Особенности приливных электростанций: плюсы и минусы использования
ПЭС никак не вредит природе и не грозит окружающей среде опасными выбросами. У станций низкая себестоимость, однако само строительство (из-за использования специфического оборудования) стоит дорого. Это обуславливает долгую окупаемость ПЭС с точки зрения вложений.
Главная проблема ПЭС — необходимость поддержания работы станции на период отсутствия движений водных масс. Приливная электростанция не может выступать единственным источником электроэнергии. Ей требуется поддержка в виде ТЭЦ, ГЭС или АЭС, чтобы круглосуточно поддерживать стабильную отдачу тока.
Из-за этого ПЭС выступает дополнительным источником электроэнергии, а не основным. А из-за того, что станции занимают значительную площадь прибережной зоны, это делает невозможным использование ландшафта в более продуктивном для экономики ключе. К примеру, большую прибыль от использования прибережной зоны принесет туристический бизнес, чем возведение станции. По этой причине ПЭС строят на севере, где климатические условия препятствуют развитию туризма.
Приливная электростанция • большая российская энциклопедия — электронная версия
ПРИЛИ́ВНАЯ ЭЛЕКТРОСТА́НЦИЯ (ПЭС), электростанция, преобразующая энергию морских приливов и отливов в электрическую. Для получения электроэнергии ПЭС использует перепад уровней воды во время приливов и отливов.
При строительстве ПЭС залив или устье впадающей в море (океан) реки перекрывают плотиной, образуя бассейн ПЭС. В водопропускных отверстиях плотины, которые выполняют также функции клапана (затвора), размещаются гидротурбины с генераторами, как правило, обратимые капсульные гидроагрегаты (рис.), способные вырабатывать электрич. энергию при движении воды из моря в бассейн и обратно непрерывно в течение 4–5 ч с перерывами в 1–2 ч четыре раза в сутки. Строительство ПЭС экономически целесообразно в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 м. Мощность ПЭС зависит от характера прилива в районе строительства станции, объёма и площади приливного бассейна, числа турбин, установленных в теле плотины. При совместной работе в одной энергосистеме с мощными ТЭС энергия, вырабатываемая ПЭС, может быть использована для покрытия пиков нагрузки энергосистемы.
Первая морская ПЭС мощностью 635 кВт создана в 1913 в бухте Ди близ Ливерпуля. С 1966 в устье р. Ранс, рядом с г. Сен-Мало во Франции, работает ПЭС «Rans» мощностью 240 МВт, производит ок. 50 ГВт·ч/год электроэнергии; имеет самую большую в мире плотину длиной 800 м, которая служит также мостом, по которому проходит высокоскоростная автомобильная трасса. Крупнейшая в мире (на 2022) Сихвинская ПЭС (2022) мощностью 254 МВт расположена в искусств. зал. Сихва-Хо, на сев.-зап. побережье Юж. Кореи.
В России действует единственная эксперим. Кислогубская ПЭС (1968, Баренцево м.) мощностью 1,7 МВт. На этапе проектирования находятся Северная ПЭС (Баренцево м.) проектной мощностью 12 МВт, Мезенская ПЭС (Белое м.) – 8 ГВт, Пенжинская ПЭС (Охотское м.) – 87 ГВт.
Теоретич. энергетич. потенциал ПЭС оценивается в 2500–4000 ГВт, что сопоставимо с технически возможным речным энергетич. потенциалом (4000 ГВт). Реализация приливной энергии намечается в 139 створах побережья Мирового ок. с ожидаемой выработкой 2037 ТВт·ч/год, что составляет ок. 12% совр. энергопотребления в мире. По мнению экологич. организаций, недостаток ПЭС в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, развивают не очень большую мощность, меняют энергетич. потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения.
Типы приливных электростанций
По своей технологии получения энергии приливные электростанции делятся на четыре типа:
- Генераторы приливного потока — работают по принципу горизонтальных ветряных ЭС с той разницей, что лопасти приливных генераторов устанавливаются в воде, чтобы путем сопротивления энергии прилива генерировать энергию. Из-за относительно компактных размеров такие станции нередко монтируются в мостовые опоры. Их ставят преимущественно в реках, иногда встречаются и в морских заливах.
- Динамические ПЭС — огромные станции протяженностью от 35 до 55 км, которые возводятся прямо в море. Для своей работы они используют сразу два вида энергии: кинетическую и поступательную (от приливов). Электричество вырабатывается с помощью большого количества низконапорных гидротурбин, преобразующих поступательную энергию в ток. Внушительная протяженность динамических приливных электростанций заставляет водную массу двигаться в нужном направлении, чтобы сделать получение энергии максимально эффективным.
- Приливные плотины — работают благодаря захвату водной массы во время приливов и дальнейшего их удержания до момента отлива. Водные массы движутся туда-сюда через гидротурбины, мигрируя от резервуаров плотины к открытым водам, что и дает кинетическую энергию. Впоследствии она преобразуется в ток с помощью генераторов.
- Приливные лагуны — по своему принципу похожи на плотины с той разницей, что представляют собой искусственные водоемы, никак не связанные с экосистемой океана. Эти ПЭС работают за счет разницы водного давления в резервуарах и открытых лагунных водах. Гидротурбины захватывают кинетическую энергию, а после преобразуют ее в ток.
