Що таке альтернативна енергетика? Приливні електростанції

Більшу частину електроенергії в даний час людство видобуває, використовуючи невідновлювані ресурси - нафту, газ, вугілля, горючий сланець, уран. Також поширені величезні гідроелектростанції, з гігантськими греблями, заливають багато квадратні кілометри лісів, родючих земель, що змінюють тектоніку даного району в гіршу сторону. Хоча є ще величезний потенціал відновлюваних джерел енергії.

Про малих ГЕС, обходяться без величезних гребель, ми вже говорили. Тепер - про приливних електростанціях.

Коливання рівня води біля берегів можуть досягати і 18 метрів. Теоретично, робота приливних станцій повинна гальмувати Землю. Однак розраховано, що, навіть якщо люди будуть відбирати у припливів 1000 ГВт, це подовжить добу на величину, на багато порядків меншу, ніж природне уповільнення обертання Землі (близько 2 * 10^-5 сек. в рік).

Щоб отримати енергію, зазвичай гирлі річки або затоку, де припливи високі, перегороджують греблею, тоді станції працюють і в режимі вироблення електрики, і в режимі акумулювання енергії (виходить гідроакумуляторних станція - воду перекачують вгору в нічний час, коли споживання невелике, а під час пікового споживання вона тече вниз і дає електрика).

Одна біда - місця, де є високі припливи, зовсім не обов'язково розташовані близько до місць споживання електроенергії. А значить - необхідно будувати ЛЕП, витрачати купу грошей і втрачати енергію при транспортуванні на великі відстані.

У Росії функціонує Кислогубская ПЕС (побудована вона в Кислої губі на узбережжі Баренцевого моря). Це - дослідно-промислова ПЕС, будували її біля Мурманська, на узбережжі моря, в спеціальному котловані. Побудували (будівля і агрегати), загерметизували, потім котлован був залитий водою, а станція була по морю відбуксирували до місця роботи. Там, ставши на своє робоче місце, була з'єднана з дамбами - і почала роботу. У гирлі губи Кисла висота припливів досягає 5 метрів. У 2006 році станція була модернізована, число генераторів збільшено. Нові генератори були приєднані до вже існуючої системи водоводів. Потужність станції становить 1.7 МВт.

За результатами експлуатації ще старої дослідної станції почали розробляти проекти потужних ПЕС. Планували побудувати в Білому морі Мезенской ПЕС (приблизно на 10 ГВт потужності), в Охотському морі Пенженскую ПЕС (35 ГВт). Однак перебудова, розруха, а головне - економіка, втрутилися в плани вчених. Кому в тому місці, де Магаданський край перетворюється на Камчатку, треба 35 ГВт електроенергії, що виробляється? Плани з транспортування цієї енергії в країни Південно-Східної Азії, де енергії дефіцит, дуже складні, ненадійні і дороги.

Приблизно в той же час, що і Кислогубская ПЕС, у Франції недалеко від міста Сен-Мало, в гирлі річки Ранс, в провінції Бретань будувалася ПЕС «Ля Ранс» (1963-1966). Висота припливів в гирлі досягає 13.5 метрів. Вартість споруди становила приблизно 150 млн. Доларів (тодішніх, не теперішніх). Собівартість вироблюваної електроенергії в півтора рази менше, ніж в середньому по Франції. Потужність ПЕС 240 МВт, довгий час вона була найпотужнішою ПЕС в світі, лише 2011 році в Південно-Корейському місті Сіхва була побудована більш потужна ПЕС. Електростанція «Ля Ранс» є великим туристичним атракціоном, який відвідують до 200 000 відвідувачів на рік.

Сіхвінская ПЕС (англ. Sihwa Lake Tidal Power Station) має потужність 245 МВт, розташована вона на північно-західному узбережжі Південної Кореї, приблизно в 40 км на південний захід від столиці Південної Кореї міста Сеула. Історія будівництва цієї станції вельми цікава і повчальна. Спочатку був план - побудувати потужну дамбу, щоб відвоювати у моря нові землі (є ж в Голландії польдери) і отримати великий резервуар прісної води для зрошення. Дамби будувалися з 1987 по 1994 рік. До цього часу з'ясувалося, що для зрошення ця вода, в яку спускали каналізацію кілька міст, не годиться. Для порятунку ситуації було вирішено виконати в дамбі отвори - для того щоб вода відкритого моря допомогла очистити ці води. А зважаючи потужних припливів в цьому місці, вирішено було зробити і приливну станцію. Споруда станції почалася в 2003 році. У комерційне використання станція увійшла в 2011 році.

У Норвегії в 2003 році була побудована експериментальна ПЕС Хаммерфест, випробувана і закрита в 2007 році. Споруда коштувала 11 млн. Доларів. Потужність 300 КВт.

Дамби тут не будували - ПЕС цього проекту являє собою металеву колону вагою 200 тонн, на якій зафіксовані електрогенератори, що працюють від 10-метрових лопатей, що змінюють кут нахилу залежно від того - прилив або відлив (куди направлено перебіг).

У Канаді є затока Фанді. Там висота припливу складає 18 метрів і рибалки виставляють мережі в відлив, на суші - і в черговий відлив приїжджають до своїх мереж на возах і в ці вози перевантажують улов, що потрапив в їх мережі.

Тепер у цьому затоці побудували ПЕС Аннаполіс. Її потужність становить 20 МВт. Електростанція користується успіхом у туристів. А як там рибалки - це велике питання. Швидше за все їх бізнесу нова ПЕС завдала удару. Устаткування напевно змінило напрямки течій, та й рибі на гвинтах генераторів швидше за все наслідки.

Найбільш екологічно вжили силу припливів для ПЕС, напевно, все ж англійці. У 2008 році вони встановили в море найбільший в світі комерційний приливної генератор. Його встановили в протоці, яка сполучає озеро Стренгфорд-Лох з Ірландським морем, це в Північній Ірландії (графство Даун).

Природний перебіг повільно обертає лопаті генератора вагою в 300 тонн. При припливі - в одну сторону, під час відпливу - в іншу. Потужність генератора 1.2 МВт. Місцеві жителі забезпечені екологічною електроенергією. Там приблизно 1500 домогосподарств.

Електроенергія, одержувана за допомогою припливів, виявляється дешевше, ніж електрику, що виробляється АЕС і ТЕС. І при цьому - повна екологічність!