Припливні електростанції

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти і науки РФ
Федеральне агентство освіти
Іркутський державний технічний університет
Факультет Біу

Кафедра економіки та менеджменту








ДОПОВІДЬ
З дисципліни: "нетрадиційні джерела енергії"
на тему: "Припливні електростанції"



Виконала:
Перевірив: Чумаков В.М.








2006

Введення

Різке збільшення цін на паливо, труднощі з його отриманням, виснаження паливних ресурсів - всі ці видимі ознаки енергетичної кризи викликали в останні роки в багатьох країнах значний інтерес до нових джерел енергії, у тому числі до енергії Світового океану.
Відомо, що запаси енергії у Світовому океані колосальні, адже дві третини земної поверхні (361 млн. кв. Км) займають моря і океани. Однак поки що люди вміють використовувати лише незначні частки цієї енергії, та й то ціною великих і повільно окупаються капіталовкладень, так що така енергетика досі здавалася малоперспективною.
Енергія океану давно привертає до себе увагу людини. У середині 80-х років уже діяли перші промислові установки, а також велися розробки за такими основними напрямками: використання енергії припливів, прибою, хвиль, різниці температур води поверхневих і глибинних шарів океану, течій і т.д.

Припливні електростанції

Століттями люди роздумували над причиною морських припливів і відливів. Сьогодні ми достовірно знаємо, що могутнє природне явище - ритмічний рух морських вод викликають сили тяжіння Місяця і Сонця. Приливні хвилі таять в собі величезний енергетичний потенціал - 3 млрд. кВт.
Ідея використання енергії припливів з'явилася у наших предків добру тисячу років тому. Правда, будували вони тоді не ПЕМ, а приливні млини. Одна з таких млинів, що згадується ще в документах 1086, збереглася в містечку Ілінге, на півдні Англії. У Росії перша приливна млин з'явилася на Біломор'я в XVII столітті.
У ХХ столітті вчені задумалися над використанням потенціалу припливів в електроенергетиці. Переваги припливної енергії незаперечні. Приливні станції можна будувати у важкодоступних місцях у прибережній зоні, вони не забруднюють атмосферу шкідливими викидами на відміну від теплових станцій, не затоплюють земель на відміну від гідроелектростанцій і не представляють потенційної небезпеки на відміну від атомних станцій.
Приливна електростанція (ПЕС) - електростанція, яка перетворює енергію морських припливів в електричну. ПЕМ використовує перепад рівнів «повної» та «малої» води під час припливу і відливу. Перекривши греблею, затоку або гирлі впадає з море (океан) річки (утворивши водойму, називають басейном ПЕМ), можна при достатньо високій амплітуді припливу (> 4 м) створити напір, достатній для обертання гідротурбін і сполучених з ними гідрогенераторів, розміщених у тілі греблі. При одному басейні і правильному півдобові циклі припливів ПЕМ може виробляти електроенергію безперервно протягом 4-5 год з перервами відповідно 2-1 год чотири рази за добу (така ПЕМ називається однобассейновой двосторонньої дії). Для усунення нерівномірності вироблення електроенергії басейн ПЕМ можна розділити греблею на два чи три менших басейну, в одному з яких підтримується рівень «малій», а в іншому - «повної» води, третій басейн - резервний; гідроагрегати встановлюються в тілі розділової греблі. Але і цей захід повністю не виключає пульсації енергії, зумовленої циклічністю припливів протягом півмісячна періоду. При спільній роботі в одній енергосистемі з потужними тепловими (в т. ч. і атомними) електростанціями, енергія, що виробляється ПЕМ, може бути використана для участі в покритті піків навантаження енергосистеми, а що входять в цю ж систему ГЕС, що мають водосховища сезонного регулювання, можуть компенсувати внутрімесячние коливання енергії припливів.
Рис.1
Підпис: Рис.1 На ПЕМ встановлюють капсульні гідроагрегати, які можуть використовуватися з відносно високим коефіцієнтом корисної дії в генераторному (прямому і зворотному) і насосному (прямому і зворотному) режимах, а також в якості водопропускного отвори. У години, коли мала навантаження енергосистеми збігається за часом з «малою» або «повної» водою в море, гідроагрегати ПЕМ або відключені, або працюють в насосному режимі - підкачують воду в басейн вище рівня припливу (або відкачують нижче рівня відливу) і таким чином акумулюють енергію до того моменту, коли в енергосистемі настане пік навантаження (рис. 1).
У разі якщо приплив чи відплив збігається за часом з максимумом навантаження енергосистеми, ПЕМ працює в генераторному режимі. Таким чином, ПЕМ може використовуватися в енергосистемі як пікова електростанція.
У 1966 р. у Франції на річці Ранс (рис. 2) побудована перша в світі приливна електростанція. Система використовує двадцять чотири 10 - мегаватних турбіни, володіє проектною потужністю 240 МВт і щороку виробляє близько 50 ГВт * год електроенергії. Для цієї станції розроблений приливних капсульний агрегат, що дозволяє здійснювати три прямих і три
Рис. 2
Підпис: Рис. 2 зворотних режиму роботи: як генератор, як насос і як водопропускну отвір, що забезпечує ефективну експлуатацію ПЕС. За оцінками фахівців, ПЕМ Ранс економічно виправдана. Річні витрати експлуатації нижче, ніж на гідроелектростанціях, і становлять 4% капітальних вкладень.
Інша велика приливна електростанція потужністю 20 МВт розташована в Аннаполіс-Ройал, в затоці Фанді (провінція Нова Шотландія, Канада). Вона була офіційно відкрита у вересні 1984 р. Система змонтована на о. Хогс в гирлі р.. Аннаполіс на основі вже існуючої дамби, що захищає родючі землі від затоплення морською водою в період штормів. Амплітуда припливу коливається від 4,4 до 8,7 м.
У 1968 р. на узбережжі Баренцевого моря в Кислої губі споруджена перша в нашій країні дослідно-промислова ПЕС. У будівлі електростанції розміщено 2 гідроагрегати потужністю 400 кВт. Основоположниками цього проекту були радянські вчені Лев Бернштейн та Ігор Усачов. Вперше у світовій практиці гідротехнічного будівництва станція була зведена наплавним способом, який потім широко став використовуватися при будівництві підводних тунелів, нафтогазових платформ, прибережних ГЕС, ТЕС, АЕС і захисних гідротехнічних комплексів.
На відміну від гідроенергії річок, середня величина припливної енергії мало змінюється від сезону до сезону, що дозволяє приливним електростанціям більш рівномірно забезпечувати енергією промислові підприємства.
За кордоном розробляються проекти приливних електростанцій у затоці Фанді (Канада) і в гирлі річки Северн (Англія) потужністю відповідно 4 і 10 млн кіловат, працюють невеликі приливні електростанції в Китаї.
Поки енергія припливних електростанцій обходиться дорожче енергії теплових електростанцій, але при більш раціональному здійсненні будівництва гідроспоруд цих станцій вартість вироблюваної ними енергії цілком можна знизити до вартості енергії річкових електростанцій. Оскільки запаси припливної енергії планети значно перевершують повну величину гідроенергії річок, можна вважати, що приливна енергія буде відігравати помітну роль у подальшому прогресі людського суспільства.
Світове співтовариство передбачає лідируюче використання в XXI столітті екологічно чистої та відновлюваної енергії морських припливів. Її запаси можуть забезпечити до 15% сучасного енергоспоживання.
33-річний досвід експлуатації перших у світі ПЕМ - Ранс у Франції і Кислогубской в ​​Росії - довели, що припливні електростанції:
· Стійко працюють в енергосистемах як в базі так і в піке графіка навантажень при гарантованій постійної місячної виробленні електроенергії
· Не забруднюють атмосферу шкідливими викидами на відміну від теплових станцій
· Не затоплюють земель на відміну від гідроелектростанцій
· Не представляють потенційної небезпеки на відміну від атомних станцій
· Капітальні вкладення на споруди ПЕС не перевищують витрат на ГЕС завдяки апробованим в Росії наплавному способу будівництва (без перемичок) і застосування нового технологічного ортогонального гідроагрегату
· Вартість електроенергії найдешевша в енергосистемі (доведено за 35 років на ПЕС Ранс - Франція).
У Росії виконані проекти Тугурской ПЕМ потужністю 8,0 ГВт і Пенжинской ПЕМ потужністю 87 ГВт на Охотському морі, енергія яких може бути передана в енергодефіцитні райони Південно-Східної Азії. На Білому морі проектується Мезенська ПЕС потужністю 11,4 ГВт, енергію якої передбачається направити в Західну Європу по об'єднаній енергосистемі "Схід-Захід".
Наплавний "російська" технологія будівництва ПЕМ дозволяє на третину знизити капітальні витрати в порівнянні з класичним способом будівництва гідротехнічних споруд за перемичками.
Припливні електростанції не роблять шкідливого впливу на людину:
· Немає шкідливих викидів (на відміну від ТЕС)
· Немає затоплення земель і небезпеки хвилі прориву в нижній б'єф (на відміну від ГЕС)
· Немає радіаційної небезпеки (на відміну від АЕС)
· Вплив на ПЕС катастрофічних природних і соціальних явищ (землетруси, повені, військові дії) не загрожують населенню в прилеглих до ПЕС районах.
Подібна технологія особливо вигідна для острівних територій, а також для країн, що мають протяжну берегову лінію.
Екологічна безпека:
· Греблі ПЕМ біологічно проникні
· Пропуск риби через ПЕМ відбувається практично безперешкодно
· Натурні випробування на Кислогубской ПЕС не виявили загиблої риби або її ушкоджень (дослідження Полярного інституту рибного господарства і океанології)
· Основна кормова база рибного стада - планктон: на ПЕМ гине 5-10% планктону, а на ГЕС - 83-99%
· Зниження солоності води в басейні ПЕМ, що визначає екологічний стан морської фауни і льоду складає 0,05-0,07%, тобто практично невідчутно
· Льодовий режим у басейні ПЕМ пом'якшується
· У басейні зникають тороси і передумови до їх утворення
· Не спостерігається натискного дії льоду на спорудження
· Розмив дна і рух наносів повністю стабілізуються протягом перших двох років експлуатації
· Наплавний спосіб будівництва дає можливість не зводити в створах ПЕМ тимчасові великі будбази, споруджувати перемички та інше, що сприяє збереженню навколишнього середовища в районі ПЕМ
· Виключений викид шкідливих газів, золи, радіоактивних і теплових відходів, видобуток, транспортування, переробка, спалення та поховання палива, запобігання спалювання кисню повітря, затоплення територій, загроза хвилі прориву
· ПЕМ не загрожує людині, а зміни в районі її експлуатації мають лише локальний характер, причому, в основному, в позитивному напрямку.
· Енергетична характеристика приливних електростанцій
Використання великих сил припливів і відливів Світового океану, навіть самих океанських хвиль - цікава проблема. До вирішення її ще тільки приступають. Тут багато що належить вивчати, винаходити і конструювати.

Список літератури:

  1. Бернштейн Л. Б., Припливні електростанції в сучасній енергетиці, М., 1961;
  2. Євген КРИШТАЛЬ «Енергія світового океану» Енергетика і промисловість Росії, газета: № 6 (22) червень 2002 року;
  3. Жібра Р., Енергія припливів і приливні електростанції, пров. з франц.,
  4. Усачов І.М. Припливні електростанції. - М.: Енергія, 2002;
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Доповідь
24.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Припливні електростанції 2
Припливні океанічні електростанції і їх екологічні проблеми
Атомні електростанції
Атомні електростанції 2
Розробка схеми суднової електростанції
Вибір схеми видачі потужності електростанції типу АЕС
Вибір схем видачі потужності електростанції типу АЕС
Атомні електростанції Майбутнє ядерної енергетики в Республіці Білорусь
© Усі права захищені
написати до нас