Энергия приливов и отливов плюсы и минусы кратко

Обновлено: 03.07.2024

Океан — кладовая, где рождаются приливы и отливы, пересекаются течения, и он наполнен энергией. Она поступает из космоса от Солнца. Энергия, заключенная в воде, служит человеку тысячелетия. Первые попытки задействовать мощь приливов предприняли в Англии в XI веке.

Источник альтернативной энергетики

Энергию приливов и отливов используют для вращения турбин. Первая приливная мельница появилась в районе Лондона в 1086 году. Два раза в сутки уровень океана поднимается и опускается. Гравитационные силы Луны и Солнца притягивают воды. У самого берега уровень может достигать 13 метров.

Первую в мире приливную электростанцию построили французы в 1967 году. Это произошло в устье реки Ранс, впадающей в Ла-Манш.

Принцип работы ПЭС:

Строится плотина с гидроагрегатами в устье реки, заливе.
Бассейн, который находится за плотиной, наполняется течением. Вода проходит через турбины, а при отливе уходит в море. При этом турбины вращаются в обратном направлении.

Приливные электростанции зависят от:

гравитационных сил Луны и Солнца;
рельефа местности;
суточных приливов.

Технология получения приливной энергии

Колебания океана возникают вследствие взаимного притяжения между Луной, Землей и Солнцем. Величина прилива под воздействием Луны в 2,2 раза больше солнечного. Амплитуды и формы волн на разных побережьях различаются. ПЭС используют естественно возобновляемую энергию приливов. Она вращает лопасти турбин и преобразуется в энергию электрическую.

Приливную энергию получают с помощью:

генератора приливного потока;
приливных плотин.

Генератор приливного потока

Турбины, которые устанавливают в направлении потока, раскручивают генераторы. Приливные плотины при отливе пропускают воду через турбину. При этом генератор вырабатывает электроэнергию. У ветрового агрегата такой же принцип действия. Только в этом случае используется энергия перемещающегося воздуха.

Некоторые генераторы не вращаются, а колеблются. В этих конструкциях приливные потоки перемещают турбины вверх, вниз.

открытые;
с обтеканием лопастей;
горизонтальные;
вертикальные.

Приливная плотина

Плотины строят для удержания воды при приливе. Она забирает и задерживает воду, которая проходит через турбины, а затем — возвращает ее назад. Существуют динамичные приливные плоты, которые строят далеко в море. При этом вода прилива и отлива перемещается в одном направлении. Приливная лагуна — разновидность динамичной конструкции.

Плюсы применения

Запасы нефти и газа истощаются, а их использование связано с загрязнением окружающей среды. Энергии приливов и отливов относятся к неисчерпаемым ресурсам.

неиссякаемость источника;
отсутствие необходимости в добыче топлива;
доступность;
безопасность;
экологическая чистота производства;
надежность;
отсутствие зависимости от сезонности;
стабильность работы ПЭС;
высокий КПД;
зоны затопления не создаются;
естественный бассейн.

Затраты на строительство ПЭС меньше, чем на сооружение электростанции. Способ возведения объекта — наплавной, что сохраняет окружающую среду. При всех достоинствах сооружения имеют недостатки.

Проблемы использования энергии приливов и отливов

Принципы работы ПЭС тщательно продуманы и прописаны. Существуют условия, которые человек может выполнить не всегда. Приливная энергия подчиняется лунным суткам. Для мощной энергии воды необходимы специальные условия. Есть местности, где вода во время приливов поднимается на достаточно высокий уровень. Такие рельефы можно найти в Англии, Канаде, Норвегии, Росси, Китае, Франции.

Приливные станции целесообразно возводить, если рядом есть крупные предприятия. В противном случае использование энергии приливов будет экономически нерентабельно. Если станция находится далеко от места использования придется тянуть линии электропередач. ПЭС можно строить только на берегах морей, океанов. Они не развивают высокую мощность.

Исследователи пришли к выводу, что строительство обходится дорого. Отношение получаемой энергии может быть выше, чем у атомных и тепловых станций.

Использование приливной энергии в мире

Энергия приливов привлекает ученых. Они знают, что даже небольшие станции смогут обеспечить северные районы электричеством. Использование энергии океана, приливов и отливов распространено и актуально во всем мире.

Единственная в Росси ПЭС осталась экспериментальной. Построена она была в заливе Кислая Губа, где приливы действительно мощные. Этот район так и не был освоен. Изначально ПЭС построили на мысе Притыка Баренцева моря в порту.

Позже, в 1968 году, станцию отбуксировали. На основе одной турбины на плавучем кессоне была построена сборная электростанция мощностью 1,7 МВт. И сегодня энергия приливов и отливов в России изучается именно на этой на экспериментальной станции.

Перспективы развития приливной энергетики

Энергия морских приливов может играть большую роль в прогрессе человечества. Эффективность преобразования в электроэнергию — 80%. КПД ветра — 30%, а солнечных батарей составляет 5 —15%.

Страны, в которых разрабатывают проекты:

Великобритания;
Канада;
США;
Норвегия;
Япония;
Китай;
Россия (Мезенская и Северная ПЭС);
Индия.

В 2017 году компания по развитию технологий NEDO провела в Японии эксперимент. Она протестировала устройство, генерирующее энергию из океана. Турбину установили на 20—50 метров под воду. Полученная мощность в результате эксперимента — 30 кВт.

Энергией океана можно обеспечить весь мир, но нет экономически выгодного способа ее извлечения. Компания Carbon Trust утверждает, что уже к 2050 году возникнет рынок приливной энергетики. К этому времени ожидается вырабатывание 300 ГВт.

В 2010 году компания Mey Gen начала разработку проекта мощностью 398 МВт. Находится объект между шельфом северной Шотландии и островом Строма. Первая фаза включает установку четырех турбин на опорных конструкциях. Каждая турбина весит от 250 до 350 тонн. Вес шести балластных блоков составляет 1200 тонн.

У каждой турбины предусмотрен подводный кабель, проложенный на морском дне. Кабели будут выведены на берег через буровую скважину. Установка турбин начата в 2016 году. В настоящее время мощность системы — 252 МВт. После завершения работ мощность ПЭС должна составить 398 МВт. Компания утверждает, что данный проект – вполне жизнеспособный и осуществимый.

Без тепловой и атомной энергетики пока не обойтись. Следует внедрять альтернативные источники энергии — рано или поздно переход неизбежен. Извлечение энергии пока еще находится на стадии исследований и проектирования. По мере развития прогресса в будущем ее можно будет добывать из моря.

Плюсы и минусы приливных электростанций

Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии

Альтернативная энергетика и экология: виды и пути развития

Достоинства и недостатки солнечной энергетики

Принцип работы волновых электростанций

Геотермальные электростанции: плюсы и минусы выработки электроэнергии ГеоТЭС

Что такое гидроэнергия, ее источники, плюсы и минусы

Плюсы и минусы геотермальной энергетики

Солнечная энергия в России: проблемы и перспективы развития солнечной энергетики

Особым видом гидроэлектростанций считаются приливные электростанции (ПЭС). В них используют энергию приливов и отливов. Фактически же это вращательная энергия планеты. ПЭС располагают по берегам морей. Уровень воды здесь меняется 2 раза в сутки. Изменения могут достигать 13-18 м. В России ПЭС строят преимущественно в северной части, поскольку именно здесь перепады уровня под действием Луны максимальны. В процессе работы приливные электростанции проявили плюсы и минусы, которые сегодня стараются учитывать при разработке новых ПЭС.

Принцип работы приливных ГЭС

Основным элементом в конструкции считаются гидротурбины. Они заставляют вращаться генератор, который и отвечает за выработку электричества. Чтобы эффективность электростанции была наиболее высокой, для ее расположения выбирают места с максимальными приливами. Здесь создают плотину, куда встраивают гидротурбину и которой разделяет акваторию и прибрежную зону.

Развитие приливных ГЭС не стоит на месте. Уже появилось новое поколение ПЭС. Они работают практически по тому же принципу. Отличие заключается в том, что генератор приводится в движение большими лопастями. Их устанавливают на специальную конструкцию, находящуюся на дне. Лопасти по принципу работы схожи с ветряными генераторами, но только они используют энергию воды, а не ветра.

Плюсы приливных электростанций

Рассмотрев преимущества приливных электростанций, ученые, в первую очередь, отметили экологичность. Это одна из причин, почему сегодня происходит развитие альтернативных источников энергии в мире. Работа ПЭС не сопровождается вредными выбросами. Поэтому их проекты начинают постепенно заменять устаревшие ТЭЦ. К плюсам можно отнести и следующее:

довольно длительный срок службы;
возможность прогнозирования количества энергии, которая будет получена;
невысокая цена на вырабатываемую электроэнергию;
не требуется отчуждения земель под водохранилища;
независимость от водности года (количества воды, переносимой рекой с ее бассейна);
отсутствие угрозы катастрофы при аварийном разрушении плотины (здесь стоит вспомнить хотя бы Саяно-Шушенскую ГЭС);
исчезновение в бассейне торосов и предпосылок к их образованию (смягчение ледового режима);
отсутствие угрозы для морского транспорта, поскольку турбины расположены на дне;
постоянство приливно-отливной энергии вне зависимости от месяца;
затраты на строительство ПЭС сравнимы с себестоимостью гидроэлектростанций;
дополнительная защита берегов от шторма;
биологическая проницаемость (для прохождения рыбы практически нет препятствий).

Экологичность приливной электростанции проявляется еще в нескольких факторах. Так, для сравнения на ГЭС гибнет около 83-99% основной кормовой базы рыбного стада (планктона), а на ПЭС – 5-10%. Также за счет наплавного способа строительства не требуется сооружение временных стройбаз и перемычек, которые влияют на окружающую среду. ПЭС, наоборот, смягчает и выравнивает климатические условия в прилегающему к нему бассейну.

Все это значит, что все виды приливных электростанций никак не вредят человеку и природе. К примеру, соленость воды снижается всего на 0,05-0,07%, что практически неощутимо. Все изменения носят местный характер, причем большинство из них положительны. Так, на приливной плотине может быть проложена автомобильная или железная дорога.

Недостатки приливных ГЭС

Основной недостаток приливных электростанций – нерегулярность работы. Ее характер цикличный, поскольку приливы и отливы происходят с определенной периодичностью. Так, после окончания отлива и начала прилива кинетической энергии воды становится недостаточно. Этот период занимает 1-2 ч. Существует еще несколько минусов ПЭС.

Продолжительность активного периода составляет всего 4-5 ч. На протяжении дня бывает 4 цикла, состоящих из активной и пассивной части (1-2 ч).
Длительная окупаемость строительства из-за недостаточной эффективности.
Невозможность использовать побережье для туристического бизнеса, который часто оказывается более выгодным. ПЭС занимает значительную площадь, поэтому по сравнению с туризмом экономически менее выгодна. Это еще одна причина, почему такие станции строят именно на севере.
Сложности возведения сооружения, которые связаны с тем, что оптимальные места для ПЭС находятся у изрезанных берегов.

Хотя для многих приливные ГЭС – это экзотика, что может стимулировать развитие туризма в регионах, где они строятся. Стимулом для развития отрасли остается легкость расчета периодичности приливов и отливов. Как раз предсказуемость работы ПЭС делает их одним из самых перспективных источников альтернативной энергии.

Приливные электростанции считаются особым источником электроэнергии, так для её получения здесь используются отливы и приливы. ПЭС возводятся на морских побережьях. В России их можно встретить в северных частях страны, где перепады уровня воды под действием Луны самые большие.

Описание и принцип работы

Приливная станция представляет собой комплекс инженерных сооружений, который позволяет преобразить энергию движения воды (кинетическую энергию) в электроэнергию.

ПЭС отличается своей цикличностью, которая обуславливается периодичностью приливов и отливов. Когда турбина находится в спокойном состоянии (это происходит после отлива сразу после начала прилива), кинетической энергии воды становится недостаточно. Длится это, как правило, не более 2-ух часов. Активный же период обычно длится до 4-х часов – в это время энергия воды и преобразуется в электроэнергию.

Основным элементом любой станции, который позволяет получить электричество, является генератор. Однако механизм, приводящий генератор в движение, у каждой электростанции разный. Здесь им является гидротурбина.

Производительность приливной электростанции зависит от следующих факторов:

Характер и мощность приливов и отливов.
Количество и объём резервных водоёмов.
Количество и мощность турбин.

Раньше электростанции такого рода пользовались малой популярностью и считались ненадёжными, однако сегодня, с развитием новых технологий, они стали отличным источником электричества. Теперь они оснащаются большими современными турбинами, которые по своей конструкции напоминают ветряки. Только здесь лопасти приводятся в движение при помощи воды, а у ветряков – при помощи ветра.

Преимущества ПЭС

К преимуществам приливных электростанций относят следующие пункты:

Приливы, которые используются для получения электроэнергии, являются возобновляемыми, надёжными и предсказуемыми источниками.
Водоёмы, где большая разница между точками прилива и отлива, можно использовать для получения постоянного источника электричества.
При работе ПЭС не выделяется углекислый газ, углекислота и окислы азота. Имеются лишь небольшие выбросы от работы турбин, однако, они незначительные.
Приливные электростанции являются экзотикой для некоторых государств, что положительно влияет на развитие в них туризма.
Приливная плотина, являющаяся основным элементом ПЭС, может использоваться в качестве автомобильной или железной дороги через залив.
ПЭС имеют простоту в обслуживании. Используемые турбины обладают сроком службы от 30 лет.
Турбины располагаются под водой на большой глубине. Это исключает возможность создания угрозы для морского транспорта.
Не требуется участок земли для постройки электростанции.
Водность года (количество воды, которое переносится рекой с бассейна) не влияет на количество получаемой энергии.
Постоянное получение энергии, вне зависимости от погодных условий и сезона года.
Приливная плотина дополнительно защищает берег и прилегающие к нему сооружения от шторма и волн.

Также стоит отметить экологичность приливных электростанций. К слову, в бассейне ГЭС погибает примерно 83-99% планктона. У ПЭС же этот показатель редко превышает 10%. Наплавной способ строительства таких электростанций позволяет избежать сооружения дополнительных перемычек и стройбаз, которые оказывают негативное влияние на окружающую среду.

Недостатки

Несмотря на большое количество преимуществ, приливные электростанции имеют и свои недостатки. Основными из них являются следующие:

Строительство ПЭС требует больших затрат. Несмотря на это эксплуатация и содержание такой электростанции довольно недорогое.
Лучшими местами для размещения турбин являются районы с приливно-отливным течением. Как правило, такие районы имеют ненадёжное изрезанное каменистое дно.
Черепахи и другие водные обитатели могут запросто погибнуть, если попадут под работающую турбину. К тому же, слишком крупные особи способны вывести устройство из строя.
Плотина становится причиной создания водного резервуара вне естественных границ залива, что делает близлежащие воды мутными.
Неправильно возведённая приливная электростанция может стать причиной наводнения.
Активный период имеет продолжительность всего в 4-5 часов. В течение дня может быть всего 4 цикла, каждый из которых занимает 1-1,5 часа.
ПЭС очень медленно окупается, так как работает не очень эффективно.
Приливная электростанция занимает часть берега, которая могла бы использоваться для более выгодного туристического бизнеса. Именно поэтому такие электростанции чаще всего возводятся в северных регионах.

Самым главным недостатком всё же является нерегулярность работы приливных электростанций. Несмотря на то что приливы и отливы являются предсказуемыми явлениями, происходят они относительно редко.

Причины малой распространённости приливных электростанций

Для начала стоит сказать, что мировой океан имеет огромный потенциал, энергии которого бы хватило на обеспечение почти 20% мирового энергопотребления.

Причинами, по которым приливные электростанции мало распространены, являются следующие:

При строительстве ПЭС приходится изменять прибрежные территории, заменяя их резервуарным бассейном и охранными сооружениями.
Такие электростанции имеют большую стоимость возведения и малую продуктивность, что объясняет долгий срок окупаемости таких сооружений.

Однако вышеперечисленные пункты постепенно начинают утрачивать свою актуальность. Дело в том, что современные ПЭС оснащаются лопастно-редукторными агрегатами, которые не требуют возведения резервуарного бассейна, что уменьшает стоимость постройки станции и срок её окупаемости. А благодаря тому, что сегодня активно разрабатываются и используются новые, более мощные генераторы, ПЭС позволяет получить довольно значимое количество электроэнергии.

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.

Принцип работы приливной электростанции

Приливная электростанция – это комплекс инженерных систем, при помощи которых энергия от движения воды, или кинетическая энергия воды, преобразуется в электрическую.

Характер работы – цикличный, это обусловлено периодичностью приливов и отливов. 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. Циклы, в течение суток повторяются 4 раза.

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. Также, чтобы повысить коэффициент использования, изготавливаются резервные водохранилища, которые во время прилива наполняются морской водой.

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.

Показателем работы электростанции любого типа является ее мощность, которая зависит от технических показателей и вида преобразуемой энергии.

У приливных электростанций мощность установки зависит от:

характера приливов и отливов, а также их мощности;
количества и объема резервных водохранилищ;
количества и мощности гидротурбин.

Количество турбин и их мощность напрямую зависят от характеров приливов и объема резервных хранилищ.

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. Они вращаются при движении водных масс и через редукторы передают вращательное движение на генераторы. По конструкции электростанции такого типа напоминают ветряные генераторы, с той лишь разницей, что источником энергии у ветряных установок служит ветер, а у приливных станций – вода.

Плюсы и минусы использования

У любого агрегата всегда есть положительные и отрицательные аспекты его использования, и именно соотношение этих параметров определяет целесообразность его применения. Приливные электростанции не являются исключением, рассмотрим все плюсы и минусы использования этого источника энергии.

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.

Приливные электростанции в России

Использование источников энергии, способных к возобновлению, которые позволяют получать электроэнергию с низкой себестоимостью, дает ученым и инженерам всех стран, новые идеи и способы воплощения их в жизнь.

На территории нашей страны уже построен ряд приливных электростанций, и работы в этом направлении продолжаются.

Успешными проектами являются следующие.

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.

Электрическая мощность – 1,7 МВт;
Тип турбин – ортогональные;
Количество турбин – 2 комплекта;
Количество генераторов – 2 шт.;
ОРУ – 35 кВ.

Малая Мезенская ПЭС

Расположена в Мезенском заливе Белого моря, в Архангельской области. Начало работы – 2007 год, работает по настоящее время.

Электрическая мощность – 1,5 МВт;
Тип турбины – ортогональная;
Количество турбин – 1 комплект;
Количество генераторов – 1 шт.

Ведутся работы по увеличения мощности и модернизации станции в более крупную Мезенскую ПЭС.

В настоящее время, кроме перечисленных выше, уже успешно реализованных, в стадии разработки и реализации находится еще несколько проектов.

Северная ПЭС

Расположена в губе Долгая-Восточная Баренцова моря, в Мурманской области. Проектная мощность 12,0 МВт, годовая выработка электрической энергии составит 23,8 млн. кВт/часов.

Пенжинская ПЭС

Расположена в Пенжинской губе залива Шелихоа в Охотском море.

Проектная мощность 21,4 ГВт, годовая выработка электрической энергии составит 50,0 млрд. кВт/часов.

Тугурская ПЭС

Расположена в Тугурском заливе Охотского моря, в Хабаровском крае.

Проектная мощность 8,0 ГВт, годовая выработка электрической энергии составит 20,0 млрд. кВт/часов.

Использование приливных электростанций за рубежом

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.

Рассмотрим несколько зарубежных проектов

Великобритания

В 1913 году около города Ливерпуль в бухте Ди в Великобритании впервые в мире запустили приливнуюэлектростанцию, 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.

Первая подобную станцию, в этой стране, начали строить в 1935 году. В настоящее время успешно реализованы несколько проектов, и есть проекты в стадии разработки.

Южная Корея

В планах строительство еще нескольких электростанций подобного типа.

Норвегия

Франция

Хотя использованием возобновляемых источников энергии интересуется большое количество специалистов из разных стран нашей планеты, тем не менее широкое распространение способ использования энергии природных приливов и отливов пока не получил. Это обусловлено рядом объективных причин.

Причины малой распространенности приливных станций

Мировой океан обладает огромным потенциалом, энергией которого можно обеспечить почти 20% от необходимого количества энергопотребления.

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.

Одной из разновидностей ГЭС могут считаться приливные электростанции, или ПЭС. Функционируют они от энергии, получаемой от приливов и отливов. По факту, функционирование приливных электростанций осуществляется от вращения нашей планеты. Основным местом их расположения становится морское побережье, а изменение уровня воды происходит два раза в сутки на величину от 13 до 18 метров. На территории России лучшим регионом для возведения ПЭС является северная часть, по причине максимального уровня изменения уровня воды под воздействием Луны. В ходе исследования функционирования приливных электростанций были выявлены их плюсы и минусы, учитываемые при планировании постройки новых ПЭС.

Сама по себе ПЭС выглядит как комплекс инженерных сооружений, дающий возможность преображения энергии приливов и отливов (кинетическую) в электроэнергию.

Отличие от остальных разновидностей электростанций представляет собой циклы, зависящие от приливов и отливов. При нахождении турбины в покое, что случается в начале пребывания воды, она не может обеспечить достаточное количество кинетической энергии. Продолжительность этого периода не превышает двух часов. Активная же фаза работы, во время которой кинетическая энергия превращается в электрическую, составляет 4 часа.

Главным конструкционной составной частью станции, без которого работа невозможна, становится генератор. Но тип механизма, приводящего его в движение, на каждой электростанции будет свой. На ПЭС им становится гидравлическая турбина.

Степень производительности такой электростанции будет зависеть от таких параметров:

Характер и степень мощности прилива и отлива;
Число и объем водоемов, необходимых для создания водного резерва;
Число и мощность самих турбин.

Поначалу такой тип электростанций не пользовался высокой степенью популярности, так как считался ненадежным. Впоследствии выяснилось, что они имеют не только минусы, но и плюсы. С развитием же современных технологий, они стали замечательным источником электрической энергии. Они оборудованы модернизированными турбинами большого размера, своей конструкцией напоминающие ветряные генераторы. Отличие состоит в том, ветрогенераторы вращаются от ветровой энергии, а ПЭС — водяной Построенные приливные электростанции имеют свои преимущества и недостатки.

Преимущества приливных электростанций.

После рассмотрения учеными возможных положительных сторон приливных электростанций, одним из первых отмеченных стала экологичность. Она стала также одной из причин, по которой на сегодняшний день происходит усиленное развитие альтернативных источников электрической энергии в мире. При работе ПЭС полностью отсутствуют вредные выбросы, что позволяет им успешно заменять работу ТЭЦ, которые уже устарели. К преимуществам ПЭС могут относиться и следующие моменты:

Достаточно длительный срок службы;
Наличие возможности предсказания получаемых энергетических объемов;
Вырабатываемая энергия имеет невысокую цену;
Нет необходимости в выделении земель для размещения водохранилищ;
Нет зависимости от количества воды, переносимой рекой за год;
Отсутствие возможности возникновения опасной ситуации вследствие прорыва плотины;
В бассейне реки прекращается образование торосов;
Нет опасности для транспорта, передвигающегося по морю, так как располагаются турбины на большой глубине;
Энергия приливов и отливов будет постоянная, вне зависимости от месяца года;
Расходы на постройку ПЭС примерно равны стоимости обыкновенной гидроэлектростанции;
Добавочная защита береговой линии от шторма;
Отсутствие препятствий для прохождения рыбы.

Достоинства приливных электростанций состоят и еще в некотором количестве факторов. При постройке ГЭС в окружающих водоемах погибает порядка 83-99 % кормовой базы для рыб, для ПЭС же этот показатель равен всего 5-10%. За счет того, что строительство выполняется наплавным способом нет необходимости в постройке временных баз и перемычек, имеющих негативное влияние на окружающую среду. Напротив, постройка ПЭС обеспечивает смягчение и выравнивание климатических условий в прилегающему к нему бассейну.

Это означает, что постройка приливных электростанций никаким образом не наносят вреда человеку и природы. Снижение уровня солености воды достигает 0,05 – 0,07 %, и практически не ощущается. Имеющиеся изменения будут иметь местный характер, и большая часть из них является преимуществами. К примеру, на плотине приливной электростанции можно проложить автомобильную или железную дорогу.

Недостатки приливных ГЭС

Главной отрицательной стороной приливных электростанций становится волновой характер их работы. Причиной становится нерегулярность приливов и отливов.

Длительность цикла активной работы составляет от 4 до 5 часов. За день может произойти 4 рабочих цикла, перерыв между которыми с недостаточным количеством кинетической энергии равен 1-2 часам;
Недостаточная эффективность строительства становится причиной длительной окупаемости;
Выбранное побережье нельзя использовать для организации туристического бизнеса, нередко приносящего большую выгоду. Причина в том, что для постройки ПЭС требуется намного большая площадь, поэтому она будет менее выгодна в экономическом плане. Именно поэтому основным регионом для постройки станций такого типа становится север;
Недостатком являются и трудности постройки, связанные с тем, что идеальные места для возведения ПЭС расположены на изрезанных берегах.

Тем не менее, во многих случаях приливные ГЭС представляют собой экзотическую постройку, которая может стать положительным моментом при организации туристического бизнеса. Стимулировать развитие волновой энергетики может и такой фактор, как легкость в расчетах периодичности наступления приливов и отливов. Именно это и делает их одним из лучших источников поступления альтернативной электрической энергии.

Видео о плюсах и минусах приливных электростанций

Читайте также: