Міністерство освіти і науки РФ
Федеральне агентство освіти
Іркутський державний технічний університет
Факультет Біу
Кафедра економіки та менеджменту
ДОПОВІДЬ
З дисципліни: " нетрадиційні джерелаенергії "
на тему : "Припливніелектростанції "
Виконала:
Перевірив: Чумаков В.М.
2006
Введення
Різкезбільшення цін на паливо, труднощі з його отриманням, виснаження паливнихресурсів - всі ці видимі ознаки енергетичної кризи викликали вОстанніми роками в багатьох країнах значний інтерес до нових джереленергії, в тому числі до енергії Світового океану.
Відомо, що запасиенергії в Світовому океані колосальні, адже дві третини земної поверхні (361млн. кв. км) займають моря і океани. Однак поки що люди вміють використовуватилише незначні частки цієї енергії, та й то ціною великих і повільно окупаютьсякапіталовкладень, так що така енергетика досі здаваласямалоперспективною.
Енергія океану давнопривертає до себе увагу людини. У середині 80-х років уже діялиперші промислові установки, а також велися розробки по наступних основнихнапрямах: використання енергії припливів, прибою, хвиль, різниці температурводи поверхневих і глибинних шарів океану, течій і т.д.
Приливніелектростанції
Століттями люди роздумувалинад причиною морських припливів і відливів. Сьогодні ми достовірно знаємо, щомогутнє природне явище - ритмічний рух морських вод викликають силитяжіння Місяця і Сонця. Приливні хвилі таять в собі величезний енергетичнийпотенціал - 3 млрд. кВт.
Ідея використанняенергії припливів з'явилася у наших предків добру тисячу років тому. Правда,будували вони тоді не ПЕС, а приливні млини. Одна з таких млинів,згадувана ще в документах 1086, збереглася в містечку Ілінг, на півдніАнглії. У Росії перша приливна млин з'явилася на Беломорье в XVII столітті.
У ХХ столітті вчені задумалисянад використанням потенціалу припливів в електроенергетиці. Перевагиприливної енергії незаперечні. Приливні станції можна будувати в важкодоступнихмісцях у прибережній зоні, вони не забруднюють атмосферу шкідливими викидами ввідміну від теплових станцій, не затоплюють земель на відміну відгідроелектростанцій і не представляють потенційної небезпеки на відміну відатомних станцій.
Приливна електростанція(ПЕС) - електростанція , перетворююча енергію морських припливів велектричну. ПЕС використовує перепад рівнів В«повноїВ» і В«малоїВ» води під часприливу і відливу. Перекривши греблею, затока або гирлі впадає з море (океан)річки (утворивши водойму, називають басейном ПЕС), можна при досить високійамплітуді припливу (> 4 м ) створити напір, достатній дляобертання гідротурбін і з'єднаних з ними гідрогенераторів, розміщенихв тілі греблі. При одному басейні і правильному півдобові циклі припливів ПЕСможе виробляти електроенергію безперервно протягом 4-5 ч зперервами відповідно 2-1 ч чотири рази за добу (така ПЕС називаєтьсяоднобассейновой двосторонньої дії). Для усунення нерівномірностівироблення електроенергії басейн ПЕС можна розділити греблею на два або трименших басейну, в одному з яких підтримується рівень В«малоїВ», а в іншому- В«ПовноїВ» води, третій басейн - резервний; гідроагрегати встановлюються втілі розділової греблі. Але і цей захід повністю не виключає пульсаціїенергії, обумовленої циклічністю припливів протягом півмісячної періоду.При спільній роботі в одній енергосистемі з потужними тепловими (в т. ч. іатомними) електростанціями, енергія, що виробляється ПЕС, може бутивикористана для участі в покритті піків навантаження енергосистеми, а входять доцю ж систему ГЕС, мають водосховища сезонного регулювання, можутькомпенсувати внутрімесячние коливання енергії припливів.
На ПЕС встановлюють капсульнігідроагрегати, які можуть використовуватися з відносно високим ккд вгенераторному (прямому і зворотному) і насосному (прямому і зворотному) режимах, атакож в якості водопропускних отворів. У години, коли мала навантаженняенергосистеми збігається у часі з В«малоїВ» або В«повноїВ» водою в море,гідроагрегати ПЕС або відключені, або працюють в насосному режимі - підкачуютьводу в басейн вище рівня припливу (або відкачують нижче рівня відливу) і такимчином акумулюють енергію до того моменту, коли в енергосистемі настанепік навантаження ( рис. 1 ).
У разі якщо приплив абовідлив збігається у часі з максимумом навантаження енергосистеми, ПЕС працює вгенераторному режимі. Таким чином, ПЕС може використовуватися в енергосистеміяк пікова електростанція .
У 1966 р. у Франції нарічці Ранс ( рис. 2 ) побудована перша в світі приливнаелектростанція. Система використовує двадцять чотири 10-мегаватних турбіни, володіє проектноїпотужністю 240 МВт і щорічно виробляє близько 50 ГВт * год електроенергії. Для цієїстанції розроблений приливної капсульний агрегат, що дозволяє здійснювати трипрямих і три зворотнихрежими роботи: як генератор, як насос і як водопропускну отвір, щозабезпечує ефективну експлуатацію ПЕС. За оцінками фахівців, ВЕЗ Рансекономічно виправдана. Річні витрати експлуатації нижче, ніж нагідроелектростанціях, і становлять 4% капітальних вкладень.
Інша велика приливна електростанціяпотужністю 20 МВт розташована в Аннаполіс-Ройал, в затоці Фанді (провінція НоваШотландія, Канада). Вона була офіційно відкрита у вересні 1984 р. Системазмонтована на о. Хогс в гирлі р.. Аннаполіс на основі вже існуючої дамби,захищає родючі землі від затоплення морською водою в період штормів.Амплітуда припливу коливається від 4,4 до 8,7 м.
У 1968 р. на узбережжіБаренцева моря в Кислого губі споруджена перша в нашій країнідослідно-промислова ПЕС. У будівлі електростанції розміщено 2 гідроагрегатипотужністю 400 кВт. Основоположниками цього проекту були радянські вчені ЛевБернштейн і Ігор Усачов. Вперше у світовій практиці гідротехнічногобудівництва станція була зведена наплавних способом, який потім широкостав використовуватися при будівництві підводних тунелів, нафтогазових платформ,прибережних ГЕС, ТЕС, АЕС та захисних гідротехнічних комплексів.
На відміну від гідроенергіїрічок, середня величина приливної енергії мало міняється від сезону до сезону, щодозволяє приливним електростанціям більш рівномірно забезпечувати енергієюпромислові підприємства.
За кордономрозробляються проекти приливних електростанцій у затоці Фанді (Канада) і вгирлі річки Северн (Англія) потужністю відповідно в 4 і 10 млн кіловат,працюють невеликі приливні електростанції в Китаї.
Поки енергія приливнихелектростанцій обходиться дорожче енергії теплових електростанцій, але при більшраціональному здійсненні будівництва гідроспоруд цих станцій вартістьвироблюваної ними енергії цілком можна знизити до вартості енергії річковихелектростанцій. Оскільки запаси приливної енергії планети значноперевершують повну величину гідроенергії річок, можна вважати, що приливнаенергія гратиме помітну роль в подальшому прогресі людського суспільства.
Світова спільнотаприпускає лідируюче використання в XXI столітті екологічно чистій і поновлюваної енергії морськихприпливів. Її запаси можуть забезпечити до 15% сучасного енергоспоживання.
33-річний досвідексплуатації перших в світі ПЕС - Ранс у Франції і Кислогубська в Росії -довели, що приливні електростанції:
В·стійкопрацюють в енергосистемах як в базі так і в піку графіка навантажень пригарантованої постійної місячної виробленні електроенергії
В·не забруднюютьатмосферу шкідливими викидами на відміну від теплових станцій
В·не затоплюютьземель на відміну від гідроелектростанцій
В·не представляютьпотенційної небезпеки на відміну від атомн...
