Кислогубская приливная электростанция сообщение
Обновлено: 28.04.2024
Человек использует энергию прилива уже более тысячи лет. В России приливная мельница была построена в начале семнадцатого века на Белом море в Соловецком монастыре. Известны приливные мельницы и в других пунктах Белого моря.
В XX столетии в мире стали предприниматься попытки использовать энергию приливов для выработки электроэнергии. В нашей стране первым разработал проект приливной электростанции еще в довоенный период инженер-гидротехник Лев Борисович Бернштейн.
Изыскатели столкнулись с сильнейшими приливо-отливными течениями, колебаниями уровня моря более 4 м, штормовыми ветрами. К тому же температура воздуха упала значительно ниже нуля. Однако они были к этому готовы и не рассматривали данные трудности, как помеху для выполнения работ. Напротив, они их тщательно изучали. Ведь на входе в губу Кислая предполагалось построить первую в нашей стране приливную электростанцию, и нужно было изучить все природные факторы, влияющие на строительство и эксплуатацию ПЭС. В губе Кислая природа подготовила хорошие условия для строительства ПЭС. Здесь не надо возводить плотину. Через тесную скалистую горловину шириной в 30 м прилив посылает в губу мощный морской поток. В этом узком проходе и должна была встать ПЭС.
С 1968 года ПЭС начала вырабатывать электричество, используя неисчерпаемую энергию прилива.
В 2006 году к старому зданию ПЭС было пристроено новое здание и установлен дополнительный гидроагрегат. Выработка электроэнергии увеличилась. На 2009 год мощность ПЭС составляла 1.7 МВт.
Сегодня опытная Кислогубская ПЭС состоит на государственном учете, как памятник науки и техники. В 2007 году Кислогубской ПЭС было присвоено имя талантливого гидротехника Л.Б. Бернштейна.
Преимущества ПЭС – экологическая чистота и низкая стоимость производства энергии. Недостаток – высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность. Из-за этого ПЭС может работать только в составе энергосистемы, располагающей достаточной мощностью электростанций других типов.
В советский период на северных морях были спроектированы новые ПЭС. В их проектировании принимал участие и Бернштейн (Тугурский залив на Охотском море, Мезенская губа Белого моря и др.). В то время был разработан проект самой мощной ПЭС в мире (87 ГВт) в Пенжинской губе Охотского моря. Колебания уровня моря здесь достигают 12.9 м. Это самые высокие приливы у берегов России.
В настоящее время на этапе проектирования находится Северная ПЭС мощностью 12 МВт в губе Восточная – Долгая Мурманского побережья.
Полный текст статьи опубликован в электронном журнале "ГеоИнфо". ЧИТАТЬ
Кислогубская ПЭС — экспериментальная приливная электростанция, расположенная в губе Кислая Баренцева моря, вблизи поселка Ура-Губа Мурманской области. Первая и единственная приливная электростанция России. Состоит на государственном учёте как памятник науки и техники.
Содержание
Общие сведения
Мощность станции — 1,7 МВт (первоначально 0,4 МВт).
История создания и эксплуатации
5 мая 2006 года на Севмаше состоялась закладка нового экспериментального блока для Кислогубской ПЭС. В ноябре 2006 года блок был спущен на воду и в начале 2007 года отбуксирован по морю на Кислогубскую ПЭС, где и был установлен напротив второго водовода станции. Испытания новой ортогональной турбины мощностью 1,5 МВт прошли успешно и подтвердили проектные параметры.
На Кислогубской приливной электростанции (ПЭС) начался эксперимент по использованию энергии ветра для производства электроэнергии. С лета 2009 года в течение года измерительные мачты будут собирать информацию о силе и направлении ветров.
Использование энергии морских приливов и отливов с давних времен интересовало инженеров и ученых, однако на сегодняшний день о массовом использовании этой энергии речь не идет. В мире насчитывается всего около десятка приливных электростанций, в большинстве своем имеющих экспериментальный характер. В России расположена одна из них – Кислогубская ПЭС, о которой я сегодня и расскажу.
Кислогубская ПЭС расположена в Мурманской области, на побережье Баренцева моря, в губе Кислая (которая в свою очередь является частью Ура-губы). Губами на Кольском полуострове называют узкие, глубоко вдающиеся в сушу заливы; значительная высота приливов и относительная простота перекрытия плотинами делает их хорошим местом для строительства приливных электростанций.
Суровые поморские пейзажи
Построили Кислогубскую ПЭС еще в 1968 году. Станция изначально задумывалась как экспериментальная площадка для отработки целого ряда перспективных технологий, таких как наплавной способ возведения здания станции, обеспечение постоянной работы сооружений и оборудования в суровых климатических условиях и при воздействии морской воды и т.п.
Построена станция была довольно просто. Все генерирующее, гидромеханическое и вспомогательное оборудование смонтировано в прямоугольном железобетонном блоке, изготовленном на судостроительном заводе. Затем блок был отбуксирован по морю к створу ПЭС и установлен на морское дно. Слева и справа от блока из камня отсыпали небольшие плотины – и губа Кислая была перекрыта. В прилив вода поднимается, проходит в верхний бассейн и крутит турбину; в отлив вода идет назад и опять-таки работает в турбине.
Станция работала до 1992 года, после чего в экономике страны настали тяжелые времена, и о развитии приливной энергетики пришлось забыть. Кислогубская ПЭС была остановлена и законсервирована. К счастью, удаленность станции от дорог и усилия оставшегося небольшого персонала позволили спасти ее от разрушения и разграбления.
В конце 2004 года началась новая жизнь станции, в чем кстати прямая заслуга А.Б.Чубайса, уделявшего особое внимание развитию приливной энергетики.
Вид на станцию и верхний бассейн
Старый гидроагрегат был демонтирован и вместо него был установлен новый, инновационной ортогональной конструкции.
Демонтированный генератор. А вот турбину со станции вывезли.
К станции подвели новую ЛЭП 35 кВ. Старая, на деревянных опорах, пришла в негодность.
В 2007 году на Севмаше построили новый блок с ортогональной турбиной мощностью 1,5 МВт, который был прибуксирован по морю и присоединен к старому зданию. Таким образом, станция приобрела современный вид.
Новый энергоблок (на переднем плане)
Итак, в настоящее время станция состоит из двух частей – новой и старой. Старая часть образует напорный фронт, на ней расположен кран, поднимающий затворы, а также пульт управления всей станцией.
Центральный пульт управления
В старом здании размещена и одна из турбин – мощностью всего 0,2 МВт, с рабочим колесом диаметром 2,5 м.
Для более быстрого заполнения/опорожнения верхнего бассейна открывается поверхностный водосброс
Новый блок присоединен к одному из водоводов старого здания ГЭС. всего их два, в одном был когда-то установлен французский горизонтальный капсульный гидроагрегат мощностью 0,4 МВт, а второй оставлен пустым. Сейчас вместо француза установлена отечественная турбина, а к второму водоводу присоединен новый блок.
Схемы старой части станции, изначальный вид.
Новый блок строился на заводе, специализирующемся на создании подводных лодок, в связи с чем внутри весьма напоминает субмарину
Редуктор. Турбина расположена вертикально, а генератор – горизонтально, в связи с чем нужно менять направление вращения. Заодно редуктор значительно увеличивает скорость вращения генератора.
Турбина. Точнее, ее вал и стопорное устройство. Рабочее колесо внизу, под полом.
Распределительное устройство на 35 кВт. Совершенно новое, старое было почти полностью (остался один трансформатор) демонтировано несколько лет назад.
На станции экспериментируют и с другими видами возобновляемой энергии:
Работает солнечная батарея
А это – ветроизмерительный комплекс (а не сотовая вышка, как можно подумать). кстати, сотовой связи на станции нет, как и дорог туда (добираться нужно по морю, персонал из 10 человек работает вахтовым методом, по 15 суток).
Помимо ПЭС, в губе Кислой размещена база Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО)
Кстати, вреда окружающей среде, судя по разнообразию того, что вылавливается рядом со станцией, Кислогубская ПЭС не наносит.
Прощальный взгляд на Кислогубскую ПЭС
Кислогубская приливна́я электроста́нция расположена вблизи пос. Ура-Губа Мурманской области, в губе Кислая Мотовского залива Баренцева моря. Это единственная на настоящее время приливная электростанция в России.
Приливная электростанция (ПЭС) – особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, которые возникают при гравитационном взаимодействии Земли с Луной и Солнцем.
Приливные колебания уровня чаще всего имеют периодичность, равную половине суток – 12 часов 24 минуты (полусуточные приливы), либо целым лунным суткам – 24 часов 48 минут (суточные приливы). При полусуточных приливах наибольшие величины приливов наблюдаются в новолуние и полнолуние (сизигийные приливы), а минимальные – в первую и третью четверть Луны (квадратурные приливы).
При строительстве приливных электростанций в узких морских заливах, там, где наблюдаются высокие приливы, плотиной отсекается часть залива. Эта часть называется бассейном. Здесь во время прилива накапливается вода. Поток воды между морем и бассейном (при приливе – в сторону бассейна, при отливе – в сторону моря) создаёт напор в районе плотины. Если напор воды создаёт течение, достаточное для вращения находящихся в теле плотины турбин с генератором, то энергия движущейся воды превращается в энергию электрическую.
Известен другой тип приливных станций – без плотин и бассейнов. Это подвешенные на балках подводные пропеллеры, вращаемые морским течением. Конструкция простая, но и мощность таких установок невелика. Тем не менее, у побережья Великобритании планируется построить батарею таких установок и получать не менее 10 ГВт энергии.
Достоинства приливных электростанций очевидны: они используют неиссякаемый, экологически чистый и стабильный ресурс Мирового океана; не загрязняют атмосферу вредными выбросами в отличие от тепловых станций; не вызывают затопление обширных площадей, как при строительстве обычных гидростанций на реках и не представляют потенциальной радиационной опасности, как атомные электростанции.
В настоящее время в мире, помимо Кислогубской, действуют приливные электростанции во Франции, Канаде, семь экспериментальных ПЭС работают в Китае. В августе 2011 года была запущена в эксплуатацию крупнейшая в мире Сихвинская ПЭС, расположенная в искусственном заливе Сихва-Хо на северо-западном побережье Южной Кореи, в 40 км от Сеула.
Место размещения Кислогубской ПЭС в губе Кислой было выбрано в 1938 году при рекогносцировочном обследовании Мурманского побережья Баренцева моря экспедицией Льва Бернштейна, на тот момент – студента Московского инженерно-строительного института (это был его дипломный проект; впоследствии Л.Бернштейн стал главным инженером и проекта, и строительства Кислогубской ПЭС). Местоположение створа плотины было обосновано близостью к промышленному центру (г. Мурманск) и существовавшим линиям энергосистемы. Конфигурация бассейна и соединение его с заливом Ура узким горлом позволяли осуществить эксперимент с относительно малыми затратами. Небольшая величина приливов (1,1-3,9 м) давала возможность испытать работу агрегата при минимальных напорах. Прилив на входе в губу Кислую имеет правильный полусуточный характер; его максимальная сизигийная величина – 3,96 м; средняя величина – 2,27 м; минимальная квадратурная величина – 1,07 м. Площадь зеркала губы (в настоящее время – это бассейн ПЭС) изменяется от 0,97 до 1,5 кв. км, максимальная глубина губы – 35 м.
Строительство Кислогубской ГЭС осуществлялось в период с 1965 по1968 год. С 1969 года Кислогубская ПЭС эксплуатируется в системе Колэнерго и входит в состав каскада Туломских ГЭС.
Компоновка гидроузла состоит из здания ПЭС, дамб высотой до 15 м и длиной 35 м, перекрывающих горло губы Кислой. Естественный ковш перед входом в губу Кислую образует удобный подходный участок, в котором устроен причал. Здание ПЭС представляет собой тонкостенную железобетонную коробку докового типа. Гарантированная мощность ПЭС составляет по проекту 400 кВт.
Наиболее полно энергоотдача ПЭС реализуется при работе её в крупном объединении энергосистем, в которое входят электростанции различных типов. С учётом неизменности среднемесячного значения потенциала приливной энергии за сезон и год включение приливной энергии в систему весьма ценно. Но специфика генерирования однобассейновой ПЭС, которая считается оптимальной схемой использования приливной энергии, создаёт трудности для потребителей. Кислогубская ПЭС включена в энергосистему Колэнерго. Прерывистость энергоотдачи ПЭС в суточном цикле и колебания во внутримесячном периоде сглаживаются ГЭС, работающими совместно с ней в Колэнерго.
В 1992-1995 годы станция была законсервирована из-за финансовых трудностей при эксплуатации и ремонте агрегата.
В 2006 году на Кислогубской ПЭС, в рамках проекта создания Мезенской ПЭС была установлена новая ортогональная турбина мощностью 1,5 МВт, испытания которой прошли успешно и подтвердили проектные параметры. Суммарная мощность Кислогубской ПЭС в настоящее время составляет 1,7 МВт.
45-летние исследования на Кислогубской ПЭС доказали, что эксплуатация приливной электростанции обеспечивает её гибкую работу в энергосистеме – как в пиковой, так и в базовой части графика нагрузки. Применённый на электростанции уникальный отечественный генератор с переменной скоростью вращения позволяет увеличить ее КПД ещё на 5%. Тонкостенная железобетонная конструкция здания ПЭС после 45 лет эксплуатации в экстремальных природных условиях арктического побережья находится в хорошем состоянии: искусственное основание, выполненное под водой и ежесуточно работающее при знакопеременных напорах, устойчиво; осадка здания ПЭС равномерна и полностью стабилизировалась; защита оборудования и арматуры конструкций в чрезвычайно суровых условиях в районе ПЭС полностью предотвратила коррозию, что является исключительно важным достижением; бетон в здании ПЭС обладает особо высокой морозостойкостью, не имеет никаких повреждений, а его прочность превышает проектную величину.
Экологические исследования подтвердили безопасность использования приливной энергии. Проведенные исследования последних лет позволяют оценить экологическую ситуацию в губе Кислой в целом как стабильную. С одной стороны, видовое разнообразие бентоса и планктона поддерживается на достаточно высоком уровне. С другой – формирование экосистемы в губе Кислой до настоящего времени не закончено. Формирующаяся система отличается от исходной, соответствуя новым абиотическим условиям. Опыт оценки экологической ситуации в бассейне Кислогубской ПЭС будет использован при экологической экспертизе приливных электростанций будущего.
Читайте также: