Геотермальная энергия

С увеличением глубины температура горных пород повышает­ся: на расстоянии 50 км от поверхности она составляет 700...800 °С,

500 км - около 1500...2000 "С, 1000 км - примерно 1700...2500 °С. Пред­полагается, что глубинные слои Земли за счет распада радиоактивных элементов и химических реакций продолжают медленно - на несколь­ко градусов за 10 млн. лет - нагреваться, в то время как близкие к поверхности слои медленно охлаждаются. Мощность теплового пото­ка, направленного от центра Земли к ее поверхности в 30 раз больше мощности электростанций всех стран мира.

Существует два качественно различных источника геотермаль­ной энергии: 1) гидротермальные (паротермальные) источники тепла, представляющие собой подземные запасы горячей воды и пара с тем­пературой 100...350 °С; 2) петротермальные источники, представляющие собой тепло сухих горных пород.

На Камчатке и Курилах, в Японии, Новой Зеландии, Ислан­дии горячая вода и пар выходят на поверхность в виде гейзеров и горячих источников. На Камчатке построено две гидротермальные элек­тростанции - Паужетская и Паратунская мощностью 11000 и 700 кВт соответственно. В других районах воспользоваться теплом подземных вод значительно сложнее, поскольку горячая вода залегает на глубине до 2 км, что требует дополнительных затрат на бурение скважин.

Для извлечения петротермального тепла предполагается с по­верхности Земли пробурить две скважины глубиной несколько километров, чтобы достигнуть горных пород с требуемой температу­рой. Затем с помощью местного взрыва скважины соединяют. Далее останется только закачивать в одну скважину холодную воду, а из дру­гой получать воду, нагретую подземным теплом.

Чтобы нагреть воду таким путем скважины должны быть сверх­глубокими. Это дорого и пока невыгодно. Поэтому специалисты ищут так называемые термоаномальные площади, где температура пород че­рез каждые 100 м повышается на 30...40 "С.

По оценкам ученых, к концу XX века геотермальные станции смогут давать 5 % от общего количества электроэнергии, вырабатывае­мой в нашей стране.

Энергия приливов и отливов

Как известно, морские приливы и отливы - следствие воздей­ствия на океаны и моря лунного и солнечного притяжения. Приливы и отливы происходят два раза в сутки. Обычно максимальное подня­тие воды над ее минимальным уровнем в открытом океане составляет около 1 м. Но в некоторых^местах этот перепад значительно больше; на атлантическом побережье Канады - до 18 м, в проливе Ла-Манш -до 15 м, на побережье Охотского моря - до 13 м.

С давних пор люди использовали энергию приливов и отли­вов, сооружая мельницы и лесопилки, приводимые в движение водой. В XX веке родилась идея приливных электростанций (ПЭС).

В 1966 г. во Франции на берегу Ла-Манша была построена ПЭС «Ране» мощностью 240 тыс. кВт. Конструктивно она представ­ляла собой бассейн, отделенный от моря плотиной, в теле которой установлен горизонтально расположенный гидрогенератор. Вода вра­щала его турбину, перетекая во время прилива из моря в бассейн, а во время отлива - обратно.

По аналогичному принципу в 1968 г. на Баренцевом море была построена Кислогубская ПЭС мощностью 800 кВт. Но в отличие от ПЭС «Ране» она подключена к общей энергосистеме вместе с тради­ционными электростанциями, что позволило устранить неравномерность подачи электроэнергии потребителям.

К сожалению, стоимость строительства ПЭС значительно выше, чем обычной гидроэлектростанции такой же мощности. Кроме того, на земном шаре очень мало (менее 30) мест, где строить ПЭС технически целесообразно (перепад высот во время прилива и отлива должен быть не менее 10 м).

Поэтому ПЭС не могут решить проблемы энергетики карди­нально. Но в экономическое развитие регионов и стран, чье побережье омывают моря, они способны внести определенный вклад. Это отно­сится, в частности, к северным и дальневосточным районам России. Так, ПЭС мощностью 40 тыс. кВт планируется построить на Кольс­ком полуострове. Предполагается, что плотинами с ПЭС будут перекрыты большие заливы - Мезенский в Белом море и Пенжинс-кий - в Охотском.