Художественная культура и искусство Курс лекций по истории искусства Теория машин и механизмов Математический анализ Электротехника и электроника Расчеты электрических цепей Начертательная геометрия Примеры выполнения заданий
контрольной работы
Лекции и задачи по физике Компьютерная  безопасность Информационные системы Атомная физика
Нетрадиционная виды получения электрической энергии Ветродвигатели Гелиоэнергетика Альтернативная гидроэнергетика Геотермальная энергетика Космическая энергетика Водородная энергетика Биотопливная энергетика

Альтернативная гидроэнергетика

А). приливные электростанции

Особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды.

Рис. 29. Схема работы приливной электростанции

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).

Рис. 30. Схема электростанции на приливном течении.

Прототип коммерческой приливной турбины, расположенной в Северной Ирландии. Мощность установки 1,2 МВт. Проект SeaGen изготовитель Marine Current Turbines (Великобритания, Бристоль)

Рис. 31. Приливная турбина

 

Перспективы развития отрасли: В России c 1968 года действует экспериментальная ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря. На 2009 год её мощность составляет 1,7 МВт. В советское время 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.

Существуют ПЭС и за рубежом — во Франции, Великобритании, Канаде, Китае, Индии, США и других странах. ПЭС «Ля Ранс», построенная в эстуарии р. Ранс (Северная Бретань) имеет самую большую в мире плотину, ее длина составляет 800 м. Плотина также служит мостом, по которому проходит высокоскоростная трасса, соединяющая города Св. Мало и Динард. Мощность станции составляет 240 МВт, в Норвегии - ПЭС Хаммерфест,в Канаде - ПЭС Аннаполис.

Б). волновые электростанции

Энергия волн — возобновляемый источник энергии. Волновая энергия представляет собой сконцентрированную энергию ветра и, в конечном итоге, солнечной энергии. Мощность, полученная от волнения всех океанов планеты, не может быть больше мощности, получаемой от Солнца. Но удельная мощность электрогенераторов, работающих от волн, может быть гораздо большей, чем для других альтернативных источников энергии. Энергия морских волн значительно выше энергии приливов. Приливное рассеяние (трение, вызванное Луной) составляет порядка 2,5 ТВт. Энергия волн значительно выше и может быть использована значительно шире, чем приливная.

1-воздушные турбинки; 2-направление движения морских волн; 3-платформа.

Рис. 32. Один из возможных вариантов схемы волновой электрической станции.

Рис. 33. Типы волновых установок

Установка «утка Солтера»

а). схема преобразования энергии волны; б). вариант конструкции преобразователя

1-плавучая платформа; 2-цилиндрическая опора с размещенными в ней приводами и электрогенераторами; 3-асимметричный поплавок

Принцип работы: рабочее тело (поплавки, водяные колеса), находящиеся в контакте с водой, совершает под действием волн те или иные движения. Полученная энергия преобразуется силовых преобразователей и генератора в электрическую.

Рис. 34. Волновая электростанция Oceanlinx. Порт-Кембл, Австралия. Мощность 450 кВт.

Перспективы развития отрасли:

Рис. 35. Карта перспективных волновых установок (с указанием мощности, МВт) составлена специалистами фирмы Voith Hydro Wavegen Limited (Германия)

В настоящее время в мире проводятся испытания шести волновых электростанций.

Ветровой энергетический потенциал Земли в 1989 году был оценен в 300 млрд. кВт * ч в год. Но для технического освоения из этого количества пригодно только 1,5%. Главное препятствие для него – рассеянность и непостоянство ветровой энергии. Непостоянство ветра требует сооружения аккумуляторов энергии, что значительно удорожает себестоимость электроэнергии. Из-за рассеянности при сооружении равных по мощности солнечных и ветровых электростанций для последних требуется в пять раз больше площади (впрочем, эти земли можно одновременно использовать и для сельскохозяйственных нужд)
Принцип построения атомной энергетики