Главная страница

Возобновляемые и ресурсосберегающие источники энергии (1). Возобновляемые и ресурсосберегающие источники энергии


Скачать 7.49 Mb.
НазваниеВозобновляемые и ресурсосберегающие источники энергии
Дата22.08.2022
Размер7.49 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаВозобновляемые и ресурсосберегающие источники энергии (1).doc
ТипДокументы
#650481
страница36 из 43
1   ...   32   33   34   35   36   37   38   39   ...   43

ГЛАВА 7. ЭНЕРГИЯ ПРИЛИВОВ

7.1. Введение


Приливные колебания уровня в морях и океанах Земли вполне предсказуемы. Основные периоды этих колебанийсуточные, продолжитель­ностью около 24 часов и полусуточныеоколо 12 ч. 25 мин. Разность уровней между последовательными – самым высоким и самым низким уровнями воды – высота прилива R. Диапазон изменения этой величины составляет 0,5…10 м. Во время приливов и отливов перемещение водных масс обра­зует приливные течения, скорость которых в прибрежных проливах, или между островами, может достигать примерно 5 м/с.

Поднятую на максимальную высоту во время прилива воду можно отде­лить от моря дамбой или плотиной в бассейне площадью А. Если затем во время отлива пропустить эту массу воды через турбины, то можно получить среднюю мощность Р = 0,5 АR2 g.

Например, при А = 10 км2, R= 4 м и  = 12 ч. 25 мин усредненная величина мощности Р=17 МВт.

Энергия приливных течений может быть преобразована подобно тому, как это делается с энергией ветра. Мощность, снимаемая с 1 м2 площади поперечного сечения приливного потока при максимальной скорости U0, равна примерно q 0,1Uo3. Для Uo=3 м/с q12 кВт/м2.

Несмотря на большие потенциальные возможности, присущие приливным электростанциям (ПЭС), они имеют и определенные недостатки. Это очень высокие капитальные затраты на сооружение большинства предпо­лагаемых ПЭС; потенциальные экологические нарушения и изменения режимов эстуариев и морских районов. Безусловно, вопрос о строительстве ПЭС в данном районе зависит от многих факторов, которые должны учи­тываться при проектировании такой ПЭС. Окончательный критерий ком­мерческого успеха ПЭС – затраты на 1 кВт/ч, вырабатываемой ею электроэнергии. Они могут быть снижены за счет следующих мероприятий: если станция будет решать несколько комплексных задач; если проценты на капитал, вложенный в финансирование строительства при высоких капитальных затратах невысоки; если вырабатываемая электроэнергия ис­пользуется для снижения потребления дорогого дизельного топлива.

Но обычно стремятся мощность ПЭС довести до значений 1000 Мвт, так как они дают дешевую электроэнергию, но проектируют и строят небольшие ПЭС [40]. Далее в этой главе рассмотрим основные вопросы, позволяющие рассчитать мощность ПЭС.

7.2. Усиление приливов


Обычный прилив в открытом океане имеет высоту менее 1 м и не пригоден для целей энергетики. Однако вблизи ряда эстуариев и некоторых других природных образований высоты приливов увеличиваются.

Приливное движение в море имеет форму движущейся волны, называемой приливной волной. В этой волне, длина которой
довольно велика, если сравнить с глубиной моря, весь столб воды
от поверхности до дна движется с одинаковой скоростью.
Движе­ние непрерывно распространяющейся приливной волны имеет скорость С, связанную с ускорением силы тяжести и глубиной моря h соотношением C = (gh)0,5.

Резонансное усиление приливов в эстуариях и заливах подобно тому, как это происходит при резонансе звуковых волн в акустических резонаторах (рис. 7.1).




Рис. 7.1. Вид в плане резонансного усиления приливной волны в эстуарии для идеализированного залива глубиной h и длиной L = /4



Резонанс для приливной волны, набегающей со стороны открытого моря, наступает, когда

L = n/4. (7.1)
где n – 1, 3, 5... нечетное число.

Соответствующая резонансная частота fr и период Тr связаны между собой таким образом:

fr= 1/Tr = с/, (7.2)
Следовательно,
Tr= /c = 4L/n (gh)0.5 . (7.3)
Резонанс возникает, если период вынужденных колебаний Тn равен периоду собственных колебаний Тr, то есть
Tn = 4L / (gh)0,5 ; L/h0,5 = h/4 g0,5 Tf. (7.4)
1   ...   32   33   34   35   36   37   38   39   ...   43


написать администратору сайта