Тидал повер. Једина руска електрана за плиму

Велики Никола Тесла је много пута у приватним разговорима тврдио да су људи свуда окружени енергијом, само треба да буду у стању да га користе. Човечанство је отишло најлакше, узимајући од природе најзасићеније калоријске супстанце и спаљујући их. Ефикасност коришћења ресурса је ниска, али мало људи размишља о томе, иако је Мендељејев такође указао на пропорционалност користи од сагоревања нафте и новчаница. Ипак, с времена на време академски свет памти своје прошло искуство или долази до нечег новог. Тако постоје поља ветрогенератора са генераторима, соларним панелима, плиме и осеке геотермалне електране, други извори енергије који користе природне силе, које су сада готово потпуно изгубљене.

Енергија природних сила

Ветар, таласи, муње, урагани, торнада, вулканске ерупције су масовна кретања масе и енергије ваздуха, воде, топлоте и статички електрицитет. Ако успемо да научимо како одвојити од природе барем дио своје снаге за потребе наше растуће цивилизације, онда за будућност човјечанства, можете бити мирни. Иначе, са повећањем потрошње необновљивих ресурса, њихово исцрпљивање је неизбјежно. Једног дана, угаљ, нафта, гас, уранијум, плутонијум и други минерали ће нестати и доћи ће до колапса планетарне енергије. Један од могућих начина изласка из потенцијалне кризе је с правом сматран плимна сила. Као што им име говори, они троше енергију огромних маса воде које тече из једног дијела Свјетског оцеана у други с одређеном фреквенцијом.

Шта је плима

Чињеница да се ниво мора повремено повећава и пада, људи већ дуго знају. Овај феномен суочили су древни морнари. Пошто су једном покренули своје бродове у угодној лагуни и покушали да се из ње извуку поново у море, изненада су наишли на насукан, који недавно није постојао. Легенде о духовима који су померали подводне гребене, стијене, ударали о стаблу валом сирена и другим фасцинантним митовима. Ускоро, опет насукан негдје, нестао је, а бродови су кренули даље. Откриће астрономских образаца довело је до реализације међусобне везе између концепта нивоа воде и лунарних фаза. Објаснио све Закон света. Вода је привучена на Месец у моментима њеног приближавања Земљи са силом обрнуто пропорционалном квадрату удаљености између свемирских тела. Са становишта физике, електране на плиму би требало звати лунарно. Они користе енергију кретања воде, која заузврат црпи енергију од јединог природног сателита наше планете. Сунце, иначе, такође доприноси овом процесу, иако је даље од Месеца, али онда је маса звезде много већа.

Тидал Миллс, Британци и Поморси

Интуитивно, човечанство је научило да примењује енергију плиме и осеке много пре открића Њутнових закона. Ни електричних генератора није било. Али, с друге стране, млинови су радили моћно, млински камен од којих су се окретали са точковима са ножевима спуштеним у воду где су морски таласи били најактивнији. Обично, место за изградњу сличних објеката прехрамбене индустрије изабрали су древни млинови у увалама са уским устима. Тамо водотокови пљувају неразумне механизме посебно ефикасно. Била је плима - правац ротације је један, а на осеци - други, супротно, и зрно није брига како се млински камен окреће, у сваком случају је тло. У суштини, плимне млинице су биле исте ветрењаче, радиле су само не у ваздуху, већ у воденом окружењу. Ови уређаји су функционисали на британским острвима још у 12. веку, а њихово појављивање у Русији на Белом мору познато је из хроника 17. века. Можда су Поморси користили енглеско искуство када су видели ове млинове током својих трговинских мисија, али је могуће да су и сами мислили на то, били су талентовани.

Након фундаменталних открића у области теоријске електротехнике, питање практичне индустријске производње нове енергије се приближило. Парна машина, осовина хидрауличног инсталационог вијка или било који други механички извор са обртним моментом може ротирати вратило генератора.

Први покушаји

Најједноставније рјешење била је брана, по аналогији воденица користећи потенцијале разлике нивоа. У 19. веку, парне машине су такође биле у широкој употреби, као и мотори са унутрашњим сагоревањем. Године 1913. изграђена је прва експериментална електрана на мору. Данас се користи принцип рада овог извора енергије. Снага генератора, монтирана у Дее Баиу, близу луке Ливерпоол, била је мала, 635 В, али није почела.

Американци, који су били заинтересовани за иновације, 1935. године покушали су да изграде снажнији агрегат “бесплатне” енергије, уложили су доста у пројекат, али се идеја претворила у колапс. Рељеф морског дна није био довољно проучен, земља је "плутала", а напори да се затвори вода Пасамакводске увале (источна обала САД) били су узалудни.

"Мртве тачке"

Али искуство је увек корисно, експерименти, чак и неуспешни, су корисни. У току рада, инжењери су утврдили неопходне и довољне услове под којима електране на плиму могу радити, посебно минимална разлика у нивоу. Био је четири метра. Наравно, што више, то боље, али ако је мање, онда се не исплати започети изградњу ПЕС-а.

Сасвим је очигледно да ће на ниској и ниској осеци смер протока воде кроз турбински пропелер бити другачији. Штавише, интензитет ротације такође варира у зависности од нивоа радног флуида у базену који акумулира енергију. У дизајну турбина, ове карактеристике инжењера концепта су морале да узму у обзир. Вратило генератора се потпуно зауставља на две мртве тачке, ограничавајући радни циклус. Ротација почиње тек када се појави разлика у нивоу, није битно да ли је позитивна или негативна, тако функционишу све електране на плиму. Предности и мане су раме уз раме у свим системима и машинама које су људи измислили, ништа није савршено. Важно је правилно процијенити предности и недостатке.

Шта је добро за еколошке ПЕС?

Главна предност је што ове станице не требају гориво, те стога нема производа за сагоријевање.

Други плус је такође веома важан. Шта год да се догоди, и какве год се катаклизме десиле (земљотреси, тсунами, вулканске ерупције, пад авион, бомбашки напад, терористички напад итд.), најгора ствар која се може десити је уништење оперативне јединице и генератора са подстаницом. Друге последице, као што су изливање горива, радиоактивна расхладна течност и све друго, не могу бити последица одсуства опасних процесних агенаса.

Трећа позитивна страна, која повољно разликује хидроцентрале од хидроелектрана, састоји се у принципу рада који осигурава пажљив однос према рибљем богатству земље. Дио планктона, дакако, умире приликом проласка водозахвата, али не више од десетине (за успоредбу, пролаз лопатица хидроелектрана не издржи од 83 до 99% водене микрофауне, главне хране за рибе).

Четврто, ледени услови практично не утичу на рад ЈСЗ.

Пето, салинитет воде остаје готово непромијењен.

Шести еколошки тренутак је да су неизбежни структурални поремећаји дна, који се јављају током изградње, потпуно "зацељени" у две године уз пуну обнову виталне активности хидробиозфере.

Економски аспекти

Једина електрана на плиму у Русији и француска Ранце ТПС показали су својим примјерима да је цијена енергије која се добива из воде најнижа. Поред тога, продуктивност предузећа је веома стабилна и не зависи од било каквих политичких или макроекономских шокова. На рад ТЕЦ утиче само кретање свемирских тела. Повећање или смањење нивоа оптерећења и потрошње енергије од стране потрошача такође не крши технолошке прописе рада.

Технологија изградње, која се назива плутајући, омогућава вам да створите енергетске јединице не на мјесту будућих станица, већ на обалним доковима, а тек тада вуче плимне електране до жељеног подручја свјетских океана. Тако је процес инсталације знатно поједностављен.

Девице

Највећа амплитуда нивоа мора уочена је у увалама у којима су природни полузатворени базени формирани приобалним рељефом. Промена правца ротације турбине се технички реализује кроз променљиву висину лопатица, другим речима, њихову ротацију у односу на ос ротације. Турбине по правилу имају могућност пребацивања из генератора у режим пумпе, у зависности од ситуације и фазе технолошког циклуса. Главни недостатак неуједначених перформанси је изједначена са заједничком интегрисаном електроенергетском мрежом, од којих су дио постројења за плимне електране. Предности и мане ове технологије, у поређењу са њима, још увијек наглашавају енергетске инжењере и екологе у корист ПЕС-а.

Зашто их је мало?

Ако је све тако дивно, зашто онда обале свих континената нису засићене овим дивним, еколошки прихватљивим, безопасним и безопасним, али веома корисним објектима? Зашто човјечанство још увијек пуши у атмосфери с ложивим уљем, угљеном и другим димовима, рискира нове Чернобиле и Фукушима, уништава рибу лопатицама турбина хидроелектрана и успорава кретање ријека, што доводи до кршења околиша? Чланови Греенпеацеа разумно тврде да плима електрана сама може задовољити модерне потребе свјетских становника заједно с подузећима пет тисућа пута. Међутим, у свету се могу рачунати на прсте.

Високи трошкови и користи

Чињеница је да су веома скупи. Свака ТЕ кошта чак 150% више од хидроелектране исте снаге. Трошак уништене рибе и еколошке штете нико не разматра. Можете имати другачији став према организацији Греенпеаце и не подржавати у свим његовим активностима, али је вјероватно вриједно слушати њене чланове. А неки су то већ урадили.

Удио енергије коју тренутно дају све електране на плимни погон у свијету је занемарљив, али тежи сталном расту. Сада их има мало више од десетак, они имају различите капацитете, и само их принцип деловања сједињује.

Ево листе са карактеристикама, земљом и годином пуштања у рад:

Још пет оперативних кинеских станица није било укључено у листу због мале снаге.

Истовремено, стручњаци процењују да укупни потенцијал хидро-плимне енергије треба да буде милион мегавата, добијених без сагоревања фосилних горива или нуклеарних реакција.

Шта је следеће?

Кислогубска електрана за плиме и осеке радила је на потпуном трошењу агрегатног дела и 1994. године била је подвргнута конзервацији, али је почетком трећег миленијума одлучено да се реконструише како би се спровеле експерименталне студије. Руководство Руске Федерације озбиљну пажњу посвећује питању алтернативне генерације огромне количине енергије, упркос високим трошковима изградње индустријских јединица.

Једина електрана у Русији је само база за развој технологије. Постоји пројекат за изградњу највећег пензинског енергетског центра на свету у Охотском мору са укупним капацитетом од 135 ГВ. Требало би да се користи за производњу огромних количина водоника, неопходних за производњу синтетичких фосилних горива које не стварају штетне хемијске спојеве током сагоревања. Овај пројекат захтева озбиљне инвестиције, али обећава да ће дати ефекат, чија је вредност данас тешко проценити.

Остаје отворено питање тачно када ће бити изграђена пензинска електрана у Русији.