5.2. Приливные электростанции
Использование для выработки электроэнергии анергии приливов и отливов давно привлекало ученых. Это прежде всего связано с огромной величиной анергии, которую несут приливы и отливы. Так, мировой электропотенциал морского прилива оценивается примерно в 1 млрд. кВт, что в 2,5 рада больше, чем мощность всех ГЭС на планете. Существует огромное количество проектов приливных электроустановок.
Приливные электростанции выгодно отличаются от обычных гидроэлектростанций тем, что их работа определяется космическими явлениями и не зависит, как у ГЭС обычного исполнения, от многочисленных случайных погодных условий. Так, ритмично, с определенным периодом океанская волна прилива, благодаря взаимодействию Земли, Луны и Солнца, наступает на берег. При этом уровень воды близ побережья может подниматься до 20 м (залив Фанди, расположенный в Канаде). У берегов СССР наибольшие приливы (до 13 м) наблюдаются в заливах Охотского и Белого морей.
Но наиболее существенным недостатком таких станций является пульсирующий прерывистый характер их работы, связанный с неравномерностью приливной энергии.
Приливные электростанции могут быть однобассейновыми и многобассейновыми. Схема однобассейновой приливной электростанции представлена на рис. 5.3. Как видно из рисунка, морской залив или бухту отгораживают от моря плотиной, таким образом образуется бассейн, уровень воды в котором представляется возможным регулировать. В этой плотине устанавливают турбины.
Принцип действия такой приливной гидроэлектростанции может быть описан следующим образом. В течение времени отлива, т.е. опускания уровня моря (при этом в отгороженном от моря бассейне уровень воды не подвержен отливу), на турбину действует напор воды, определяемый разностью уровней воды в бассейне и море. Следует отметить, что существует некоторый технически минимальный напор, до которого нецелесообразна работа этой электростанции. В этот период времени затворы турбин закрыты, и станция не вырабатывает электрическую энергию.
После достижения напора воды технически минимального и превышения его затворы открываются и вода начинает поступать к турбине вращая ее.
Рис. 5.3. Схема однобассейновой приливной электростанции.
На одном валу с турбиной расположен электрический генератор. При открытии затворов, генераторы начинают вырабатывать электрическую энергию. Такая работа электростанции происходит до тех пор, пока опускающийся уровень воды в бассейне залива не понижается до величины, когда напор вновь становится минимальным. В это время затворы турбины вновь закрываются и электростанция перестает вырабатывать электроэнергию. При этом уровень воды в заливе спускается до минимального значения и после закрытия затворов турбины остается неизменным. Через определенное время под действием прилива уровень воды в море начинает повышаться. После достижения разности уровней моря и залива необходимого минимального значения затворы турбины вновь открываются, и вода, поступая из моря в залив, позволяет вырабатывать электроэнергию. По этому принципу работают приливные электростанции, построенные по простейшей однобассейновой схеме двустороннего действия.
Основной недостаток приливных электростанций (неравномерность работы) можно скомпенсировать, совместив её работу с ГЭС или ГАЭС. Так, если такая электростанция работает совместно с ГЭС, то в период наибольших значений приливов или отливов и соответственно выдачи наибольших значений мощности, ГЭС может снижать выдачу электроэнергии и тем самым накапливать с верхнем бьефе воду.
В период малых напоров на приливной станции, когда затворы турбин закрыты, полную нагрузку несет ГЭС. Таким образом выравнивается график нагрузок этих электростанций. Возможны и другие сочетания работы приливных электростанций с ТЭС или АЭС.
В настоящее время успешно эксплуатируется Кислогубская приливная электростанция на Баренцевом море в г. Мурманске. Успешный опыт эксплуатации этой электростанции позволяет приступить к изучению и обоснованию строительства других приливных электростанций.
6. ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.