Приливні і хвильові електростанції

1. приливні електростанції Першу приливну електростанцію побудували в 1913 р поблизу Ліверпуля в бухті,...
2. хвильові електростанції

приливні електростанції

Першу приливну електростанцію побудували в 1913 р поблизу Ліверпуля в бухті, її потужність сягала 635 кВт.

Для роботи електростанції необхідно, щоб перепад рівнів між відливом і припливом становив понад чотири метри.

Зі збільшенням різниці висот води збільшується вироблення електроенергії приливної електростанції. Найбільш підходящим місцем для використання енергії припливів необхідно вважати таке місце на морському узбережжі, де припливи зазвичай мають амплітуду від 4 до 19 м, а берегової рельєф дозволяє з мінімальними витратами створити великий замкнутий басейн.

Зручним місцем для побудови приливної електростанції є вузький морська затока, який при влаштуванні ПЕС відсікається дамбою від океану. В отворах греблі розміщуються гідротурбіни з генераторами. Генератор і турбіна укладені в обтічну капсулу. Головним достоїнством таких капсульних агрегатів є їх універсальність. Вони здатні не тільки виробляти електричну енергію при русі через них морської води, але і виконувати функції насосів. При цьому виробництво електроенергії відбувається як в період припливу, так і в період відпливу.

Режим роботи припливної електростанції зазвичай складається з декількох циклів. Чотири перехідних циклу (періоду): простий турбін, по 1-2 години, періоди початку припливу і його закінчення. Потім чотири робочих циклу тривалістю по 4-5 годин, періоди припливу або відпливу, що діють в повну силу. В ході припливу водою наповнюється басейн припливної електростанції. Рух води обертає колеса капсульних агрегатів, електростанція виробляє струм. Під час відливу вода, йдучи з басейну в океан, також обертає робочі колеса, але в зворотну сторону. У проміжках між припливом і відливом колеса зупиняються. Приливну електростанцію необхідно пов'язати з мережею.

У Росії перша приливна станція була побудована в затоці Кисла Губа в 90 км від Мурманська в 1968 р, потужність турбіни 400 кВт. Вперше при її монтажі була застосована наплавний технологія будівництва, коли блоки роблять в доці, потім переміщують плавучим способом до місця установки, монтують і бетонують. Така ж технологія згодом була використана при будівництві дамби в Санкт-Петербурзі. В даний час на станції встановлено агрегат нового типу.

У Росії після виконання проектних проробок визначені кілька основних місць можливого розміщення приливних електростанцій в Північному морі: Мезенская ПЕМ - 8 ГВт, Північне море, близько 10 м прилив; Північна ПЕМ - 12 ГВт, Баренцове море, висота припливу близько 4 м; Пенжинской ПЕМ - 88 ГВт, Охотське море, висота припливу 11 м; Тугурской ПЕМ - 8 ГВт, Охотське море, висота припливу 9 м. Положення ПЕС на мапі .

Слід пам'ятати, що загальна потужність теплових електростанцій в Росії на сьогодні становить близько 150 ГВт. У зв'язку з далеким розташуванням споживачів електроенергії розглядається варіант виробництва поряд з ПЕС водню з подальшою його транспортуванням споживачам. Ведуться переговори з Росією про будівництво міжнародної ПЕС на сході Росії. Енергія ПЕС найдешевша.

Опис перспектив ПЕС дивись в статті співробітників ВАТ "НІІЕС ГидроОГК" і РНЦ "Курчатовський інститут" і в презентації "НІІЕС" .

Для застосування на ПЕС в Росії розроблені прості у виготовленні і тому дешеві ортогональні роторні турбіни, що складаються з декількох ярусів і мають ККД на рівні 70 ... 80%. У них є ряд переваг перед осьовими машинами, хоча їх ККД дещо менше.

Найпотужнішою на сьогодні є Сіхвінская ПЕС потужність 252 МВт (Південна Корея), введена в роботу в 2013 р

хвильові електростанції

Застосовуються також хвильові електростанції. Конструктивних реалізацій хвильових електростанцій, як мінімум, кілька десятків. В цьому розділі приведені три досить оригінальних конструкції.

Oceanlinx - електростанція, в якій робочим тілом є повітря. Ще одна назва - Oscillating Water Column (OWC). Осьова турбіна виробництва фірми Denniss-Auld turbine розташована горизонтально в надземної частини платформи. Канал, в якому вона розміщена, має змінне перетин і переходить в підводний канал. Змінний рівень поверхні хвиль призводить то до виштовхування повітря з проточної частини турбіни при підйомі хвилі, то до втягування атмосферного повітря при зниженні її рівня щодо середнього рівня води. Швидкість повітря максимальна в околиці робочого колеса турбіни. Ці змінні у напрямку потоки повітря і спричиняють обертання колеса турбіни. Незважаючи на протилежні напрямки руху повітря, турбіна обертає генератор в одному напрямку. Це досягається за допомогою механізму повороту лопаток при зміні напрямку руху повітря. За допомогою контролера проводиться змінне в часі регулювання кута положення лопаток щодо осі турбіни, виходячи з напрямку руху повітря і його швидкості, яка, в свою чергу залежить від висоти хвилі на поверхні моря. Досягнуто потужність 2,5 МВт в одному агрегаті, збираються зробити 6-модульний агрегат загальною потужністю 18 МВт. Рух повітря супроводжуються звуками, які називають "Диханням дракона".

Searaser, Wave Energy Converter - гравітаційно-хвильової насос (інші назви "морський наповнювач", перетворювач енергії хвиль) - це поплавковий поршневий насос двостороннього дії, що виробляє закачування морської води в басейн (ємність), розташований вище рівня моря на 100 ... 200 м. потужність одного модуля може досягати 250 кВт. З верхнього басейну вода прямує в гідротурбін агрегат, розташований на березі моря і виробляє електроенергію. Насос за принципом дії схожий на велосипедний насос. Рушійною силою поршня є результуюча сил Архімеда і сили тяжіння, що діє на переміщається по вертикалі верхній поплавець з внутрішнім вантажем завдяки енергії хвиль, дивись патент російською мовою і опис з фото . Фактично ця установка є гідроакумулятором, що використовують енергію хвиль для заповнення високо розташованої акумулюючої ємності, вежі або басейну.

У Північній Ірландії встановлений двороторний агрегат SeaGen потужністю 1,2 МВт з лопатями діаметром 10 м, см. Фото.