Строительство приливных электростанций развивает фауну

Системная электрификация страны, начатая во второй четверти прошлого столетия, дала мощный толчок развитию уникальных технологий. Современная энергетическая система включает гидравлические, тепловые, атомные генераторы. Мощнейшие по мировым меркам объекты возведены в горных, пустынных и равнинных местностях, нередко в условиях вечной мерзлоты и тропической влажности. Параллельно ведется изучение перспективных направлений промышленного энергообеспечения, основанных на использовании альтернативных источников. Более полувека в России эксплуатируется единственная заполярная приливная электростанция – Кислогубская.

Месторасположение первой российской приливной электростанции

Первые работы по созданию ПЭС проводились в далеком 1938 году. Уже тогда особо перспективными районами для создания приливных станций считались побережья Северного Ледовитого и Тихого океанов. Поэтому в результате обследования различных заливов Баренцева моря для створа будущей станции был предложен длинный и узкий фьорд, расположенный в 60 км от Мурманска. Залив носит название Кислой Губы.

Природная узость горлышка залива позволила перекрыть его железобетонной конструкцией, в которой были смонтированы все необходимые узлы.

При создании экспериментального объекта планировалось решение следующих задач:

• практическая отработка возведения подобных объектов в необжитых северных районах;
• определение величины капитальных вложений и эксплуатационных затрат;
• испытание работы генераторов при небольших величинах приливов;
• определение реакции экосистемы.

Основные характеристики

Первоначально мощность станции по проекту должна была составить 0,8 МВт. Для этой цели планировалось использовать две турбины – французского и отечественного производства. Фактически в эксплуатацию был запущен один агрегат, который вырабатывал 0,4 Мвт. Как и все подобные устройства того времени, он обладал невысоким КПД – до 40 %. Рабочее колесо действующей турбины имело диаметр 3 метра. Водовод, предназначенный для установки советского оборудования, был оставлен незаполненным. Годовая выработка ПЭС составляла 8018 тыс. кВт ч. От станции была протянута ЛЭП на деревянных опорах, рассчитанная на нагрузку в 35 кВ.

Доставка людей, необходимых материалов и оборудования на электростанцию производилась по морю.

Сегодня ПЭС оснащена новыми генераторами российского производства. Инновационные ортогональные роторы обеспечивают выработку 1,7 МВт (0,2 и 1,5 мВт). Турбины в поперечнике достигают 2 и 5 метров соответственно. Особенностью агрегатов является низкая металлоемкость, эффективная генерация. Отношение доли полезной энергии к потребленной в изделиях достигает 70 %, что делает привлекательными инвестиции в изготовление и использование этого гидрооборудования.

Сроки строительства и ввода в эксплуатацию

Практические работы по созданию электростанции начались только во второй половине прошлого века. Проектирование и строительство велось с 1964 года. К 1968 была создана из тонкостенного бетона наплавная конструкция. Завод-изготовитель снабдил комплекс турбиной, генератором, контрольным и коммутационным оборудованием.

По открытому морю плавающий бункер был отбуксирован к месту установки. В заданной точке станция с помощью балласта была зафиксирована на заранее подготовленном морском дне. В качестве основания использовалась заранее насыпанная песчано-гравийная платформа. По обеим сторонам залив перекрыли дамбой. Линия электропередач с деревянными опорами соединила ПЭС с магистральной энергосистемой. На прибрежной части было возведено комфортабельное здание, в котором размещался обслуживающий персонал.

В таком варианте ПЭС проработала до остановки и консервации, состоявшейся в 1992 году. Отсутствие подъездных путей, бесспорно, способствовало сохранению материального комплекса до 2004 года, когда станция обрела вторую жизнь.

В результате реконструкции, окончившейся в 2006 году, к старой электростанции был пристыкован новый железобетонный технологический блок. Он позволил задействовать свободный водовод, через который волна вращает новую высокопроизводительную отечественную турбину. Вместо малоэффективной французской установки был смонтирован новый высокопродуктивный российский гидроагрегат.

Принцип работы

Выработке электричества способствует правильное равномерное чередование приливов-отливов, возникающих под действием лунной гравитации. При размещении ПЭС разработчики максимально учли особенности местности. Ширина Кислой Губы, протянувшейся на 5 с лишним километров, в «горле» составляет 35 метров. Два раза в сутки приливная волна обеспечивает перепад уровней от 2 до 5 метров. Скорость потока может достигать 3,7 метра в секунду. При этом через водосливные отверстия ежесекундно проходит 300 м3 воды, вращающих вертикальную турбину. Усилие передается на горизонтально расположенный генератор, с которого на РУ поступает электрическая энергия.

Все узлы сооружения выполнены в виде модулей. Такая конструкция обеспечивает высокую ремонтопригодность и удобство обслуживания механизмов. Станция генерирует энергию при двустороннем векторе направления потока. Гидроагрегат – уникальное устройство, изготовленное отечественным производителем, обеспечивает устойчивую работу на всех режимах и скоростях. Технологические и конструкторские достижения российских ученых сделали реактивно-поперечно-струйную ортогональную турбину конкурентоспособным изделием. Сегодня компоновка этого узла признана базовой для всех последующих ПЭС.

Кислогубская экспериментальная станция, кроме гравитационных источников, использует для выработки энергии солнечные батареи и ветровые генераторы.

Персонал станции проводит системные исследования энергетического потенциала природно-климатических зон российского севера.

Преимущества

Теоретические предположения об экологических преимуществах эксплуатации таких электростанций в основном были подтверждены многолетними наблюдениями за ходом использования ПЭС.

• Безопасность для окружающей среды. Дамбы не препятствуют миграции биологических видов. Их сооружение не влечет изменения солености отгороженных водоемов. В бассейне Кислой Губы за полувековую историю эта величина снизилась на 0,05 %.
• Наблюдается смягчение климата, образование полыней в зоне прохождения воды, исчезновение торосов.
• Дно в районе дамбы не изменяет структуру, его рельеф не размывается после второго года работы станции.
• Сооружение обеспечивает защищенность прибрежной зоны от штормовых воздействий.
• Технологии возведения ПЭС наплывом способствуют укреплению берегов и сохранению ландшафтов.
• Биологическая жизнь в закрытом от океана бассейне Губы развивалась удвоенными темпами. Сегодня вполне реально говорить о попутной организации хозяйственной деятельности, направленной на использование морских богатств залива.
• Эксплуатационные расходы на получение электричества ниже, чем на других типах электростанций.

Недостатки

• Необходимость размещать подобные объекты на удаленных от жилья и инфраструктуры территориях требует значительных усилий по их возведению. Это связано со значительными первоначальными затратами.
• Неравномерный график генерации. Максимумы произведенного электричества совпадают с энергией приливов и отливов.
  Несбалансированность пиковых уровней выработки энергии и ее потребления.
• Обрастание рабочих поверхностей оборудования и машин биомассой, что вызывает необходимость использования коагулянтов (гипохлоридов).
• Кислогубскую электростанцию по мощности сложно сопоставить с гигантами электроэнергетики. Даже середнячки превосходят ее возможности во много раз. Однако российская ПЭС среди нескольких функционирующих в мире подобных установок занимает достойное место.

Все мы после похода в магазин электроники начинаем задумываться - куда сдать старый телевизор?

Работая с химическими веществами будьте предельно осторожны! Почему? Информация в статье.

Одной из самых больших проблем загрязнения является ПЭТ-тара. Как ее правильно переработать читайте по https://greenologia.ru/othody/sinteticheskie/nefteprodukty/plastmassy/pererabotka-butylok.html ссылке.

Она оказалась полигоном, на котором были проведены испытания:

1. технологических возможностей народного хозяйства по освоению дальних территорий;
2. эффективности финансовых вложений в альтернативную энергетику;
3. способности прикладных наук создавать совершенные роторно-индукционные конструкции;
4. способов хозяйствования, сопряженных с приумножением природных богатств.

Выводы, которые получены специалистами в ходе эксперимента, положены в основу новых энергетических проектов – Тугурской, Мезенской и Северной ПЭС.