Přílivová energie. Ruská jediná přílivová elektrárna

Velký Nikola Tesla mnohokrát v soukromých rozhovorech tvrdil, že lidé jsou všude obklopeni energií, potřebují je jen využít. Lidstvo odešlo nejsnazší cestou, když převzalo povahu těch nejpoužívanějších kalorií a vypálilo je. Účinnost využívání zdrojů je nízká, ale jen málo lidí o tom přemýšlí, ačkoli Mendeleev také poukázal na přiměřenost výhod spalování ropy a bankovek. Nicméně, čas od času akademický svět si pamatuje své minulé zkušenosti nebo přijde s něčím novým. Takže tam jsou pole větrných turbín s generátory, solární panely, příliv a geotermální elektrárny, jiné zdroje energie, které využívají přírodní síly, které jsou nyní téměř úplně zbytečné.

Energie přírodních sil

Vítr, vlny, blesk, hurikány, tornáda, vulkanické erupce jsou rozsáhlé pohyby hmot a energie vzduchu, vody, tepla a statická elektřina. Pokud se nám podaří učit se, jak odvést z přírody alespoň část své síly pro potřeby naší rostoucí civilizace, pak pro budoucnost lidstva, můžete být klidní. V opačném případě s rostoucí spotřebou neobnovitelných zdrojů je jejich vyčerpání nevyhnutelné. Jednoho dne vyčerpá uhlí, ropa, plyn, uran, plutonium a další nerosty a dojde k kolapsu planetární energie. Jeden z možných způsobů, jak vyjít z potenciální krize, je správně považován za přílivovou moc. Jak naznačuje jejich jméno, spotřebovávají energii obrovské množství vody tekoucí z jedné části Světového oceánu do druhé s určitou frekvencí.

Co je příliv

Skutečnost, že hladina moře se čas od času zvedá a klesá, lidé už dlouho vědí. Tento fenomén čelili starí námořníci. Jakmile jednou začali své lodě v útulné laguně a snažili se z toho znovu vyrazit do moře, najednou se rozběhli do pruhů, které nedávno existovaly. Legendy o destilátech, které přesunuly podmořské útesy, skály, bouchly kolem stonky vlnou mořských mořských ptáků a další fascinující mýty. Brzy někde zmizel a lodě se rozběhly. Objev astronomických vzorů vedl k realizaci vzájemného propojení mezi konceptem hladiny vody a lunárními fázemi. Vysvětlil vše Zákon světa. Voda byla přitahována k Měsíci v okamžicích svého přiblížení se k Zemi silou nepřímo úměrnou čtverci vzdálenosti mezi těly prostoru. Z pohledu fyziky by měly být přílivové elektrárny nazývány měsíčními. Používají energii pohybu vody, která zase čerpá energii z jediného přirozeného satelitu naší planety. Slunce, mimochodem, také přispívá k tomuto procesu, ačkoli je dále než Měsíc, ale hmota hvězdy je mnohem větší.

Tidal Mills, Britové a Pomors

Intuitivně se člověk naučil aplikovat energii přílivu dlouho před objevy Newtonových zákonů. Nebyly zde žádné elektrické generátory. Ale na druhé straně mlynáři pracovali s mohutnou a hlavní, jejichž mlýnky se rotují s koly s čepelemi spuštěnými do vody, kde byly nejvíce aktivní vlny moře. Obvykle místo pro stavbu podobných objektů potravinářského průmyslu vybralo staré mlýny v zátokách s úzkými ústy. Tam proudy vody plivou nerozumné mechanismy zvláště efektivně. Bylo to příliv - směr otáčení je jeden, a při odlivu - druhý, opak a obilí se nestará, jak se mlýnské kameny točí, je to v každém případě zemřeno. V podstatě byly přívalové mlýny stejné větrné mlýny, pracovaly pouze ve vzduchu, ale ve vodním prostředí. Tato zařízení fungovala na britských ostrovech již v 12. století a jejich výskyt v Rusku na Bílém moři je znám z kronik z 17. století. Možná, že Pomorové používali anglickou zkušenost, když viděli tyto mlýny během svých obchodních misí, ale je pravděpodobné, že o tom si mysleli, byli talentovaní.

Po základních objevech v oblasti teoretického elektrotechniky se blížila otázka praktické průmyslové výroby nové energie. Parní stroj, osa hydraulického instalačního šroubu nebo jakýkoli jiný mechanický zdroj s kroutícím momentem by mohly otáčet hřídel generátoru.

První pokusy

Nejjednodušším řešením byla přehrada, analogicky s vodní mlýn pomocí potenciálů rozdílové úrovně. V 19. století byly také široce používány parní stroje, stejně jako motory s vnitřním spalováním. V roce 1913 byla postavena první experimentální přílivová elektrárna na světě. Princip fungování tohoto zdroje energie se dnes používá. Síla generátoru, namontovaná v Dee Bay poblíž přístavu Liverpool, byla malá, 635 wattů, ale nezačala.

V roce 1935 Američané, kteří měli zájem o inovace, se pokoušeli vybudovat silnější agregát "bezdrogové" energie, investovali do projektu spravedlivou částku, ale myšlenka se změnila v kolaps. Úpadek mořského dna nebyl dostatečně zkoumán, půda "se vznášela" a snahy vypnout vodu zátoky Passamakvodi (východní pobřeží USA) byly marné.

"Mrtvé skvrny"

Ale zkušenost je vždy užitečná, experimenty, dokonce i neúspěšné, jsou užitečné. V průběhu práce inženýři stanovili nezbytné a dostatečné podmínky, za kterých mohou přílivové elektrárny fungovat, zejména minimální rozdíl v úrovni. Byl čtyři metry. Je samozřejmé, že čím víc, tím lépe, ale méně, pak není vhodné začít s výstavbou PES.

Je zcela zřejmé, že při nízkém a nízkém přílivu bude směr proudění vody turbínovou vrtulí odlišný. Navíc intenzita otáčení se mění také v závislosti na hladině pracovní tekutiny v akumulační nádrži. Při konstrukci turbín musely tyto vlastnosti koncepčních inženýrů vzít v úvahu. Hřídel generátoru zcela zastaví ve dvou mrtvých bodech, což omezuje pracovní cyklus. Otočení začíná teprve tehdy, když nastane rozdíl v úrovni, nezáleží na tom, zda je kladný nebo záporný, tak fungují všechny přílivové elektrárny. Klady a zápory jsou vedle sebe ve všech systémech a strojích vynalezených lidmi, nic není dokonalé. Je důležité správně vyhodnotit výhody a nevýhody.

Co jsou dobré pro environmentální služby zaměstnanosti?

Hlavní výhodou je, že tyto stanice nepotřebují palivo, a proto nejsou k dispozici žádné spalovací produkty.

Druhý plus je také velmi důležitý. Ať se stane cokoliv, a bez ohledu na kataklyzmy (zemětřesení, tsunami, vulkanické erupce, pádu letadla, bombový útok, teroristický útok atd.), nejhorší věc, která se může stát, je zničení operační jednotky a generátoru s rozvodnou. Jiné důsledky, jako je rozlití paliva, radioaktivní chladivo a dokonce i něco strašného, ​​nemohou být způsobeny nepřítomností nebezpečných činidel v procesu.

Třetí pozitivní stránka, která příznivě odlišuje přílivové elektrárny od vodních elektráren, spočívá například v principu fungování, který zajišťuje pečlivý přístup k rybímu bohatství země. Část planktonu samozřejmě umírá při průchodu přítoků vody, ale ne více než desetina (pro srovnání, průchod čepelí vodních elektráren nevydrží od 83 do 99% vodní mikrofauna, hlavní rybí jídlo).

Za čtvrté, ledové podmínky prakticky neovlivňují práci PES.

Za páté, slanost vody zůstává téměř nezměněna.

A šestý ekologický okamžik spočívá v tom, že nevyhnutelné strukturální poruchy dna vzniklé při stavbě jsou po dvou letech úplně "vyléčeny", a to s úplnou obnovou životně důležité činnosti hydrobiosféry.

Ekonomické aspekty

Jediná přílivová elektrárna v Rusku a francouzská Rance TPS ve svých příkladech ukázaly, že cena energie získané z vody je nejnižší. Kromě toho je produktivita podniků vysoce stabilní a nezávisí na politických či makroekonomických šokech. Práce TEC je ovlivněna pouze pohybem prostorových těles. Zvýšení nebo snížení úrovní zatížení a spotřeby energie spotřebiteli také neporušuje technologické předpisy provozu.

Stavební technika, nazývaná plovoucí, vám umožňuje vytvářet energetické jednotky, které nejsou v místě budoucích stanic, ale u pobřežních doků a teprve potom odtahovat přílivové elektrárny do požadované oblasti světových oceánů. Proto je proces instalace výrazně zjednodušen.

Zařízení

Největší amplituda hladiny moří je pozorována v zátokách, ve kterých jsou přírodní poloostřené nádrže tvořeny pobřežním reliéfem. Změna směru otáčení turbíny je technicky realizována prostřednictvím proměnlivého stoupání lopatek, jinými slovy jejich rotace vzhledem k ose rotace. Turbíny mají zpravidla schopnost přejít z generátoru na režim čerpadla, v závislosti na situaci a fázi technologického cyklu. Hlavní nevýhodou nerovnoměrného výkonu je vyrovnaná společná integrovaná energetická soustava, jejíž část tvoří přílivové elektrárny. Přínosy a nevýhody této technologie v porovnání se stále skládají energetiky a ekologové ve prospěch PES.

Proč je málo z nich?

Pokud je vše tak úžasné, proč jsou břehy všech kontinentů nasycené těmito nádhernými, ekologickými, neškodnými a neškodnými, ale velmi užitečnými zařízeními? Proč lidstvo v atmosféře stále kouří palivovým olejem, uhlím a jinými výpary, ohrožuje nové černobyly a Fukušimu, ničí ryby s lopatkami turbín vodních elektráren a zpomaluje pohyb řek, což vede k porušování životního prostředí? Členové Greenpeace můžou rozumně tvrdit, že příliv elektráren samotných může splňovat společně s podniky pět tisíckrát moderní potřeby obyvatel světa. Ve světě však mohou být počítány na prstech.

Vysoké náklady a přínosy

Faktem je, že jsou velmi drahé. Každý TPP stojí až o 150% více než vodní elektrárna o stejné kapacitě. Náklady na zničené ryby a škody na životním prostředí nikdo nezohledňuje. Můžete mít různé postoje vůči organizaci Greenpeace a ne všichni podporovat její aktivity, ale může být užitečné poslouchat názory svých členů. A někteří už to udělali.

Podíl energie, kterou v současné době poskytují všechny přílivové elektrárny na světě, je zanedbatelný, ale má tendenci k stálému růstu. Nyní je zde něco málo více než tucet, mají různé kapacity a pouze jejich princip spojuje.

Zde je jejich seznam s charakteristikami, zemí a rokem uvedení do provozu:

Pět dalších provozních čínských stanic nebylo v seznamu uvedeno kvůli nízkému výkonu.

Odborníci zároveň odhadují, že celkový potenciál hydrodynamické energetiky je jeden milión megawattů, získaný bez spalování fosilních paliv nebo jaderných reakcí.

Co dál?

Kislogubská přílivová elektrárna pracovala na úplném opotřebení agregované části a v roce 1994 prošla ochranou, ale již na začátku třetího tisíciletí bylo rozhodnuto o rekonstrukci za účelem provedení experimentálních studií. Vedení Ruské federace věnuje velkou pozornost otázce alternativní generace obrovských množství energie navzdory vysokým nákladům na výstavbu průmyslových jednotek.

Jediná přílivová elektrárna v Rusku je pouze základem pro vývoj technologií. Projekt na vybudování největšího Penzhinského energetického centra na světě v Okhotském moři s celkovou kapacitou 135 GW. Má se používat k výrobě obrovských množství vodíku potřebných pro výrobu syntetických fosilních paliv, které během spalování netvoří škodlivé chemické sloučeniny. Tento projekt vyžaduje vážné investice, ale slibuje, že dá efekt, jehož hodnota je dnes obtížně odhadnuta.

Otázka přesně, kdy bude vybudována přílivová elektrárna Penzhinsk v Rusku, zůstává otevřená.