Приливные электростанции (пэс) в россии и мире: принцип работы

Гидроэлектростанции

Гидроэлектростанция в Германии.

Принцип

Гидроэнергетика уже давно используется в растворе выработке электроэнергии (также называемой гидро ), который использует возобновляемые источники энергии.

При сужении берегов водотока возводится дамба , образующая водохранилище. У подножия этой плотины или даже ниже с помощью напорного затвора устанавливаются турбины, подключенные к генераторам . На турбины подается вода под давлением через систему трубопроводов и регуляторов расхода.

Существуют различные типы гидроэлектростанций, в частности микроэлектростанции , установленные на реках в истоках бассейна, некоторые из которых оказывают сильное воздействие на окружающую среду.

Существуют также гидроаккумулирующие гидроэлектростанции, которые позволяют аккумулировать энергию с других негибких производственных площадок (таких как атомные электростанции) или периодически (производство энергии ветра или солнца) при низком потреблении для восстановления во время пикового потребления.

Препятствия, недостатки или недостатки

• Помимо того факта, что потенциальные участки обычно расположены в горах, что требует значительных дополнительных затрат на строительство, количество таких участков ограничено.
• Кроме того, эта система иногда включает в себя затопление целых долин возделываемых земель, где мужчины часто жили поколениями.
• Риск разрушения плотины никогда не может быть гарантирован, особенно в исключительных погодных условиях.

Дороговизна и выгода

Дело в том, что они очень дорого обходятся. Каждая ПЭС стоит на целых 150 % больше, чем ГЭС такой же мощности. Стоимость загубленной рыбы и экологического ущерба никто не считает. Можно по-разному относиться к организации Greenpeace и не во всем поддерживать ее деятельность, но прислушаться к мнению ее членов, возможно, стоит. И кое-кто это уже сделал.

Доля энергии, которую дают в настоящее время все приливные электростанции в мире, ничтожна, но она имеет тенденцию к устойчивому росту. Сейчас их действует немногим более десятка, они обладают разной мощностью, а объединяет их только принцип действия.

Вот их список с указанием характеристики, страны и года сдачи в эксплуатацию:

Ля Ранс	Франция	1967	240 мВт
Кислогубская ПЭС	СССР/Россия	1968	1,7 мВт
Си Джен	Великобритания	2008	1,2 мВт
Аннаполисская ПЭС	Канада	1984	20 мВт
Сихва	Южная Корея	В стадии завершения строительства	254 мВт
Хаммерфест	Норвегия	2003	300 кВт

Еще пять действующих китайских станций не вошли в список по причине малой мощности.

При этом общий потенциал гидроприливной энергетики специалисты оценивают в миллион мегаватт, получаемых без сжигания органического топлив или ядерных реакций.

Описание

Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в режиме насоса (для перекачки воды в водохранилище для последующей работы в отсутствие приливов и отливов). В последнем случае они называются гидроаккумулирующая электростанция.

Также гидротурбины для выработки электроэнергии могут устанавливаться на морское судно (SR-2000).

ПЭС используются во Франции, Великобритании, Канаде, Китае, Индии, США и других странах.

В России c 1968 года действует экспериментальная Кислогубская ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря. На 2009 год её мощность составляла 1,7 МВт. На этапе проектирования находится Северная ПЭС в губе Долгая-Восточная на Кольском полуострове мощностью 12 МВт. В советское время также были разработаны проекты строительства ПЭС в Мезенской губе (мощность 11 000 МВт) на Белом море, Пенжинской губе и Тугурском заливе (мощностью 8000 МВт) на Охотском море, в настоящее время статус этих проектов неизвестен, за исключением Мезенской ПЭС, включённой в инвестпроект РАО «ЕЭС». Пенжинская ПЭС могла бы стать самой мощной электростанцией в мире — проектная мощность 87 ГВт.

ПЭС «Ля Ранс», построенная в эстуарии реки Ранс (Северная Бретань) имеет самую большую в мире плотину, её длина составляет 800 м. Плотина также служит мостом, по которому проходит высокоскоростная трасса, соединяющая города Сен-Мало и Динард. Мощность станции составляет 240 МВт.

Другие известные станции: южнокорейская Сихвинская ПЭС (мощность 254 МВт), британская СиДжен, канадская ПЭС Аннаполис и норвежская ПЭС Хаммерфест.

Преимуществами ПЭС являются экологичность и низкая себестоимость производства энергии. Недостатками — высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность, из-за чего ПЭС может работать только в составе энергосистемы, располагающей достаточной мощностью электростанций других типов.

Существует мнение, что работа приливных электростанций тормозит вращение Земли, что может привести к негативным экологическим последствиям. Однако ввиду колоссальной массы Земли кинетическая энергия её вращения (~1029 Дж) настолько велика, что работа приливных станций суммарной мощностью 1000 ГВт будет увеличивать длительность суток лишь на ~10−14 секунды в год, что на 9 порядков меньше естественного приливного торможения (~2⋅10−5 с в год).

> См. также

• Закрытая приливная турбина
• ПЭС у острова Рузвельта (Нью-Йорк)

Типы электростанций

Электростанции бывают различных типов, наиболее распространенными из которых являются:

• Тепловые
• Гидравлические
• Атомные

Тепловые станции, осуществляющие выработку энергии, отличаются быстротой возведения и дешевизной, по сравнению с иными разновидностями. Данный тип электростанции способен функционировать надлежащим образом без сезонных колебаний. Несмотря на неоспоримые достоинства, различные типы электростанций имеют несколько собственных недостатков. К примеру, ТЭС работают на невозобновимых ресурсах, создают отходы и режим их работы изменяется медленно, поскольку для разогрева котельной установки требуется несколько суток.

Гидравлические электростанции более экономичны и просты в управлении. Для обслуживания данных станций не требуется многочисленного персонала. Помимо всего прочего, ГЭС обладают продолжительным сроком полезного использования, превышающим 100 лет, а также маневренностью при изменении нагрузки. Невысокая себестоимость производимой энергии является одной из причин большого распространения гидравлических станций на сегодняшний день. Проблема гидроэлектростанций состоит в том, что на их возведение уходит от 15 до 20 лет и процесс строительства осложняется затопление больших площадей плодородных земель. В отдельных случаях могут возникнуть дополнительные проблемы с выбором места для возведения объекта.

Атомные станции функционируют на ядерном топливе и чаще всего размещаются в тех местах, где требуется электрическая энергия, но отсутствуют прочие источники сырья. Около 25 тонн топлива позволяют станции работать на протяжении нескольких лет. Действие АЭС не становится причиной увеличения парникового эффекта, а процесс выработки энергии осуществляется без загрязнения окружающей среды.

Примеры СЭС

Теперь, давайте, рассмотрим примеры солнечных электростанций, которые есть в мире.

ТОП 5 самых мощных СЭС в мире

Группа СЭС в штате Гуджарат (Индия)

Этот комплекс электростанций находится в штате Гуджарат. В этом проекте объединены 46 объектов, перерабатывающих солнечную энергию, общей мощностью 856,81 мегаватт. Самым мощным является «Солнечный парк» на севере Гуджарат в местечке Чаранка.

Индия ставит перед собой амбициозную цель – добиться 15 процентов электроэнергии из альтернативных источников. И комплекс СЭС является одним из шагов в этом направлении. В разработке и строительстве этого проекта принимали участие десятки компаний из различных стран.

Star

СЭС находится в США (штат Калифорния). Объект был запущен в конце прошлого года. Строительство было запущено в 2011 году в районе Antelope Valley. При строительстве станции использовано 3800 тысяч солнечных панелей. Пятая часть этих панелей находится на шасси и имеют возможность поворачиваться вслед за солнцем.

Год назад в США построили СЭС Star в Калифорнии Суммарная мощность электростанции составляет 579 мегаватт. Этого хватит, чтобы закрыть потребности в электроэнергии для города с населением 75 тысяч человек.

Topaz

Электростанция также находится в Калифорнии и была запущена в 2014 году. Её построила и эксплуатирует американская компания First Solar. Topaz – это один из крупнейших проектов в сфере солнечной энергетики. Стоимость строительства этой станции составляет 2,5 миллиарда долларов.

Sunlight Farm

Ещё одна СЭС в Калифорнии, которая была запущена в прошлом году. Этот проект расположен в пустыне Мохаве рядом с Национальным Лесным Парком. Мощность Sunlight Farm составляет 550 мегаватт. В её составе работает около девяти миллионов тонкопленочных фотоэлектрических панелей.

Ivanpah

И замыкает пятёрку проект из той же США суммарной мощностью 397 мегаватт, который был построен в 2013 году. Эта электростанция относится к термально-концентрирующим башенного типа. Ivanpah находится неподалёку от Лас-Вегаса в штате Невада. Первоначально проект проектировался на большую мощность, но затем его урезали, чтобы не он не оказал вредного воздействия на жизнь пустынной черепахи. Общая мощность электростанции 397 МВт.

Солнечная электростанция Ivanpah В состав станции входят около 170 тысяч гелиостатов, фокусирующих солнечную энергию на три энергетические вышки. Первый год работы станции показал, что энергии было выработано лишь 50% от заявленной мощности. Причиной тому стали разнообразные погодные сюрпризы.

Солнечные станции в России

На территории России самые мощные СЭС расположены в Крыму. «Перово» рассчитана на 100 мегаватт, а «Охотниково» на 80. Обе станции были построены во время, когда Крым находился в составе Украины. После этого в строй были введены ещё 2 СЭС. Одна в Николаевке общей мощностью 69,7, а вторая во Владиславовке мощностью 110 мегаватт. В системе энергоснабжения Крыма солнечная энергия занимает существенную долю, сравнимую с тепловыми станциями.

В других регионах России можно отметить Кош-Агачскую СЭС. Она находится в республике Алтай. Эта станция заработала в 2014 году. В её составе работает 20880 фотомодулей суммарной мощностью 5 мегаватт. Годом раньше заработала солнечная электростанция такой же мощностью в дагестанском Каспийске. В будущем планируется нарастить её мощность до 9 мегаватт. В Якутии была построена станция мощностью 1 мегаватт, что является рекордом для СЭС за полярным кругом.

В планах строительство СЭС на Ставрополье мощностью 75 мегаватт. Кроме того, компания Xevel собирается развернуть несколько солнечных электростанций на территории Сибири. Их общая мощность составит более 250 МВт. СЭС собираются расположить на побережье Северного Ледовитого океана, на территориях по границам Монголии, Казахстана, Китая. Электростанции от Xevel должны появиться в Забайкалье и Омске.

Места строительства ПЭС

При возникновении прилива уровень воды повышается на несколько метров, максимальное повышение на Земле – 18 метров. Приливные электростанции строятся в местах самого высокого повышения уровня моря. Большинство действующих ПЭС построено в местах, где вода поднимается не менее чем на 10 метров. Таких мест на Земле несколько:

• Бухта Фанди (Канада) – самые высокие приливы на Земле (15-18 метров);
• Побережье Бретани у города Сан-Мело (Франция) – самые высокие приливы Европы (до 14 метров);
• Пенжинская губа (Россия) – самые высокие приливы на тихоокеанском побережье (до 13 метров);
• Побережье Баренцева моря (Россия и Норвегия) – до 10 метров.

приливной электростанция экологический гидроагрегат

2.3.2 Технические данные

Водохранилище

· Длина дамбы: 12,7 км

· Объём водохранилища 324 миллионов. мі

· Площадь поверхности водохранилища: 56,5 кмІ

· Пропускные сооружения: 8 заслонок, 15,3 м Ч 12 м (открываются при отливе)

· Расход морской воды: приблизительно 160 миллионов мі/день (соответствует приблизительно 50% объёмов водохранилища)

· Высота прилива: 7,5 м

Электростанция

· Годовая выработка 550 ГВт-ч (ориентировочно соответствует потребности города в полмиллиона человек)

· Высота падения воды: 5,82 м

· Количество турбин: 10 штук

· Количество лопастей на турбине: 3 лопасти

· Мощность 25,4 МВт х 10 турбин = 254 МВт

· Емкость 482 м і / с на турбину

· Диаметр рабочего колеса: 7,5 м

· Скорость вращения: 64,3 оборота в минуту

Генераторы:

· Напряжение 10,2 кВ

· Мощность: 26,76 МВА

· Частота: 60 Гц

3. Экологическая безопасность приливной электростанции

Энергия ПЭС является возобновляемой и экологически безопасной. Воздействие ПЭС на окружающую среду имеет сугубо локальный, а не глобальный характер, и несопоставимо с экологическими последствиями от воздействия тепловых, атомных и гидравлических станций. Сооружение ПЭС приведет к сокращению величины естественного водообмена с заливом (до 50%) и изменению гидродинамических характеристик приливных и штормовых явлений, ледотермического режима, солености, миграции наносов, к снижению амплитуды прилива и среднего уровня водной поверхности бассейна (на 1,5 м). Внутри отсеченного плотиной бассейна скорости приливных течений уменьшатся, но общая схема течений сохранится, исключая опасность появления застойных зон. В целом компоновка ПЭС позволяет практически сохранить структуру потока и перекрыть транспорт наносов из моря.

Продуктивность биоценозов (планктон, водоросли, бентос) бассейна ПЭС будет поставлена в прямую зависимость от режима работы агрегатов и водопропускных отверстий. Ожидается, что ПЭС способствует полному восстановлению гидробиоценозов и даже увеличению их биомассы в силу уменьшения в бассейне скорости течений, прибойности и мутности.

Заключение

К середине XXI веке ожидается широкое использование энергии морских приливов, запасы которой могут обеспечить до 12% современного энергопотребления. Приливные электростанции не загрязняют атмосферу вредными выбросами, не затапливают земель, и не представляют потенциальной опасности для человека в отличие от тепловых, атомных и гидроэлектростанций.

В то же время себестоимость их энергии — самая низкая. Российской школе использования приливной энергии — 60 лет. За это время выполнен проект Тугурской ПЭС на Охотском море мощностью 8 ГВт, энергия которой может быть передана в энергодефицитные районы Юго-Восточной Азии.

На Белом море проектируется Мезенская ПЭС мощностью 11,4 ГВт, ее энергию предполагается направить в Западную Европу по объединенной энергосистеме «Восток-Запад». Наплавная технология строительства ПЭС, апробированная на Кислогубской ПЭС и на защитной дамбе Санкт-Петербурга, позволяет на треть снизить капитальные затраты по сравнению с классическим способом строительства гидротехнических сооружений за перемычками.

Создание в России ортогонального гидроагрегата дает возможность его массового изготовления и снижения стоимости оборудования ПЭС.

Список источников

1. «Приливная электростанция (ПЭС)», статья из Свободной энциклопедии «Википедия». https://ru.wikipedia.org/wiki

Принцип функционирования приливных электростанций

Приливная станция имеет следующий принцип работы: полезная энергия, создаваемая водными массами, перерабатывается в электрическую и затем поступает к потребителям. Процесс работы подобных станций цикличен, так как приливы – периодическое явление. Период покоя – время после завершения отлива, когда приток воды начинается и еще не набрал силу. Это время считается периодом покоя.

Вторая часть цикла – активный период, когда прилив находится в своей активной фазе. Эта часть цикла длится около 4-5 часов. В это время и происходит преобразование механической энергии течения воды в электрическую. Во время отлива сооружение продолжает работать на силе воды, которую успела набрать в резервные хранилища. Этот процесс, как правило, длится 1-3 часа. В течение одного дня оно совершает до 5 циклов.

Движущим элементом любой приливной электростанции (ПЭС) будет генератор. В случае с приливными используются гидротурбины. Для таких сооружений специально выбирается место, где сила прилива имеет большую интенсивность. Затем возводится плотина, отделяющая основные воды от береговой зоны.

В сооруженную плотину встраиваются гидротурбины, основная функция которых – преобразование кинетической энергии водных приливов в полезную энергию. Для повышения КПД всего сооружения строятся специальные водохранилища, которые заполняются излишками воды.

Ключевой показатель любой электростанции – мощность. Она зависит от следующих показателей:

• Периодичности и силы приливов;
• Количества и размера водохранилищ;
• Количества турбин.

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, когдабыла 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.

Основные характеристики:

• 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.

Основные характеристики:

• 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.

Преимущества АЭС перед ТЭС

Преимущества и недостатки АЭС зависят от того, с каким видом получения электроэнергии мы сравниваем ядерную энергетику. Поскольку основные конкуренты атомных станций – ТЭС и ГЭС, сравним достоинства и недостатки АЭС по отношению к этим видам получения энергии.

ТЭС, то есть теплоэлектростанции бывают двух видов:

1. Конденсационные или коротко КЭС служат только для производства электроэнергии. Кстати, другое их название пришло из советского прошлого, КЭС также называют ГРЭСами – сокращенно от «государственная районная электростанция». 2. Теплоэлектроцентрали или ТЭЦ позволяют только производить не только электрическую, но и тепловую энергию. Взяв, к примеру, жилой дом, понятно, что КЭС только даст в квартиры электричество, а ТЭЦ еще и отопление вдобавок.

Как правило, ТЭС работают на дешевом органическом топливе – угле или угольной пыли и мазуте. Самые востребованные энергетические ресурсы сегодня – это уголь, нефть и газ. По оценкам экспертов мировых запасов угля хватит еще на 270 лет, нефти – на 50 лет, газа – на 70. Даже школьник понимает, что 50летних запасов очень мало и их надо беречь, а не ежедневно сжигать в печах.

АЭС решают проблему нехватки органического топлива. Преимущество АЭС – это отказ от органического топлива, тем самым, сохранение исчезающих газа, угля и нефти. Вместо них на АЭС используется уран. Мировые запасы урана оцениваются в 6 306 300 тонн. Насколько лет его хватит, никто не считает, т.к. запасов много, потребление урана достаточно небольшое, и об его исчезновении думать пока не приходится. В крайнем случае, если запасы урана вдруг унесут инопланетяне или они испарятся сами собой, в качестве ядерного топлива может применяться плутоний и торий. Преобразовать их в ядерное топливо пока дорого и сложно, но можно.

Преимущества АЭС перед ТЭС – это и сокращение количества вредных выбросов в атмосферу.

Что выделяется в атмосферу при работе КЭС и ТЭЦ и насколько это опасно:

1. Диоксид серы или сернистый ангидрид – опасный газ, губительный для растений. При попадании в организм человека в больших количествах вызывает кашель и удушье. Соединяясь с водой, диоксид серы превращается в сернистую кислоту. Именно благодаря выбросам диоксида серы возникает риск кислотных дождей, опасных для природы и человека. 2. Оксиды азота – опасны для дыхательной системы человека и животных, раздражают дыхательные пути. 3. Бенапирен – опасен тем, что имеет свойство скапливаться в организме человека. В результате длительного воздействия может вызывать злокачественные опухоли.

Суммарные годовые выбросы ТЭС на 1000 МВт установленной мощности – это 13 тысяч тонн в год на газовых и 165 тысяч тонн на пылеугольных тепловых станциях. ТЭС мощностью в 1000 МВт в год потребляет 8 миллионов тонн кислорода для окисления топлива, преимущества АЭС в том, что в атомной энергетике кислород не потребляется в принципе.

Вышеперечисленные выбросы для АЭС также не характерны. Преимущество АЭС — выбросы вредных веществ в атмосферу на атомных станциях ничтожно малы и по сравнению с выбросами ТЭС, безвредны.

Преимущества АЭС перед ТЭС – это низкие затраты на перевозку топлива. Уголь и газ чрезвычайно дорого доставлять на производства, в то время как необходимый для ядерных реакций уран можно поместить в одну небольшую грузовую машину.

Достоинства и недостатки

Приливные электростанции ПЭС предоставляют массу преимуществ, но и отличаются некоторыми недостатками. Исходя из учета разницы между этими параметрами, определяется целесообразность возведения и эксплуатации такого оборудования. К преимуществам приливных электростанций относят:

• Продолжительность эксплуатационного срока;
• Экологичность;
• Защищенность берегов от штормовых факторов;
• Отсутствие необходимости выстраивать ограждения земель под хранилище водоема;
• Возможность произведения предварительных расчетов по количеству вырабатываемой энергии;
• Отсутствие влияния на судоходство;
• Нет вредных выбросов;
• Быстрое восстановление флоры и фауны;
• Себестоимость получаемой энергии;
• Отсутствует радиационная опасность;
• Возможность построения на плотине автомобильных и железнодорожных сообщений;
• Объем затрат на содержание;
• Повышение бюджетной и инвестиционной привлекательности территории;
• Биологическую проницаемость;
• Независимость от водности года;
• Отсутствие вероятности появления ледяных торосов.

Недостатков у таких сооружений много. Они включают в себя такие пункты:

• Нерегулярность работы;
• Длительность окупаемости строительства;
• Сложность возведения сооружения;
• Площадь, занятую под станцию, нельзя использовать для туристического бизнеса, который приносит больше дохода.

Использование энергии уровня воды

Использование энергии приливов было реализовано во Франции (240 МВт в устье реки Ранс, начиная с 1966 года), Канаде (20 МВт в Аннаполисе в Заливе Фанди, начиная с 1984 года) и России (Белое море, 1,7 МВт) и может быть реализовано в некоторых других областях где есть большой прилив.

Приливная вода может использоваться для вращения турбин, когда она будет выпущена через приливное заграждение в любом направлении.

Уход воды — отлив

Приход воды — прилив

Во всем мире эта технология, как представляется имеет определенный потенциал, главным образом из-за экологических ограничений. Некоторые утверждают, что таким образом тормозится врущение Земли.

Однако свободностоящая турбина при крупных прибрежных приливных течениях, как представляется, имеет большой потенциал и энергия приливов в настоящее время изучается и применяется.

Средняя скорость приливной волны 2-3 метра в секунду является идеальной для преобразования кинетической энергии волны. Это означает, что 1 МВт можно выработать на приливных турбинах где ротора меньше 20 м в диаметре, по сравнению с 60 м на 1 МВт ветровых турбин. Турбины приливных волн меньше, чем ветряные турбины и расположены ниже поверхности и избегают ущерба от бури.

Приливные электростанции

• первая приливная электростанция была Ранс приливная электростанция построена в течение 6 лет с 1960 по 1966 в Ла-Ранс, Франция. Она имеет мощность 240 МВт.
• самая мощная в мире в Южной Корее  приливная энергетическая установка в мире Sihwa Lake Tidal 254 МВт. Строительство было завершено в 2011 году;
• в Канаде Annapolis Royal в 1984 году на входе в залив Фанди мощность 20 МВт;
• приливная электростанция Jiangxia, к югу от столицы провинции Чжэцзян города Ханчжоу в Китае действует с 1985 года с текущей установленной мощностью 3,2 МВт;
• в Северной Ирландии вводена в строй первый коммерческий прототип приливной электростанции SeaGen. Она производит мощность 1,2 МВт 18-20 часов в день и управляется дочерней компанией Siemens, введена в эксплуатацию в конце 2008 года на Странгфорд Лох;

• индийский штат Гуджарат строит первую в промышленных масштабах приливную электростанцию в Южной Азии. Компания Atlantis Resources планирует установить 50МВТ приливную ферму в заливе Кач на западном побережье Индии.

Некоторые генераторы приливного потока не вращаются, а колеблются, используя приливные потоки для перемещения гидротурбин вверх и вниз. Прототип был установлен у берегов Португалии.

Другой экспериментальный дизайн использует для ускорения потока вентиляционное отверстие, в котором размещается турбины. Так используется энергия морских течений. Этот принцип был опробован в Австралии и Британской Колумбии.

Новые технологии сжигания угля

КПД современных ТЭЦ ограничен 34 %. Абсолютное большинство тепловых электростанций до сих пор работают на угле, что объясняется весьма просто — запасы угля на Земле по-прежнему громадны, поэтому доля ТЭС в общем объеме выработанной электроэнергии составляет около 25 %.

Процесс сжигания угля многие десятилетия остается практически неизменным. Однако и сюда пришли новые технологии.

Чистое сжигание угля (Clean Coal)

Особенность данного метода состоит в том, что вместо воздуха в качестве окислителя при сжигании угольной пыли используется выделенный из воздуха чистый кислород. В результате, из дымовых газов удаляется вредная примесь – NОx. Остальные вредные примеси отфильтровываются в процессе нескольких ступеней очистки. Оставшийся на выходе СО2 закачивается в емкости под большим давлением и подлежит захоронению на глубине до 1 км.

Метод «oxyfuel capture»

Здесь также при сжигании угля в качестве окислителя используется чистый кислород. Только в отличие от предыдущего метода в момент сгорания образуется пар, приводящий турбину во вращение. Затем из дымовых газов удаляются зола и оксиды серы, производится охлаждение и конденсация. Оставшийся углекислый газ под давлением 70 атмосфер переводится в жидкое состояние и помещается под землю.

Метод «pre-combustion»

Уголь сжигается в «обычном» режиме – в котле в смеси с воздухом. После этого удаляется зола и SO2 – оксид серы. Далее происходит удаление СО2 с помощью специального жидкого абсорбента, после чего он утилизируется путем захоронения.

Недостатки АЭС перед ТЭС

1. Недостатки АЭС перед ТЭС это в первую очередь наличие радиоактивных отходов. Радиоактивные отходы на атомных станциях стараются по максимуму переработать, но утилизировать совсем их не получается. Конечные отходы на современных АЭС перерабатывают в стекло и хранят в специальных хранилищах. Удастся ли их когда-нибудь использовать – пока неизвестно. 2. Недостатки АЭС – это и небольшой КПД относительно ТЭС. Так как процессы в ТЭС протекают при более высоких температурах, они являются более производительными. В АЭС этого добиться пока сложно, т.к. циркониевые сплавы, которые косвенно участвуют в ядерных реакциях, не могут выдерживать запредельно высоких температур. 3. Особняком стоит общая проблема тепло и атомных электростанций. Недостаток АЭС и ТЭС – это тепловое загрязнение атмосферы. Что это значит? При получении ядерной энергии выделяется большое количество тепловой энергии, которая выбрасывается в окружающую среду. Тепловое загрязнение атмосферы – проблема сегодняшнего дня, оно влечет за собой множество проблем вроде создания тепловых островов, изменения микроклимата и, в конечном счете, глобального потепления.

Современные АЭС уже решают проблему теплового загрязнения и используют для охлаждения воды собственные искусственные бассейны или градирни (специальные охладительные башни для охлаждения больших объемов горячей воды).

Преимущества и недостатки

Препятствия, недостатки, недостатки

Централизованное производство

Высокоцентрализованный характер производства и зависимость от электросети THT делают их уязвимыми для любых инцидентов .

Первичное ископаемое топливо

В основных недостатков ископаемых энергетических источников , что они истощаются, производит углекислый газ , один из основных парниковых газов, и причина воздушного загрязнение (загрязнение окружающей среды , в частности , кислота).

Отчет ЕАОС за 2008 год , основанный на сравнении электростанций ЕС-25, которые внедрили «передовой опыт», и других, показывает, что все еще существует значительный потенциал для сокращения выбросов. SO ₂и NO _x, если все заводы использовали наилучшие доступные технологии (НДТ).

В ЕС запланировано исследование Влияния применения Директивы LCP  (in) и новых предельных значений выбросов (ПЗВ), которые предполагают сокращение SO _{2 на} 70%.и NO _x( Директива IPPC ). Другие исследования сосредоточены на возможности улавливания CO _2. продукт и храните его под землей (на старых истощенных месторождениях углеводородов или в соленых водоносных горизонтах), но эти решения все еще находятся на экспериментальной стадии и потребляют энергию.

Эти электростанции вызывают зависимость от производителей ресурсов (газа, нефти, угля и т. Д.).

Преимущества

Производство энергии не зависит от погодных условий, источник энергии можно (до определенной степени) легко хранить, а удельная мощность растений может быть очень высокой.

Они позволяют проводить когенерацию, когда значительная потребность в тепле (агломерации, химические производства, теплицы и т. Д.) Находится рядом с ТЭЦ.

Основы функционирования электростанций

Вне зависимости от того, какие бывают электростанции, они по большей части используют энергию вращения вала генератора. Назначение генератора заключается в том, что он:

1. Должен обеспечивать продолжительную стабильную параллельную работу с энергосистемами различной мощности, а также функционирование на автономную нагрузку
2. Претерпевает моментальный сброс и наброс нагрузки, сопоставимой с его номинальной мощностью
3. Выполняет защитную функцию благодаря наличию специальных устройств
4. Запускает двигатель, обеспечивающий функционирование станции

Электростанции являются наиболее оптимальным способом выработки энергии по ряду факторов. На сегодняшний день не существует аналогичных методов, которые смогут обеспечить производство электроэнергии в настолько больших масштабах.