Приливная электростанция

Прили́вная электроста́нция (ПЭС) — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов^[1]^[2], а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 18 метров.

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 гидроаккумулирующими электростанциями.

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

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^[3]. 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).

Построенные ПЭС

ПЭС использовались, используются или проектируются во Франции, России, Великобритании, Канаде, Китае, Индии, США и других странах. На 2018 год в мире действовали пять ПЭС с суммарной установленной мощностью 519,6 МВт^[4]:

Ля-Ранс (Франция, 1966, текущая установленная мощность 240 МВт, площадь резервуара 22 км²);
Кислогубская ПЭС (Россия, 1968, 1,7 МВт, 2 км²);
Аннаполис (Канада, 1984, 20 МВт, 6 км²; закрыта в 2019^[5]);
Цзянься (Китай, 1985, 3,9 МВт, 2 км²);
Сихва (Южная Корея, 1994, 254 МВт, 30 км²).

Первая экспериментальная ПЭС была построена в 1913 году в бухте Ди в районе Ливерпуля^[2].

Первая в мире крупная ПЭС Ля-Ранс была построена в 1966 году во Франции^[2], в эстуарии реки Ранс (Северная Бретань). Она имеет самую большую в мире плотину длиной 800 м и 24 турбины общей мощностью 240 МВт. Плотина также служит мостом, по которому проходит автострада, соединяющая города Сен-Мало и Динард^[6].

В СССР первая приливная электростанция (экспериментальная Кислогубская ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря)^[2] была введена в эксплуатацию и дала ток в 1969 году^[7]. В дальнейшем были разработаны проекты строительства Мезенской ПЭС в Мезенской губе (мощность 11 ГВт) на Белом море, Пенжинской ПЭС на Пенжинской губе и ПЭС в Тугурском заливе (мощностью 8000 МВт) на Охотском море^[1].

Начавшийся в 1973 году топливно-энергетический кризис привёл к росту мировых цен на нефть и нефтепродукты и осложнил положение в зависимой от импорта энергоносителей экономике Японии. В результате, к 1974 году несколько небольших приливных электростанций были построены на побережье Японских островов^[8].

Другие известные станции: южнокорейская Сихвинская ПЭС (построена в 2009 году, установленная мощность 254 МВт, на 2018 год являлась крупнейшей ПЭС мира)^[9], канадская ПЭС Аннаполис (с 1984 по 2019 год^[5], 20 МВт). Завершившиеся эксперименты: британская СиДжен, норвежская ПЭС Хаммерфест, ПЭС у острова Рузвельта (Нью-Йорк).

Проектируемые ПЭС

На этапе проектирования находится Северная ПЭС в губе Долгая-Восточная на Кольском полуострове мощностью 12 МВт.

В литературе

Одно из первых ранних упоминаний и описаний работы приливных ГЭС указывается в романе Бернхарда Келлермана "Туннель" (1913).

См. также

Примечания

↑ ¹ ² Приливная электростанция // Большая Советская Энциклопедия / под ред. А. М. Прохорова. 3-е изд. Т.20. М., «Советская энциклопедия», 1975.
↑ ¹ ² ³ ⁴ Приливная электростанция // Большая Российская Энциклопедия / редколл., гл. ред. Ю. С. Осипов. том 27. М., научное издательство «Большая Российская Энциклопедия», 2015.
↑ Г. Черников. РУБРИКА СВЕЖИХ ИЗОБРЕТЕНИЙ. ПОСЛЕДНИЙ РЕСУРС // «Литературная газета», 2003
↑ Neill S. P. et al. Tidal range energy resource and optimization - Past perspectives and future challenges (англ.) // Renewable Energy. — 2018. — Vol. 127. — P. 763–778. — doi:10.1016/j.renene.2018.05.007.
↑ ¹ ² Withers P. Nova Scotia Power to pull plug on tidal station, seeks $25M from ratepayers (неопр.). CBC News (23 февраля 2021). Дата обращения: 22 февраля 2023. Архивировано 26 января 2023 года.
↑ «Survey of energy resources» Архивная копия от 23 декабря 2017 на Wayback Machine (PDF). World Energy Council. 2009 (англ.) 12. Tidal Energy pp75-77
↑ Лунная энергия // журнал "Вокруг света", № 10, 1974. стр.23
↑ Морская электростанция // журнал "Вокруг света", № 9, 1974. стр.45
↑ Южная Корея: Запущена крупнейшая в мире приливная электростанция Архивная копия от 12 декабря 2011 на Wayback Machine // aenergy.ru, 02.09.2011

Литература

Л. Б. Бернштейн. Приливные электростанции в современной энергетике. М., Госэнергоиздат, 1961 - 275 стр.
TIDAL ENERGY. TECHNOLOGY BRIEF Архивная копия от 22 ноября 2015 на Wayback Machine / International Renewable Energy Agency, 2014 (англ.)
O’Rourke F., Boyle F., Reynolds A. Tidal Energy Update 2009 (англ.) // Applied Energy. — 2010. — Vol. 87, iss. 2. — P. 398—409. — doi:10.1016/j.apenergy.2009.08.014.

Ссылки

Tidal Power / EIA (англ.)
Приливные электростанции на сайте АО НИИЭС («Научно-исследовательский институт энергетических сооружений»)
- Кислогубская ПЭС на сайте АО НИИЭС
Проект века: Мезенская приливная электростанция / Газета «Энергетика и промышленность России» № 3 (7) март 2001 года
Приливная электростанция: Энергия морских волн / Популярная механика, 01.08.2008
Приливные электростанции на видео, 2009
2.5. Приливные электростанции / Книга 5. Электроэнергетика и охрана окружающей среды. Функционирование энергетики в современном мире // Энергетика: история, настоящее и будущее

Проект Северная приливная электростанция. Видеоролик пресс-службы ОАО ПО Севмаш «Морские приливы — будущее энергетики»

[autogenerated1-1] ¹ ² Приливная электростанция // Большая Советская Энциклопедия / под ред. А. М. Прохорова. 3-е изд. Т.20. М., «Советская энциклопедия», 1975.

[autogenerated3-2] ¹ ² ³ ⁴ Приливная электростанция // Большая Российская Энциклопедия / редколл., гл. ред. Ю. С. Осипов. том 27. М., научное издательство «Большая Российская Энциклопедия», 2015.

[3] Г. Черников. РУБРИКА СВЕЖИХ ИЗОБРЕТЕНИЙ. ПОСЛЕДНИЙ РЕСУРС // «Литературная газета», 2003

[4] Neill S. P. et al. Tidal range energy resource and optimization - Past perspectives and future challenges (англ.) // Renewable Energy. — 2018. — Vol. 127. — P. 763–778. — doi:10.1016/j.renene.2018.05.007.

[cbc21-5] ¹ ² Withers P. Nova Scotia Power to pull plug on tidal station, seeks $25M from ratepayers (неопр.). CBC News (23 февраля 2021). Дата обращения: 22 февраля 2023. Архивировано 26 января 2023 года.

[6] «Survey of energy resources» Архивная копия от 23 декабря 2017 на Wayback Machine (PDF). World Energy Council. 2009 (англ.) 12. Tidal Energy pp75-77

[7] Лунная энергия // журнал "Вокруг света", № 10, 1974. стр.23

[8] Морская электростанция // журнал "Вокруг света", № 9, 1974. стр.45

[9] Южная Корея: Запущена крупнейшая в мире приливная электростанция Архивная копия от 12 декабря 2011 на Wayback Machine // aenergy.ru, 02.09.2011

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]