исследования и проекты приливных электростанций

  

Вся электронная библиотека >>>

 Приливные электростанции >>>

 

 

Приливные электростанции


Раздел: Учебники



 

ВВЕДЕНИЕ

  

Истощение природных запасов ископаемого топлива, а также интенсивный рост энергопотребления, вызываемый научно-технической революцией в последние годы, вновь вызвали интерес к проблеме использования приливной энергии. Следует отметить, что эволюция этой проблемы напоминает и само явление, в котором приливы сменяются отливами.

В 30-е годы казалось, что многолетние исследования и проекты приливных электростанций приведут к созданию первой промышленной установки Кводди (США), но вскоре после начала строительства в 1936 г. оно было прекращено как экономически неоправданное. Перед второй мировой войной, а затем и после ее окончания в США, Великобритании и Франции появились новые проекты, по одному из которых в 1967 г. во Франции была сдана в эксплуатацию первая промышленная ПЭС Ране. На открытии ПЭС тогдашний президент Франции де Голль назвал ПЭС Ране «выдающимся сооружением века», но выступивший вслед за ним министр промышленности Марселей заявил, что «в последующих планах развития французской энергетики строительство ПЭС не предусматривается и приоритет будет отдан атомным электростанциям». Причина этого заявления объясняется высокими затратами на сооружение ПЭС Ране, стоимость 1 кВт превышала в 2,5 раза стоимость 1 кВт сопоставимой речной ГЭС Герстхейм (соответственно 2000 и 800 франков).

Опираясь на этот факт, а также печальный опыт начатого в США в 30-е годы и заброшенного строительства ПЭС Кводди, которое тогда было окрещено «экономическим безумием», ряд авторитетных специалистов, в том числе и в нашей стране, выступили как принципиальные противники строительства ПЭС, утверждая, что их общий энергопотенциал незначителен, использование его неудобно ввиду цикличности и прерывистости энергии, дорого и неэкономично.

Однако после ПЭС Ране в последние годы в мире построены еще три ПЭС: Кислогубская (СССР, 1968), Аннаполис (Канада, 1984) и Цзян- сянь (КНР, 1985), а в Канаде, Великобритании, Индии, Южной Корее и СССР ведется проектирование мощных ПЭС, и некоторые из них намечается построить в недалеком "будущем.

Так поднялась новая волна интереса к приливной энергии, вызвавшая новые исследования и публикации.

Если в довоенных изданиях (Франция — Е. Фишо [144] и М. Моро [211], СССР — В.Е. Ляхницкий [55]) приводилось общее описание явления и предлагались схемы небольших установок для использования его энергии, работающих по принципу приливных мельниц, То в 1961 г. в СССР вышла монография Л. Б. Бернштейна «Приливные электростанции в современной энергетике» [9], в которой наряду с констатацией трудностей освоения прерывистой в течение суток, пульсирующей в месячном периоде приливной энергии были показаны ее скрытые положительные качества и обосновывалась модель использования приливной энергии, преодолевающая эти трудности и делающая ее ценным компонентом системы. Сущность этой модели заключается в том, что в противоположность небольшим многобассейновым установкам, которые проектировались в предшествующие годы для снабжения прибрежных поселков, приливную энергию предлагалось захватывать отсечением больших морских заливов в таком виде, как ее рождает природа, в однобассейновых установках, которые дают наибольшее количество энергии при наименьших затратах, и направлять ее в объединения энергосистем, охватывающих целые страны и даже континенты. Здесь пульсирующие, прерывистые, но неизменно гарантированные потоки приливной энергии гармонично объединяются с энергией других электростанций, взаимно облагораживая работу друг друга. Так, приливная энергия с помощью обратимых капсульных агрегатов становится управляемой и трансформируясь из лунного в солнечное время, направляется —в-энер1ешческие системы, частично в пик графика нагрузки, а частично в базовую его часть, экономя природное горючее.

При этом были даны оценки возможного к использованию энергопотенциала прилива (0,8 ТВт), хотя и составляющего довольно скромную долю от речного технического потенциала (4 ТВт) и тем более безграничного ядерного. Но на примере различных стран, берега которых омываются морями с высокими приливами, был показан возможный энергетический эффект от осуществления предлагаемого решения.

В книге также были предложены наплавной метод строительства приливных электростанций и соответствующая ему конструкция, позволяющие кардинально снизить их стоимость. Работа эта сразу получила признание ведущих советских и зарубежных специалистов. В отзывах, помещенных в журналах «Гидротехническое строительство», «Water Power», «Houille Blanche», «Civil Engineering», «Engineer», отмечалось, что книга представляет «основополагающее руководство по проектированию приливных электростанций» (Холум, США), «фундаментальный труд, помогающий проектированию ПЭС и вносящий серьезный вклад в исследование проблемы» (Жибра, Франция), «который приведет к эффективному использованию приливной энергии в большом масштабе» (Гервик, США). В 1965 г. по заказу научного фонда США книга была издана на английском языке [1031.

За рубежом начиная с 1953 г. публикуются труды выдающегося французского ученого Р. Жибра, сформулировавшего новый подход к проблеме использования энергии приливов [155—164].

Далее издаются труды конференции в Галифаксе (Канада, 1972 г.) [1711, труды Колстонских симпозиумов (Англия, 1978 и 1981 гг.) [95, 98, 125, 131, 139, 181, 188, 210, 223, 257, 280, 288, 298!. В 1982 г. выпущена книга Р. Шарлье «Приливная энергия» [1201; в книге Р. Тейлора «Нетради- ционные источники энергии» [263], вышедшей в 1983 г. в Великобритании, содержатся главы, посвященные ПЭС. Кроме того, в ряде журналов мира в последние годы опубликованы статьи таких ведущих специалистов, как Е. Вилсон 1281 — 2891, Р. Кларк [122, 123], X. Андре [92], Р. Бон- фий [116, 117], А. Карас [190], М. Ба- наль [99], Д. Бикли [110], Т. Шоу [245—254], Г. Годин [166—168], Г. Дафф [133—135] и др.

В настоящем издании на основе анализа современного состояния проблемы и ее аспектов: энергетического (оптимизация работы ПЭС в системе), океанологического (влияние ПЭС на приливы), оборудования (капсульные и прямоточные гидроагрегаты), строительного (наплавные конструкции и технология их исполнения), показано, как в современных проектах мощных ПЭС реализуется концепция, предложенная в книге, изданной в 1961 г. [9].

Во Франции построена промышленная ПЭС Ране, где установлены уникальные обратимые горизонтальные гидроагрегаты. В СССР построена наплавным способом опытная Кис- логубская ПЭС, которая «освободила строителей. — как отметил английский эксперт по приливным электростанциям проф. Вилсон,— от неимоверных трудностей возведения перемычек, ограждающих в море котлован ПЭС, трудностей, которые чуть не погубили осуществление проекта Ране» [289], и которая для приливных электростанций «явилась решением века» (Шарлье, 1982), снизив стоимость их возведения на 25—38 %.

Изменилась и энергоэкономическая ситуация в мире: цены на жидкое топливо, являвшееся тогда основным источником энергоснабжения, поднялись без учета инфляции в 5—7 раз (наблюдаемое в последнее время снижение цен на нефть в 2—3 раза имеет временный конъюнктурный характер, не исключающий рост затрат на добычу нефти), продолжалось интенсивное использование остающихся гидроэнергоресурсов и широко раз-

вернулось—строительство—атомных— электростанций, общая мощность которых на планете сегодня составляет 400 ГВт, а выработка энергии на них— более 2000 ТВт- ч/год.

В предлагаемой книге показано, как эти условия повлияли на решение сложной, но актуальной проблемы использования энергии приливов. Доказана эффективность предлагаемых к осуществлению проектов ПЭС в Канаде (Камберленд, 1,2 ГВт, Кобекуид, 3,8 ГВт), Англии (Северн, 7,2 ГВт, Мереей, 0,6 ГВт), Южной Корее(Гаро- рим, 0,5 ГВт), и продолжается проектирование ПЭС в других странах (Индия, Австралия, КНР, Аргентина).

В нашей стране на основе тщательно проведенных испытаний и исследований Кислогубской ПЭС ведутся работы по обоснованию проектов сверхмощных ПЭС. Это прежде всего Мезенская ПЭС (15 ГВт, 50 ТВт-ч), работа которой может быть рассмотрена в комплексе высокоширотного энергетического моста (Туруханская ГЭС на Енисее и другие ГЭС, Мезенская ПЭС — Центр страны), и Тугурская ПЭС,- которая совместно со строящейся Бурейской и другими ГЭС дала бы поток гарантированной мощности для обеспечения плотного графика нагрузки не только Дальневосточного региона, но и для экспорта. Венцом наших возможностей может быть Пенжин- ская ПЭС, мощность которой (21— 87 ГВт) потребует ее объединения с уникальной Нижнеленской ГЭС и АЭС для обеспечения производства энергоемкой продукции.

Понятно, что реализация такой грандиозной программы требует основательной подготовки, необходимость которой вызывается не только нерешенными аспектами проблемы, но и несколько меньшими приливами в намеченных в СССР створах по сравне- нию с зарубежными (в Мезени Аср = = 6 м, в Фанди АСр = 9 м ). Для этого необходимо, в частности, облегчение крупных наплавных конструкций за счет применения керамзитобе- тона, металла, пластмасс, создание протяженных плотин взрывным способом и, главное, целая революция в технологии—изготовления—крупных— гидроагрегатов массовыми сериями.

Существуют и другие вопросы, которые требуют решения для воплощения крупномасштабных проектов ПЭС: оптимизация работы ПЭС в системе с различными компонентами, создание математических моделей для определения уровня перед плотиной и за ней при работе ПЭС, упрощение и удешевление гидроагрегата, выбор оптимального режима, механизация устройства подводного основания и постепенный пуск ПЭС. Этим вопросам уделено значительное внимание в книге.

Исследования проблемы использования приливной энергии ведутся в ряде стран. В СССР исследования ведутся в рамках координационных планов ГНТК головной организацией Гидропроектом им. С. Я. Жука при участии ВНИИЭ, ВНИИГ, ВНИИэлектромаш, ГОИН, ЛОГОИН, мурманского филиала ААНИИ, ИОАН, ТОЙ ДВНЦ, ММБИ Кольского филиала АН СССР, ЛГМИ, ЛВИМУ, территориальных управлений (Северного, Мур майского и Колымского) Госкомгидромета СССР.

Энергетическая программа СССР ставит задачу создания на первом этапе (к 1990 г.) материально-технической базы для широкого использования приливной энергии (как и других нетрадиционных энергоисточников) на

следующем этапе (2000 г). В настоящее время готовится проект опытно- промышленной Кольской ПЭС мощностью 38 МВт с выработкой 40 ГВтх X ч, которая в комплексе с речной ГЭС явится моделью работы Мезенской ПЭС в энергосистеме Центра. В проекте Кольской ПЭС разрабатываются, а затем будут проверены в натуре указанные выше вопросы.

Кроме того, уже сейчас осуществлены проекты крупных наплавных кон- струкций (переход В Л 330 и 700 кВ через Каховское водохранилище восемью 100- и 126-метровыми опорами на наплавных фундаментах, водопропускное сооружение в комплексе защиты Ленинграда от наводнений).

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Приливные электростанции

 

Смотрите также:

 

Приливные электростанции. Приливные электростанции преобразуют...

Построенные приливные электростанции во Франции, России, Китае доказывают, что приливную электроэнергию можно производить в промышленных масштабах.

 

Гидроэлектростанция гидроэлектрическая станция ГЭС

Помимо гидроэлектростанций строят еще и г и д р о а к к у м у л и р у ю щ и е электростанции (ГАЭС) и приливные электростанции (ПЭС).

 

Энергия приливов. Возможности получения энергии из океана

В мире эксплуатируются несколько экспериментальных приливных электростанций (ПЭС). У нас в стране на побережье Баринцева моря с 1968 г. работает Кислогубская ПЭС...

 

ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ. Тип или марка Мощность станции (ква) Напряжение (в) Тип генератора Тип двигателя Вес (т). ЖЭС-9 9 230 СГС-6,25 Л-12 0,35.

 

Электростанции. Передвижная электростанция

...гидроаккумули-рующие и приливные), атомные электростанции; ветроэлектростанции (см. Ветроэнергетическая установка), геотермические электростанции и электростанции с...

 

ПРИРУЧЕНИЕ ПРИЛИВОВ

Вошла в строй Кислогубская ПЭС на Баренцевом море.
Именно на ее примере была предпринята попытка преодолеть «барьер стоимости» приливных электростанций.

 

...строительства: электрические станции тепловые электростанции...

...электрические станции (тепловые электростанции, гидроэлектрические станции, гидроаккумулирующие электростанции,атомные электростанции, приливные...

 

Первая электростанция. КОНЦЕНТРАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА...

В мире эксплуатируются несколько экспериментальных приливных электростанций (ПЭС). У нас в стране на побережье Баринцева моря с 1968 г. работает Кислогубская ПЭС...

 

ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ. Гидроаккумулирующие...

Особое место среди ГЭС занимают гидроаккумулирующие и приливные электростанции. Отдельные ГЭС или каскады ГЭС, как правило, работают в энергосистеме...

 

Последние добавления:

 

Справочник агронома  ШЛИФОВКА И ПОЛИРОВКА СТЕКЛА Производство комбикормов  Соболь   Меховые шапки  Арматура и бетон 

Облицовочные работы — плиточные и мозаичные   Огнеупоры  Древесные отходы   Производство древесноволокнистых плит

  Материаловедение для столяров, плотников и паркетчиков   Плотничьи работы Паркет   Деревянная мебель  Защитное лесоразведение