5

^

Приливные электростанции.

Шкутова М.А., студент СПбГПУ

Рассмотрена необходимость становления и развития возобновляемых источников энергии – приливных электростанций с гарантированно постоянной в месячном периоде экологически чистой энергии. Описан ортогональный гидроагрегат (ОГА) с типовым для российских приливных электростанций диаметром рабочего колеса 5,0 м. Приливная электростанции является одной из самых экологически безопасных способов получения электроэнергии.

Ключевые слова: приливные электростанции, ортогональная турбина, наплавной энергоблок, рабочее колесо.

1. Введение

Существует образное выражение, что мы живем в эпоху трех «Э»: экономика, энергетика, экология. Не зря говорят: «Энергетика – хлеб промышленности». Энергетика – это область хозяйства, охватывающая выработку преобразования, передачу и использование разных видов энергии. В нашем мире ни шагу нельзя ступить без использования электроэнергии. Электричество очень важно для нормального существования человечества, и потребности человека в электроэнергии постоянно возрастают, поэтому энергетика является объектом самого пристального общественного внимания; проблемы обеспечения ее безопасности и экологичности волнуют в настоящее время большие слои нашего общества.

В XXI веке ожидается широкое использование энергии морских приливов, запасы которой могут обеспечить до 12 % современного энергопотребления. Приливные электростанции не загрязняют атмосферу вредными выбросами, не затапливают земель, и не представляют потенциальной опасности для человека в отличие от тепловых, атомных и гидроэлектростанций. В то же время себестоимость их энергии - самая низкая.

2. Природа

Морские приливы и отливы возникают при периодических подъемах и спадах уровня моря, достигающих у берегов 10 м и более. Приливы происходят вследствие действия сил земного тяготения в системе Земля – Луна – Солнце и центробежных сил, возникающих при вращении Земли. Главное приливообразающее небесное тело – Луна. Поскольку за время одного оборота Земли вокруг собственной оси Луна перемещается на 1/29 часть своей орбиты, время следующего прилива или отлива запаздывает по отношению к предыдущему на 25 минут.

Солнце вызывает приливы, имеющие суточную периодичность, причем приливообразкующая сила Солнца из-за большого удаления от Земли в 2,17 раза меньше силы Луны. В случае совместного действия приливообразующих сил Луны и Солнца наблюдается максимальный прилив – сизигия (соединение), при

расположении Луны и Солнца под прямым углом относительно Земли эллипсоиды лунного и солнечного приливов взаимно «вычитаются», приводя к уменьшенному квадратурному приливу. Периодичность и сила прилива и отлива зависят также от конфигурации дна моря и входа в залив или бухту, где приливная волна подходит к берегу.

Определение объема возможных к использованию энергетических ресурсов прилива и сопоставление его с еще не использованным потенциалом рек России позволило сделать вывод о целесообразности развития приливной энергетики. На сегодня гидроэнергетический потенциал ПЭС России по оценкам различных источников составляет 210 – 250 млрд кВт*ч, в то врем как оставшийся не совоенным речной технический потенциал – 1670 кВт*ч.

Сопоставление возможного энергопотенциала ПЭС с потенциалом всех действующих в России электростанций показывает, что ПЭС даже пргодифицитныхи их полном развитии не решает всех проблем энергетики. Однако в удаленных от центра энергодифицитных регионах севера европейской части страны и Дальнего Востока ПЭС могут в полной мере удовлетворить потребности этих районов в электроэнергии. Использование энергии приливов позволяет реализовать ее основное положительное качество – гарантироанное постоянство среднемесячного потенциала в сезонном и многолетних периодах.