это ошибка. Правительства различных государств активно вкладывают средства, стараясь повысить возможности ученых.
Недостатки приливных электростанций
Обратив внимание на то, как работает приливная электростанция, можно сразу выделить первый недостаток — непостоянство подачи энергии. Это главная проблема, с которой борются конструкторы. Вторым же остается небольшая мощность, но оба минуса быстро устраняются. Последние разработки позволили использовать плотины, что повысило все показатели.
Сейчас построить приливную электростанцию в России берутся немногие компании. Причиной этого является колоссальная стоимость подобных проектов. Это еще один минус, сохраняющийся десятилетиями. Пока невозможно уменьшение суммарных затрат, поэтому говорить о расширении возможностей не удается.
Приливные электростанции на фото чем-то напоминают традиционные ГЭС. Если же изучить их принцип работы и горизонты, открытые учеными, придется изменить собственное мнение. В будущем полностью восстановится экология, главной причиной чего станет активное использование альтернативных источников энергии.
Источник: madenergy.ru
Приливные электростанции
Крживка, Владимир. Приливные электростанции / Владимир Крживка. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2013. — № 11 (58). — С. 120-126. — URL: https://moluch.ru/archive/58/7984/ (дата обращения: 16.10.2022).
В данной статье рассматриваются приливные электростанции как альтернативный экологический источник энергии, показана их история, развитие, достоинства и недостатки. На примере одной из электростанций приводится расчет годовой производимой мощности, в конце статьи представлены примеры известных приливных электростанций и пути дальнейшего развития.
Страны в Европе, не имеющие выход к морю, знают о морских приливах — точнее о уникальном природном феномене прилива — только в теории. Это явление даже у древних цивилизаций не заслуживало большого внимания. Плиний Старший и Страбон уже о зависимости между фазами Луны и приливах знали, но греческие, финикийские и римские пловцы, за малым исключением, с явлениями приливов и отливов в своей практике не встречались. Зато рыбаки с Атлантического побережья Европы были знакомы с приливами и отливами очень хорошо, поскольку должны выходить в море ежедневно в любую погоду, чтобы прокормить свои семьи [1].
На западном побережье Европы разность уровней воды в периоды прилива и отлива достигает нескольких метров, а в некоторых шотландских заливах даже больше 10 метров. Большое влияние на уровень воды имеет форма прибрежной зоны. Высокий уровень воды при приливе образуется, когда поднимающаяся вода выталкивается в длинный узкий залив. Классическим примером такого прилива является прилив в заливе Фанди (Канада), вода поднимается там до полных 20 м [1].
Когда европейцы стали отправляться в мореплавание в Атлантический и другие океаны, знания о приливах стали иметь большее значение: Европа буквально обогатилась на этом. В 16 веке, когда заморская торговля специями и другими товарами роскоши из Азии набрала свои обороты, искусственных гаваней практически не существовало и большинство из них лежали в устьях рек: Лиссабон в усти Тая, Лондон в устье Темзы, Антверпен в устье реки Шельда в, Брюгге на Реи и т. д. Для парусников, нагруженными товарами, плыть против течения без помощи прилива очень тяжело, потому что в устье рек ветер часто бывает изменчив или исчезает, буксировка повлекла бы за собой дополнительные расходы, а весловать на парусных суднах не представлялось возможным.
Европейских прибрежные государства имели определенную выгоду, по отношению, например к Индии или Китаю, их уникальное преимущество состояло в том, что корабли нес к гавани прилив на протяжении приблизительно шести часов. Если моряки не успевали поймать прилив, то бросали якорь на месте, где были, и пережидали отлив на якоре, а спустя 6 часов продолжали путешествие со следующей приливной волной.
При отплытии в обратный пусть действовали наоборот. Другими словами — португальские и испанские, а затем и английские, голландские и французские корабли в восточной части Атлантического океана, а позже и корабли США на западной стороне того же океана, использовали регулярно работающий естественный паром, который бесплатно переправлял их по морю и при возвращении обратно в порт. Паром работал по обе стороны Северной Атлантики два раза в день, в других местах чередование прилива с отливом встречается лишь один раз в день, это связывают с тем, что вторая волна очень незначительна. Евро-атлантическая цивилизация обладала неоспоримым преимуществом, что позволило ей строить большие мачтовые парусные фрегаты и вооружить их пушками. Именно поэтому Европа открыла мир, а не мир — Европу [1].
Высота приливов в английских портах измеряли еще в римскую эпоху, когда существовала купеческая гильдия Cinque Ports. Записи измерений продолжались на протяжении всего средневековья, а когда европейцы отправились путешествовать по океанам, то имели в наличии достаточно неплохой архив данных. Тем не менее, никто не смог объяснить это явление.
Пытался объяснить это и Галилео Галилей, который в своем Диалоге о двух системах мира предложил ошибочную теорию, что за отливами и приливами стоит движение Земли вокруг Солнца. Только Исаак Ньютон, после того как была сформулирована теория гравитации, смог в своих Началах (1687) на основе гравитационного притяжения Луны и Солнца научно объяснить явление приливов. Его теория объясняла и регулярные различия уровней приливов и отливов в зависимости от фазы Луны.
Физические теории приливов также были предложены Кельвином и Додсоном, который использовал гармонический анализ. Теория Додсона используется и по сей день [1]. Однако морякам не нужны математические модели в виде дифференциальных уравнений, а практические таблицы (см. Рис.1).
Рис. 1. Пример прогноза приливов [2]
Принцип явления прилива
Гравитационная сила, с которой Луна воздействует на Землю, создает приливные изменения уровня моря (океана), которая поднимается и опускается в соответствии с движением Луны вокруг Земли, хотя без Луны их диапазон значительно уменьшился бы, но само явление не исчезло полностью. Луна создает только две трети от приливных эффектов на нашей планете.
Остальная часть формируется Солнцем и в меньшей части планетами (в особенности Юпитером). Земля, вместе с Луной, вращаются вокруг общего центра тяжести, что создает центробежную силу (см. Рис. 2). В центре Земли сила притяжения Луны такой же величины, как и центробежная сила, действуя в противоположных направлениях, они взаимно обнуляются.
На стороне Земли, обращенной к Луне, сила притяжения немного больше, чем центробежная, поэтому там возникает выпуклость — прилив. На стороне Земли, обращенной в противоположную сторону, т. е. от Луны, центробежная сила больше силы притяжения Луны, поэтому и там возникает прилив. Таким образом, существуют две приливных выпуклости на противоположных сторонах Земли, а между ними зоны отлива. Из этого следует, что в каждом порту дважды в день наблюдаются приливы и отливы [3]
Рис. 2. Вращение системы Земля — Луна [4]
Центр тяжести системы Земля —Луна движется по почти круговой орбите вокруг Солнца.
Диапазон приливной волны зависит от положения Луны и Солнца по отношению к Земле (см. Рис. 3). Различают две крайности [3]:
— прилив скачком (скоковый) — крупнейший приток, происходит, когда Земля, Солнце и Луна (полнолуние или новолуние) находятся на прямой линии;
— глухой прилив — самый низкий прилив, возникает, когда вышеупомянутые элементы расположены под прямым углом (первая и третья четверти Луны).
Приливные деформации сопровождаются потерей энергии системой Земля — Луна из-за внутреннего трения (приливного трения) в следствии чего увеличивается длина дня (около 1,5 миллисекунды за сто лет), и немного увеличивает расстояние Земля — Луна (Луна отдаляется на более высокую орбиту, на 3,8 см в год). Значительный эффект оказывают приливные силы на уровень мировых морей и океана (приливы и отливы), а также на атмосфере Земли, где наблюдаются периодические колебания давления воздуха [3].
Рис. 3. Диапазон приливной волны в зависимости от положения Луны и Солнца по отношению к Земле: а) прилив скачком (скоковый); б) глухой прилив [3], [4]
Использование приливной электростанции
Использование приливных мельниц на испанском, французском и британском побережьях восходит к 787 году. Приливные мельницы состояли из перекрытого пруда или малого водохранилища, шлюзы и плотины переполнения. Выравнивание уровней воды происходит через водяное колесо [3].
Приток и отток воды приводят в движение водяное колесо, производится механическая энергия, а мельница перемалывает зерна в муку. Примером таких мельниц может служить мельница Иль-де-Бреа в Birlot (L’ile de Brehat Mill to tide the Birlot) с 1633 (см. Рис. 4) http://en.wikipedia.org/wiki/Tide_mill
Рис. 4. Мельница Иль-де-Бреа в Birlot [5], [6]
Плотинныеприливные электростанции
Энергия прилива используется в специальных емкостях в морских заливах или устьях рек с высоким уровнем прилива (см. Рис. 5). Вода может быть поймана в так называемой «приливной лагуне», которая будет для этих селей оснащена плотиной с вратами, в которых размещены турбогенераторы. Лагуна заполняется водой, пока растет высота прилива.
Разность уровней воды лагуны и моря приведет к возникновению потенциальной энергии, которая может быть использована для вырывнивания уровней воды. При сбалансировании водных уровней возникает гидростатическое давление, действующее на лопатки турбины, которая будет ращать генератор и тем самым производить электричество. Во время отлива происходит снижение уровня открытого моря, то есть сила и энергия будет работать в противоположном направлении. Очевидно, что величина потенциальной энергии увеличивается с увеличением разницы в уровнях между лагуной и моря, реки или океана, а наиболее эффективными будут такие электростансии, у которых приливы и отливы достигают значительных величин [3].
Рис. 5. Производство энергии плотинными приливными электростанциями [7]
Расчет энергии для плотинных приливных электростанций
Формулы для расчета энергии [7]
, отсюда за приливной цикл
где R — размер (высота) прилива, м.
A — площадь приливого бассейна, м 2
m — масса воды, кг
g — гравитационная постоянная, равная 9,81 м/с 2
η — коэффициент использования, приблизительно равен 0,40, т. е. 20–40 %
ρ — плотность морской воды, равна 1025 кг/м 3 Если предположить, что в году бывает около 706 приливовых циклов (12 часов и 24 мин в цикле), то формула примет следующий вид:
Приведем практические расчеты для одной из плотинной приливной электростанции
La Rance, находящаяся во Франции в области Бретане, с высотой прилива 8,5 м. Данная электростанция была запущена в эксплуатацию в 1966 году, владельцем на сегодняшний момент является Électricité de France.
Исходные данные для расчета:
— плотина: длина 390 м, ширина 33м и высота от дна моря 25 м, максимальный разлив прилива 13 м;
— общая мощность 24 турбины×10 МВт (240 МВт);
— годовое использование мощности ≈ 33 %;
— среднее количество рабочих часов в год: 2200;
— годовой объем производства электроэнергии: более 600 ГВт;
— удельные затраты электроэнергии: 1Чешская крона/ КВт.
Итак, из приведенных исходных данных, имеем η = 40 %; R=8,5 м; А= 22 км 2 .
Тогда энергия будет равна:
ГВт.
Примеры приливовых электростанций
В России c 1968 года действует экспериментальная приливная электростанция в Кислой губе [8] на побережье Баренцева моря (см. Рис. 6). На 2009 год её мощность составляла 1,7 МВт, первоначальная мощность была 0,4 МВт.
Станция установлена в узкой части губы Кислая, высота приливов в которой достигает 5 метров. Конструктивно станция состоит из двух частей — старой, постройки 1968 года, и новой, постройки 2006 года. Новая часть присоединена к одному из двух водоводов старой части. В здании приливной электростанции размещено два ортогональных гидроагрегата — один мощностью 0,2 МВт (диаметр рабочего колеса 2,5 м, находится в старом здании) и один ОГА-5,0 м мощностью 1,5 МВт (диаметр рабочего колеса 5 м, находится в новом здании) [8].
Рис. 6. Экспериментальная приливная электростанция в Кислой губе на побережье Баренцева моря [8]
Другими не менее известными электростанциями являются: южнокорейская — приливная электростанция Сихва (мощность 254 МВт), канадская — приливная электростанция Аннаполис и норвежская — приливная электростанция Хаммерфест.
Проблемы и недостатки приливных электростанций
Несмотря на указанные достоинства, в адрес приливных электростанций поступали и жалобы в отношении ко всем проектам плотинных приливных электростанций. Первой выявленной проблемой стала нерегулярность приливов.
Луна никогда не считалась с фактом пикового потребления, и в основном наибольшая мощность приливных электростанций приходился на время самого низкого потребления, когда большое количество энергии совсем не нужно. Другим недостатком является то, что плотинные приливные электростанции не могут быть построены в любом месте на берегу моря, даже если прилив в данном месте достигает рекордно высокого значения.
Классическая приливная электростанция зависит от формы побережья. Строительство искусственного залива по стоимости вышло бы намного дороже допустимого предела. И хотя строительство было подчеркнуто экологичным, поступали возражения против плотинных приливных электростанций и экологические организации.
Само строительство приливной электростанции обременяла прибрежные районы. Перекрытие бухты плотиной нарушил пути миграции рыб, что приводило к накоплению мусора в образовавшемся водоеме. Двусторонние диски вращающихся турбин были как ловушки, а сами турбины для многих рыб постарались о печальный конец [9].
Приливная энергия является возобновляемым источником электроэнергии, которая не приводит к выбросам газов, которые способствуют глобальному потеплению, или причиной кислотных дождей, связанных с сжиганием ископаемых видов топлива при производстве электроэнергии. Использование приливной электростанции может уменьшить потребность в традиционных электростанциях с рисками, вытекающими из их эксплуатации [3].
Приливная энергия, создаваемая Луной и Солнцем обладает мощностью около 3,5 ТВт. Хотя и кажется, что это большое количество энергии, но в действительности это лишь около 20 % мощности всех мировых электростанций. Кроме того из этого количества может быть использована только часть [10].
Для того, чтобы использования приливной энергии себя оправдало, скорость потока должна быть не менее 1,2 м/с. Это исключает большое количество мест, которые находятся в открытом океане, где поток слишком медленный — скорость менее 0,1 м/с. На самом деле в мире существует около 20 подходящих мест, в том числе Северной Шотландии и устье реки Северн. В данных двадцати местах можно получеить менее 100 ГВт мощности [10].
Изменение прилива перекрытием залива или устья реки может привести к негативным последствиям для водных и прибрежных экосистем, включая воздействие на население данных мест [3].
Проведенные исследования показали, что воздействие на окружающую среду у приливных электростанций зависит от каждого конкретного объекта и реализации других географических и демографических условий.
В настоящее время приливные электростанции массово не используются. Благодаря нынешнему буму в области возобновляемых источников энергии, можно ожидать развитие в области приливных электростанций [11]. Тем не менее, их общий вклад остается небольшим, поскольку существует ограниченное число мест, где можно их строить. Их преимущество в том, что приливы более предсказуемы, чем поведение, например, ветера или солнца.
В будущем планируется развивать приливные электростанции, работающие с приливными течениями, похожими по принципу на ветряные электростанции (см. Рис. 7).
Рис. 7. Приливные электростанции, работающие с приливными течениями [3]
На побережье Евросоюза являются подходящими для строительства 106 мест, где могли бы быть данные электростанции. Она могли бы производить мощность до 12 ГВт [12]. Данный тип электростанций активно развивается и строится в последнее время, а значит имеют свой шанс на будущее.
1. 3pól — Magazín plný pozitivní energie, Dmutí moře, 3.12.2012. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://3pol.cz/1329-dmuti-more (дата обращения 20.9.2013).
2. The United Kingdom Hydrografic Office Admiralty EasyTide. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://easytide.ukho.gov.uk/EasyTide/EasyTide/SelectPort.aspx (дата обращения 15.9.2013).
3. Mastný P., Drápela J. Mišák S., Macháček J., Ptáček M., Radil. L., Bartošík T., Pavelka T.: Obnovitelné zdroje elektrické energie, ČVUT v Praze, 2011, ISBN 978–80–01–04937–2, стр. 121–128
4. Slapové jevy: příliv a odliv. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.stranypotapecske.cz/teorie/priliv-odliv.asp (дата обращения 17.9.2013).
5. Tide Mill. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/Tide_mill (дата обращения 22.9.2013).
9. Zkrocení přílivu. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://vtm.e15.cz/clanek/zkroceni-prilivu (дата обращения 28.9.2013).
10. Slapová energie — netradiční obnovitelný zdroj energie. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://3pol.cz/1171 (дата обращения 10.9.2013).
11. Přílivová elektrárna. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://cs.wikipedia.org/wiki/P %C5 %99 %C3 %ADlivov %C3 %A1_elektr %C3 %A1rna (дата обращения 15.9.2013).
Основные термины (генерируются автоматически): прилив, приливная электростанция, электростанция, Европа, Луна, приливная волна, приливная энергия, устья рек, устья реки, центробежная сила.
Похожие статьи
Энергия прилива | Статья в сборнике международной научной.
Приливная энергия является возобновляемым источником энергии. Приливы появляются вследствие действия силы притяжения Луны и Солнца.
Традиционно для использования энергии приливов через устье реки строятся плотины, которые блокируют входящий и.
Электростанции, использующие энергию волн
Мощность волны прилива в одном цикле прилив-отлив определяется уравнением
Также приливные электростанции (ПЭС) имеют ряд преимуществ перед традиционными технологиями и установками по добыче электроэнергии.
Электроэнергетика океана | Статья в журнале «Молодой ученый»
1. Энергия приливов — потенциальная энергия, связанная с приливами, может быть использована путём создания заграждения или других форм строительства через устье реки. Для использования энергии приливов через устье реки строятся плотины.
Энергетика будущего | Энергия приливов и отливов.
Энергия приливов и отливов. Приливы и отливы — это периодические колебания уровня воды в акваториях на Земле, обусловленные гравитационным
Первая приливная электростанция мощностью 240 МВт была пущена в 1966 г. во Франции в устье реки Ранс.
Использование приливных электростанций в системе.
Приливная электростанция — разновидность гидроэлектростанции, работающая за счет энергии приливов и отливов водных масс.
Станции приливного типа используют только прилив и отлив водных масс, то есть нет никаких побочных продуктов от производства.
Энергия приливов и отливов
Гигантскую приливную волну создает притяжение Луны. Приливная волна вращает турбины, связанные с электрическим генератором, как на обычных ГЭС
плотинные ГЭС, русловые ГЭС, гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), энергия приливов и отливов, энергия волн.
Электростанции и их роль в системе энергообеспечения
Для использования энергии приливов через устье реки строятся плотины, которые блокируют входящий и исходящий поток.В настоящее время, хотя и имеются надёжные технологии для использования энергии приливов, приливные электростанции стоят очень дорого.
Источник: moluch.ru
Приливные электростанции — понятие, принципы, перспективы
Приливные электростанции являются особым видом водяных станций, работа которых зависит от приливов. Возникновение энергии зависит напрямую от влияние гравитации Луны и Солнца.
Такой способ получение электрического тока не самый распространённый и до этого считался лишь экспериментом. Но за последние годы был сделан скачок, который открыл несколько приливных электростанций.
Природа явления приливов и отливов
Если хоть раз были на море, то можно было заметить, что уровень воды, то повышается, то понижается, , то повышается, хотя гладь воды спокойная. Это происходит 4 раза в день. Два раза вода поднимается и два раза опускается. Это явления называют приливы и отливы. Всё это происходит из-за влияние Луны на гравитацию.
Из-за нее образуются выпуклости, где находится Луна, а с другой вода уходит.
Развитие водяного колеса
Главной разработкой в древние было водяное колесо. Работало оно при помощи воды, которая тащила ща собой лопасти. Его могли размещать как вертикально, так и горизонтально.
Спустя несколько десятков лет, люди дорабатывали колесо, делали его более усовершенствованным. Теперь оно работало при помощи падающей воды, которая приводило водяное колесо в движение. Строить такие колеса могли до 10 метров в диаметре, но это никак не влияло на их производительность. По-прежнему КПД оставалось очень низким, а скорость вращения ели доставало 10 оборотов в минуту.
Устройство и принцип работы электростанции
Сама приливная электростанция представляет инженерную систему, которая работает при помощи движение воды. Вырабатывая кинетическую энергию, она тут же преобразует в электричество. Работа электростанции является циклической, что напрямую связано с отливом и приливов.
Когда вода находится в моменте покоя, то выделяемая энергия воды слишком мала, чтобы получить достаточное количество электроэнергии. Такой период длится не более двух часов, после наступает сам прилив. Теперь, когда воды достаточно, будет выделяться много энергии, что хватит на переработку в ток. Пассивный и активный период, то есть отлив и прилив повторяется 4 раза в день.
Самый главный орган в приливной электростанции является генератор, который будет вырабатывать ту самую электроэнергию. Разницы нет, только в ПЭС генератор будет проводить в движении водяная турбина.
Чтобы в несколько раз повысить эффективность станции, тщательно выбирают местность, на которой она будет стоять. Чаще всего, строят там, где самые высокие приливы.
После выбора начинают строить дамбу, которая будет отделять акваторию от берега. В неё монтируют гидротурбину, чтобы с ее помощью преобразовывать кинетическую энергию воды. Ещё, чтобы повысить коэффициент производительности, могут использовать специальные резервуары, которые будут наполняется водой во время прилива.
Когда наступит покой, то собранная вода будет увеличивать вдвое количество электричество, во время выработки.
Водяные турбины тоже задействованы, который будет набирать воду.
Показатель работоспособности является мощность, которая зависит от тех.показателей и вида энергии
На приливных электростанциях мощность зависит от какого типа приливы, сколько резервуаров и какая мощность турбин.
Строительство плотины сильно прибавляет цену к общей стоимости постройки, что делало развитие таких станций слишком медленным. Но за последние десятилетия на рынке появились новые технологии, что сподвигнуло к появлению новых ПЭС.
Принцип работы не изменился с новым поколением, оно стало прежним. Отличие было в другом. Теперь лопасти, с помощью которых добывали электричество, стали устанавливать прямо в воде на спец.конструкции. Их вращение обеспечивало движение воды.
Конституции таких ПЭС слегка напоминаю ветровые установки, нот различия в том, что для ветроустановок нужен ветер, а не вода.
Виды приливных электростанций
Между собой они могут различаться по типу устройства и количество выработки электричества, несмотря на то, что их малое количество. Если смотреть на вид станции, то она может располагаться как на берегу, так и вдоль побережья.
Сами гидротурбины могут монтировать в бухте или на открытой воде. Если станция расположена вдоль берега, то турбины будут устанавливать маленькой мощности. Из-за этого будут различаться 4 вида установки:
- Зависящие от приливов и отливов
- Находящиеся на лагуне
- Динамические
- Генератор приливного потока
Приливные-отливные
Работа таких станциях основана на прохождение воды через турбины во время прилива, а потом после прилива. Когда вода поднимается, то образуется потенциальная энергия. Её удерживают заграждения до момента, когда будет отлив.
Когда вода начнет уходить, будет образоваться давление, что приведет в действие турбины и энергия станет электрическим током. ПЭС схожи с гидростанциями, где выроботка тока тоже происходит из-за вращения гидротурбин.
Лагуные
Для такого вида ПЭС строят специальные водохранилища, наподобие бухт и лагун. В такие хранилища, вода будет проходить во время отлива. Эти электростанции помогают решить с проблемой по поиску местности, где разместить ПЭС. Работа такой станции ничем не отличается от предыдущей.
Динамические
Если было выбрано море с колебанием вр время прилива и отлива, то там будут строятся динамические станции. Они имеют вытянутую форму вдоль побережья, по которой равномерно размещены маломощные турбины. Протягивают приливные-отливные электростанции на 10 километров. Принцип работы ничем не отличается от остальных.
С генераторами приливного потока
Конструкция ПЭС схожа с ветровыми генераторами, а принцип работы похож с принципом работы водяных электростанций. Сама станция выглядит в виде лопастей, которые вращаясь, вырабатывают электроэнергию.
Их могут спокойно ставить в местах приливного потока или где есть регулярный роток. Самый распространенное местополо-это опоры мостов и другие объекты.
Существующие приливные электростанции
Когда началось эра строительства приливных электростанций, то образовалось несколько периодов:
- Первые две ПЭС построенные в 1960-х
- Стройка еще две ПЭС в 1980-х
- Массовое строительство в 2000
Станции в России
Во время советского времени, в 1968 году построили Кислогубскую приливную станцию. Она до сих пор является единственной станцией, которая действует на территории России. Ее местоположение находится на Кислой губе, это Мурманская область, на берегу Баренцева моря.
ПЭС вырабатывает энергию с мощностью в 1,7 МВТ. Это является в 10 раз ниже э, чем выработка энергии в теплостанции.
Опираясь на опыт в эксплуатации станции, запланировано построить еще несколько таких ПЭС.
В мире
Лидеры современного мира, которые открыли электростанции являются Великобритания и КНДР. До наступления 2011 года самой мощной приливной электростанцией была «Ля Ранс». Мощность составляет 240 МВт.
Но корейцы побили этот рекорд, открыв станцию с мощность в 254 МВт. Такая электростанция растянулась вдоль берега на 12 километров.
Плюсы и минусы
Они обходятся намного дороже в использовании, чем те же ГЭС. Также, сюда можно прибавить то, что ПЭС ставят в трудные места, что сильно влияет на экономику. Еще один отрицательный факт, это то, что работа связана с циклами приливов и отливов.
Но есть не только минусы, существуют и плюсы. Они не несут негативный характер в экологию.
Их внедрение приносят минимум ущерба природы и не меняет образ жизни морским животным.
Перспективы в развитии приливной энергетики
Энергия приливов и отливов-это форма водяной энергетики, с помощью которой можно производить электричество. Не глядя на то, что такой способ добычи не очень охотно используют, она имеет очень большой стимул для производства тока в будущем.
Среди разных источников добычи, приливные энергостанции всегда отодвигали на второй план. Это делали из-за ее дороговизны, из-за того, что сложно найти нужную территорию для строительства.
Но теперь, когда ученые создали технологические улучшения, то это открыло путь в общедоступности приливной энергетики.
Самые первые станции стали строить в Европе, на берегу Атлантического океана, в Северной Америке. Есть самые первые даты которые зафиксировали использование ПЭС. Это было где-то в средневековье или ближе к Римскому времени.
Источник: istochnikienergii.ru