Існують два способи використання цієї енергії приливними електростанціями (ВЕЗ). Перший використовує той же принцип, що і звичайні ГЕС: приймаюча турбіна розташовується нижче приливної рівня і сила падаючої води обертає турбіни, пов'язані з електричним генератором. Інший спосіб використовує енергію руху води - перепад рівнів «повної» і «малої» води під час припливу і відпливу. При цьому на морському дні встановлюється гребля, що відсікає затоку від моря і складається з ряду млинів, подібних вітряним, чиї обертаються турбіни пов'язані з електрогенераторами, що подають вироблений струм на прибережні електростанції. Система змінює напрямок турбінних лопатей при зміні напрямку руху води. Для побудови ПЕС перепад висот припливів і відливів повинен становити не менше п'яти метрів. [ 1 ] Потенціал енергії морських припливів в світі дорівнює 450 Твт-год на рік. [ 2 ] Для порівняння, наприклад, мала гідроенергія в 1995 році виробляла 115 ТВт-год на рік, в 2010-му цей показник планується підвищиться до 220 ТВт-год. [ 3 ] Тобто можна вважати, що запаси приливної енергії планети можуть відігравати помітну роль в подальшому прогресі людського суспільства.
У Росії енергетичний потенціал морських припливів, на думку вчених, може скласти до 25% всього енергоспоживання. [ 4 ]
проблеми
- вартість енергії приливних електростанцій.
- пульсація енергії, обумовлена циклічністю припливів протягом півмісячних періоду.
Вихід: при спільній роботі в одній енергосистемі з потужними тепловими електростанціями, енергія, що виробляється ПЕС, може бути використана для покриття пікових навантажень енергосистеми, а що входять до цієї ж систему ГЕС, мають водосховища сезонного регулювання, можуть компенсувати внутрімесячние коливання енергії припливів.
Переваги ПЕС:
- використовує поновлюване джерело енергії;
- стійко працює в енергосистемах з гарантованою постійною місячної виробленням електроенергії. (Вироблення енергії на ПЕС не залежить від водності року);
- не забруднює атмосферу шкідливими викидами на відміну від теплових станцій;
- не призводить до затапленію земель на відміну від гідроелектростанцій, тому що відсутня необхідність створення водосховищ;
- не представляє потенційну небезпеку радіоактивного забруднення на відміну від атомних електростанцій;
- легше в обслуговування і довговічніше, ніж океанічні електростанції перетворюють хвильову енергію;
-капітальні вкладення для спорудження ПЕС не перевищують витрати на будівництво ГЕС завдяки апробованим в Росії наплавному способу будівництва [ 5 ] І застосування нового технологічного «ортогонального» гідроагрегату;
-відносно дешева вартість виробленої електроенергії. (Доведено за 35 років на ПЕС Ранс - Франція).
Серед недоліків використання ПЕС зазвичай згадуються:
- розмах млинових лопатей придонних ПЕС перешкоджає навігації в районах розташування станцій;
- можливе нанесення збитку морській флорі і фауні при будівництві та функціонування ВЕЗ, хоча даний факт активно досліджується і нерідко заперечується.
Екологічна безпека:
- Греблі ПЕС біологічно проникні, що дозволяє рибі безпрепятственно проходити через ПЕС;
Збиток, нанесений ПЕС навколишньому середовищу значно нижче ніж ГЕС. Дослідження Полярного інституту рибного господарства і океанології подтвердают, що в районі дослідно-промислової Кислогубська ПЕС не було виявлено загиблу або пошкодженої риби. До того ж при експлуатації ПЕС гине близько 5-10% планктону - основний кормової бази риб, в той час як при роботі ГЕС 83-99%.
- Зниження солоності води в басейні ПЕС, що визначає екологічний стан морської фауни і льоду складає 0,05-0,07%, тобто практично невідчутно. До того ж в басейні зникають тороси і передумови до їх утворення, не спостерігається натискного дії льоду на споруду.
- Розмив дна і рух наносів при будівництві ПЕС повністю стабілізуються протягом перших двох років експлуатації. Наплавний спосіб будівництва дає можливість не зводити в створах ПЕС тимчасові будівельні бази і не споруджувати перемички, що сприяє збереженню навколишнього середовища в районі ПЕС.
- При експлуатації ПЕС виключений викид шкідливих газів, золи, радіоактивних і теплових відходів.
ПЕС не загрожує людині, а зміни в районі її експлуатації мають лише локальний характер.
російські проекти
У 1968 р на узбережжі Баренцевого моря в Кислого губі споруджено першу в Росії дослідно-промислова ПЕС з двуми гідроагрегатами потужністю 400 кВт. [ 6 ]
Серед виконаних російських проектів відзначаються: проекти Тугурской ПЕС потужністю 8,0 ГВт і Пенжинской ПЕС потужністю 87 ГВт (або 21,4 ГВт) на Охотському морі, для забезпечення електроенергією Далекосхідного регіону РФ, а також заміщення органічного палива на 7 млн.т і можливого експорту електроенергії в країни Північно-Східної Азії. На Білому морі проектується Мезенская ПЕС потужністю 8,0 ГВт, для забезпечення електроенергією споживачів Європейської частини РФ і заміщення природного газу в енергобалансі РФ. [ 7 ]
В даний час федеральна гідрогенеруючої компанія "ГидроОГК" [ 8 ] Працює над декількома проектами будівництва приливних станцій. Найпотужніші з них - до 4-8 ГВт кожна - проектуються в Мезенском затоці Архангельської області і в Тугурской затоці Хабаровського краю, де вирівняні морських припливів досягає більш 15 метрів.
З 2008 року планується будівництво промислової ПЕС в губі Довга Східна на північному узбережжі Кольського півострова, неподалік від селища Териберка, потужність якої складе близько 800 МВт. Планується, що ПЕС покриє потреби в електроенергії всього північного узбережжя області, в тому числі і створюваної в Териберка бази "Газпрому" для освоєння Штокманівського родовища газу. Успішні випробування гідроагрегату майбутньої ПЕС пройшли на дослідній Кислогубська приливної електростанції. Що дало енергетикам підставу почати роботи з проектування і створення на крайній півночі Росії потужних екологічно чистих приливних станцій. [ 9 ]
У світі Всього в світі існує не більше 10 приливних електростанцій. Найбільша з них - французька Ля Ранс, її встановлена потужність становить 240 МВт. ПЕС знаходиться в гирлі річки Ранс в області Бретань і споруджена в 1966 році. Перепад висот припливу і відпливу там становить від 12 до 18 метрів. На ній працюють 24 турбіни, які діють в середньому 2200 годин на рік. На сьогоднішній момент спостерігається підвищений інтерес до потенційних можливостей ПЕС. Так, норвезькі компанії проводять випробування нових революційних підводних (до 20 метрів під водою) технологій будівництва ПЕС, що дозволяють використовувати різний рівень перепаду висот припливів і відливів (від 3-х до 20 метрів), властивих для водного ландшафту прибережної Норвегії. У 2003 році компанією Hammerfest Strøm був введений в дію проект в Хаммерфесті. [ 10 ] Побудована ПЕС являє собою систему придонних млинів і постачає електрикою 15-20 будинків в найближчих прибережних районах. У планах компанії розширити обсяг виробництва і поставляти електрики для всього міста Хаммерфест.
Інша норвезька фірма Statkraft проводить випробування концепту, заснованого на плаваючою підводного якірної металевої конструкції. Чотири турбіни якої з діаметром роторів в 22 метра проводяться в дію силою припливу. На випробувальний термін на два роки вона буде поміщена в близи узбережжя Квалсюндет. Конструкція має ряд позитивних рис: легка в обслуговуванні, при необхідності може легко транспортуватися до берегових терміналів. Протягом всього випробувального періоду дослідної придонному станцією в Трумсе проводитимуться виміри впливу конструкції на придонну фауну. Очікується що екологічний ефект її функціонування буде біологічно нейтральний, тому що вона не робить ніяких постійних впливів на придонні флору і фауну. [ 11 ]
Footnotes:
[ 1 ] http://content.mail.ru/arch/21956/1617460.html Return
[ 2 ] http://www.energilink.no/leksikon/tidevannskraftverk.aspx Return
[ 3 ] http://www.ca-c.org/journal/rus-04-2003/14.niyprimru.shtml Return
[ 4 ] http://www.petromagasinet.no/art.asp?id=4781 Return
[ 5 ] При наплавний методі будівництва приливних станцій все найскладніші роботи по збірці агрегатів виконуються в промислових центрах, а готові наплавні блоки буксируються по воді до місця установки. Наплавний спосіб будівництва дозволяє на 30-40% знизити вартість робіт. Return
[ 6 ] Це була друга приливна станція в світі - після французької Ля Ранс Return
[ 7 ] http://www.niies.ru/obor.htm Return
[ 8 ] Відкрите акціонерне товариство "Федеральна гідрогенеруючої компанія" (ВАТ "ГидроОГК") створено відповідно до Розпорядження Кабінету Міністрів України від 01.09.2003 № 1254-р (в редакції від 25.10.2004) в якості 100% -го дочірнього товариства ВАТ РАО " ЄЕС Росії "(відповідне рішення прийнято Радою директорів ВАТ РАО" ЄЕС Росії "24 грудня 2004 року) Return
[ 9 ] http://www.izvestia.ru/news/news176222 Return
[ 10 ] http://www.energilink.no/leksikon/tidevannskraftverk.aspx Return
[ 11 ] http://www.forskning.no/Artikler/2006/mars/1141719544.36 Return