станции приливов и отливов. Документ Microsoft Word (4). Приливная электростанция это комплекс инженерных систем, при помощи которых энергия от движения воды, или кинетическая энергия воды, преобразуется в электрическую
 Скачать 21.65 Kb.
|
|
В существующем мире человек все чаще задумывается о необходимости применения возобновляемых источников энергии при получении электроэнергии, одним из таких, является энергия морских приливов, а для ее преобразования служат приливные электростанции. Как известно, природные приливы и отливы, взаимосвязаны с движением Луны и Солнца вокруг биосферы планеты Земля, а также от ее движения вокруг своей оси вращения. В зависимости от положения космических тел по отношению к Земле, приливы и отливы могут различаться по свое силе, но так как это явление происходит регулярно, то человек решил, что их можно применить для своего использования. Приливная электростанция – это комплекс инженерных систем, при помощи которых энергия от движения воды, или кинетическая энергия воды, преобразуется в электрическую .В период покоя, а это происходит когда отлив заканчивается, или только начинается прилив, кинетическая энергия воды мала, и ее недостаточно. Этот период длится 1-2 часа. В активный период, ее продолжительность 4-5 часов, энергия водных масс, преобразуется в электрическую энергию. Основным элементом любой электростанции служит генератор, который вырабатывает электрический ток, разница лишь в механизме, приводящем его во вращательное движение. В варианте приливной электростанции, этим механизмом становится гидротурбина. Для того чтобы повысить КПД такого сложного комплекса, как приливная электростанция, выбирается местоположение, где регистрируются максимальные приливы. Затем монтируется плотина, которая отделяет акваторию самого моря от прибрежной зоны. В тело построенной плотины монтируются гидротурбины, которые преобразуют кинетическую поступательную энергию воды, в кинетическую вращательную энергию. Во время отлива, набранная водная масса увеличивает количество вырабатываемой электрической энергии, за счет увеличения объема, который проходит через турбину. В качестве механизма, обеспечивающего набор воды во время прилива, выступают также гидротурбины. У приливных электростанций мощность установки зависит от: характера приливов и отливов, а также их мощности; количества и объема резервных водохранилищ; количества и мощности гидротурбин. В связи с тем, что сооружение плотин сильно увеличивает стоимость строительства станции, то и развитие гидроэнергетики этого типа шло довольно медленно. Последние десятилетия появились новые материалы и новые технологии, которые не обошли своим вниманием и энергетику, в свете этого, появились новые типы приливных электростанций. Принцип действия приливных электростанций нового поколения остался прежним, это преобразование движения водных масс, отличие же в том, что на специальной конструкции, которая закрепляется на дне, монтируются лопасти большого диаметра. Лопасти вращаются при движении водных масс и через редукторы передают вращательное движение на генераторы.К плюсам использования можно отнести: экологическая безопасность установок; возобновляемый источник энергии; возможность рассчитать количество получаемой энергии в долгосрочной перспективе; низкая себестоимость получаемой электроэнергии; продолжительный срок эксплуатации. К минусам данного типа электростанций относятся: высокие затраты на строительство при продолжительном сроке окупаемости проекта; малая мощность вырабатываемой энергии; цикличность работы. Кислогубская ПЭС Расположена в губе Кислая Баренцова моря, в Мурманской области. Работала с 1968 по 1992 год, когда была поставлена на консервацию. Начиная с 2004 года производилась реконструкция станции, и с 2007 года работа станции была возобновлена. В настоящее время станция работает в штатном режиме. Малая Мезенская ПЭС Расположена в Мезенском заливе Белого моря, в Архангельской области. Начало работы – 2007 год, работает по настоящее время. Ведутся работы по увеличения мощности и модернизации станции в более крупную Мезенскую ПЭС. На основании опыта эксплуатации и действующих разработок в России запланированы новые приливные электростанции. Список запланированных ПЭС в России: Северная (Мурманская область, недалеко от Кислогубской), Пенжинская (Магаданская область, Камчатский край), Тугурская (Хабаровский край), Использование природной энергии широко распространено во многих странах мира, так приливные электростанции успешно работают в США, Франции, Канаде, Норвегии, Южной Корее, Великобритании, Китае и Индии. Важными условиями наличия подобных энергетических объектов являются: наличие технических возможностей и присутствие собственных морских побережий. Современными лидерами в открытии и строительстве новых приливных электростанций являются две страны: Великобритания и Республика Корея. До 2011 года первая в мире построенная ПЭС была одновременно и самой мощной – это французская «Ля Ранс». Ее мощность составляет 240 МВт, но в 2011 году в Корее открыли станцию мощностью 254 МВт – Сихвинскую ПЭС. Это динамическая приливная электростанция, растянувшаяся более чем на 12 километров вдоль берега. На стадии строительства в Корее еще 2 более мощные станции: на 800-1300 МВт, 520 МВт. В Великобритании планируется открытие 2 станций: на 400 МВт и 8,6 ГВт. В 1913 году около города Ливерпуль в бухте Ди в Великобритании впервые в мире запустили приливную электростанцию, мощность которой была 0,635 МВт. В настоящее время там же в Великобритании на реке Северн идёт подготовка по реализации проекта в строительстве уже самой большой и мощной приливной электростанции. Проектная мощность составляет 8,6 ГВт. ПЭС «Shihwa», которая построена в 2003 году, имеет мощностью 254 МВт, и затем до 2011 года прошла модернизацию. Объем вырабатываемой электроэнергии составляет 550 млн. кВт/часов ежегодно. Причинами, которыми можно объяснить малое распространение приливных электростанций, можно назвать следующие: При строительстве станций подобного типа приходится осуществлять вывод из общего пользования прибрежных территорий, что обусловлено организацией бассейна станции (строительство резервных бассейнов и охранные мероприятия). Высокая стоимость при малой проектной мощности, что определяет большой срок окупаемости проекта. Приведенные выше причины постепенно утрачивают свою актуальность, т. к. при использовании новых типов станций с лопастно-редукторными агрегатами, позволяет отказаться от строительства плотин и резервных бассейнов, что значительно снижает стоимость строительства и снижает сроки окупаемости проекта. А разработка новых, более мощных генераторов, позволяет получать большее количество электрической энергии, при тех же исходных параметрах первичной энергии, которой является энергия приливов и отливов. In the existing world, people are increasingly thinking about the need to use renewable energy sources to generate electricity, one of these is the energy of sea tides, and tidal power plants are used to convert it. As you know, natural tides are interconnected with the movement of the Moon and the Sun around the biosphere of the planet Earth, as well as from its movement around its axis of rotation. Depending on the position of cosmic bodies in relation to the Earth, the tides may vary in their strength, but since this phenomenon occurs regularly, a person decided that they could be used for their own use. A tidal power plant is a complex of engineering systems by which the energy from the movement of water, or kinetic energy of water, is converted into electrical energy.During the rest period, and this happens when the tide is out, or the tide is just beginning, the kinetic energy of the water is small, and it is not enough. This period lasts 1-2 hours. During the active period, its duration is 4-5 hours, the energy of water masses is converted into electrical energy. The main element of any power plant is a generator that generates an electric current, the only difference is in the mechanism that drives it into rotational motion. In the variant of a tidal power plant, this mechanism becomes a hydro turbine. In order to increase the efficiency of such a complex complex as a tidal power plant, a location is selected where the maximum tides are recorded. Then a dam is installed that separates the water area of the sea itself from the coastal zone. Hydraulic turbines are installed in the body of the constructed dam, which convert the kinetic translational energy of water into kinetic rotational energy. During low tide, the collected water mass increases the amount of electrical energy generated by increasing the volume that passes through the turbine. Hydraulic turbines also act as a mechanism that provides a set of water during high tide. In tidal power plants, the power of the installation depends on: the nature of the tides, as well as their capacity; the number and volume of reserve reservoirs; the number and capacity of hydraulic turbines. Due to the fact that the construction of dams greatly increases the cost of construction of the station, the development of hydropower of this type was quite slow. In recent decades, new materials and new technologies have appeared, which have not ignored the energy sector, in light of this, new types of tidal power plants have appeared. The principle of operation of tidal power plants of the new generation has remained the same, this is the transformation of the movement of water masses, the difference is that large diameter blades are mounted on a special structure that is fixed at the bottom. The blades rotate during the movement of water masses and transmit rotational motion to generators through reducers.The advantages of use include: environmental safety of installations; renewable energy source; the ability to calculate the amount of energy received in the long term; low cost of electricity received; long service life. The disadvantages of this type of power plants include: high construction costs with a long payback period of the project; low power of the generated energy; cyclical work. The Kislogubskaya PES is located in the Sour Bay of the Barents Sea, in the Murmansk Region. It worked from 1968 to 1992, when it was put on conservation. Since 2004, the reconstruction of the station has been carried out, and since 2007, the work of the station has been resumed. The station is currently operating normally. The Malaya Mezen NPP is located in the Mezen Bay of the White Sea, in the Arkhangelsk region. The beginning of work – 2007, works to the present. Work is underway to increase the capacity and upgrade the station into a larger Mezen NPP. Based on operational experience and current developments, new tidal power plants are planned in Russia. List of planned PES in Russia: • Severnaya (Murmansk region, near Kislogubskaya), • Penzhinskaya (Magadan region, Kamchatka Krai), • Tugurskaya (Khabarovsk Territory), The use of natural energy is widespread in many countries of the world, so tidal power plants are successfully operating in the USA, France, Canada, Norway, South Korea, Great Britain, China and India. Important conditions for the availability of such energy facilities are: the availability of technical capabilities and the presence of their own sea coasts. The modern leaders in the opening and construction of new tidal power plants are two countries: the United Kingdom and the Republic of Korea. Until 2011, the world's first built PES was at the same time the most powerful – this is the French "La Rance". Its capacity is 240 MW, but in 2011, a 254 MW power plant was opened in Korea – the Sikhvin NPP. It is a dynamic tidal power plant that stretches for more than 12 kilometers along the coast. There are 2 more powerful stations under construction in Korea: 800-1300 MW, 520 MW. It is planned to open 2 stations in the UK: 400 MW and 8.6 GW. In 1913, a tidal power plant with a capacity of 0.635 MW was launched for the first time in the world near the city of Liverpool in Dee Bay in the UK. Currently, preparations are underway there in the UK on the Severn River to implement a project in the construction of the largest and most powerful tidal power plant. The design capacity is 8.6 GW. The Shihwa power plant, which was built in 2003, has a capacity of 254 MW, and then underwent modernization until 2011. The volume of electricity generated is 550 million kWh annually. The reasons that can explain the small spread of tidal power plants are the following: During the construction of stations of this type, it is necessary to withdraw coastal territories from public use, which is due to the organization of the station's basin (construction of reserve pools and security measures). High cost at low design capacity, which determines the long payback period of the project. The above reasons are gradually losing their relevance, because when using new types of stations with blade-gear units, it allows you to abandon the construction of dams and reserve pools, which significantly reduces the cost of construction and reduces the payback period of the project. And the development of new, more powerful generators allows you to get more electrical energy, with the same initial parameters of primary energy, which is the energy of tides. |