Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра авиационной теплотехники и теплоэнергетики

Реферат

на тему: «Альтернативная гидроэнергетика»

Группа ТЭМ-503

Студент ____________ Гаврилова О.В.

(подпись) (Ф.И.О.) Принял ___________ Полещук И.З.

(подпись) (Ф.И.О.)

Уфа 2012

Оглавление

Введение 1

1 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ОКЕАНОВ 2

2 Характеристика альтернативной гидроэнергетики 3

2.1 Понятие альтернативной гидроэнергетики 3

2.2 Конструкция и принцип работы гидравлической турбины 4

2.3 Приливные электростанции 6

2.3.1 Характеристика приливной электростанции 6

2.3.2 Приливные гидроэлектростанции в мире 8

2.4 Волновые электростанции 9

2.5 Океанические тепловые электростанции 13

3 СОСТОЯНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ОКЕАНОВ В МИРЕ 14

Заключение 17

Список используемой литературы 18

Введение

Примерно 70 % поверхности Земли занимает Мировой океан, и соответственно такая же доля энергии солнечного излучения, падающего на Землю, воспринимается его поверхностью. Поглощательная способность воды составляет 94 %, так что запасы энергии в Мировом океане колоссальны. При отсутствии перемешивания 98,8 % этой энергии воспринимается в слое толщиной 1 см. Практически в результате перемешивания волнами и течениями влияние солнечной радиации распространяется на глубину 50 … 100 м. В экваториальной зоне температура на поверхности океанов достигает 28 °С, а на глубине 500 м – всего 2 … 5 °С. Так что только тепловая энергия, обусловленная этой разницей температур, оценивается в кДж. Энергия океанских течений может дать кДж, такого же порядка энергия волн и приливов и отливов.

Наиболее очевидным и эффективным способом использования этих видов энергии является постройка приливных электростанций. Большое внимание отводится проектам, в которых для получения электроэнергии в замкнутом паротурбинном цикле с легкоиспаряющимися рабочими телами (пропан, фреон) используется разность температур воды на поверхности и на дне морей и океанов.[3]

1 Энергетические ресурсы океанов

Мировой океан представляет собой огромный резервуар возобновляемых

энергетических ресурсов (ВЭР). В настоящее время развитие океанской энергетики связано с использованием:

• энергии морских волн (приливные, ветровые, зыбь) и течений;

• градиентов температур и солености морской воды.

В соответствии с практическим интересом использование волновой

энергии океана связано с созданием волновых ЭС (ВолЭС), приливных ЭС (ПЭС), электростанций морских течений (ЭСМТ).

Отдельное направление составляют энергоустановки:

• океанские тепловые ЭС (ОТЭС), использующие температурный градиент;

• гидротермальные ЭЦ, использующие разницу температур между

водой океана и воздуха в Северных районах.

Суммарная мощность приливов оценивается в 3-1012 Вт (за год 1020 Дж — сравнимо с годовым потреблением энергии населением Земли). Мировой технический потенциал приливной энергии оценивается в 1 млрд кВт (треть от суммарной мощности 3 млрд кВт), что соответствует потенциалу почти всех рек мира и теоретически дает возможность вырабатывать 2,5...3 трлн кВт-ч электроэнергии.

Специалисты считают, что примерно 50% этой мощности может быть использовано в странах, берега которых омываются морями с высотой прилива более 5 м (Россия, Канада, США, Франция, Англия, Индия, Китай, Юж. и Сев. Корея, Австралия).

Приливная энергия (в отличие от солнечной и ветровой) характеризуется

неизменностью ее среднемесячного потенциала в сезонном и в многолетних циклах, но прерывиста в течение суток.

Чередование приливов и отливов (ежесуточно через 6 ч 12 мин) требует от гидротурбинных ПЭС способности работать при переменных направлениях вращения (капсульные агрегаты типа турбина — насос). По оценкам экспертов сейчас в мире насчитывается 5 мест наиболее благоприятных для строительства ПЭС:

• два смежных залива в Канаде (Фанди) и в США (Пас-

самакуоди);

• Французское побережье вдоль Ла-Манша и устье реки Ране;

• устья (эстуарии) рек Англии, впадающих в Ирландское море;

• побережье Кимберли в Австралии;

• побережье Белого моря в России.

В случае полного освоения этих пяти зон и при 20% извлечения

энергии приливов на ПЭС можно получить 30 тыс МВт, т. е. примерно мощность 10 современных крупных АЭС. Этого достаточно для местного энергоснабжения.[1]