1598005375-fdca24712b4dd3cd0f1922045b94d243 (811202), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Пропускная способность таких кабелей выше, чем у обычных, не менее чем в 15 раз. Это позволяет надеяться на возможность передачи с помощью таких единичных кабеле мощностей порядка 5000 МВт. Для удаленных от поберсжья энергоблоков диапазон возможностей при выборе способов передачи энергии существенно ниже. Принципиально возможно осуществление такого экзотического способа передачи, как передачи с помощью пучка направленного т омагнитного излучения СВЧ-диапазона, передаваемого на п иемдостаточно высоко расположенный отражатель и с него на р ную станцию.
Такой отражатель можно было бы установить с поть и мощью, например, воздушного шара. Можно использова бите. энерг етический спутник, находящийся на геостанционарной ор ежели ' Такой спутник конструктивно был бы значительно проще, н собирающий энергию Солнца, конвертирующий ее в СВЧ-излучение и передающий на Землю.
Он играл бы роль пассивного релятора и нуждался бы только в обычных устройствах для транслят р ия волн санкоррекции положения. За счет особенностеи отражения во, тиметрового диапазона металлоемкость отражателя ~акого спут-- ника была бы меньшей, чем в случае солнечного коллектора, а время >кивни значительно выше из-за возможности использования материалов, стойких к жесткому излучению. Использу ство не ав з исимости распространения электромагнитных волн, с помощью одного такого ретранслятора можно было ы ли бирать на единый наземный приемник энергию, вырабатываемую несколькими ОТЭС, либо, наоборот, от каждой из них осуществлять передачу на свой приемник.
Правда, ре ентабельность таких способов передачи энергии и их экологическую безопасность еше надо доказать. Вообще же развитие подобн бных систем — дело достаточно отдаленного будущего. энергии " 30еа 45 55 . 65 — 75 75 . 70 87 , 75 — 90 * А. с. № 484280 (СССР), 1972 г. В настоящее же время единственным технически и экономически оправданным способом использования электроэнергии, получаемой на энергоустановках, размещенных в открытом море вдали от берегов, остается получение с ее помощью различных энергоносителей и других энергоемких веществ.
$40.2. Аккумулирование энергии Применительно к задачам океанской энергетики аккумулирование энергии имеет важное значение в связи с тем, что позволяет компенсировать колебание мощности природных источников. Это особенно существенно для автономных ветровых и волновых электростанций. Эффективность некоторых систем аккумулирования На сжатом воздухе То же, с газовой турбиной С топливными элемеитами на водороде н кислороде . Гидравлические Механические с вращающимся колесом.
Электрохимическпе батареи . Сверхпроводящпй контур . " Вйам 5. 1пжап апб Еаз1 Епу. 1982, чо1. 124, Л' 8, р. 329 — 335. еч В литературе для современных ПАЭС (пневмоаккумулнрующнх электростанций) встречается значение 70 ай. Рассматриваемые здесь способы н системы для аккумулирования разрабатывались задолго до обращения к океанской энергетике и работы в этой области уже достаточно далеко продвинулись вперед, несколько опережая развитие океанских преобразователей. Для нас важно, что практически все типы разрабатываемых сейчас аккумулнруюших устройств могут найти применение и в океанской энергетике.
Общее требование к таким системам — минимальные потери энергии в процессе зарядки, разрядки, хранения. Это требование позволяет определить эффективность аккумуляторов как отношение энергии, выданной потребителям, к общей энергии, затраченной на зарядку. По этому показателю худшими характеристиками обладает система, работающая на с>катом воздухе, а лучшими — сверхпроводяший контур, действие которого основано иа длительном сохранении возбужденного в процессе зарядки тока в замкнутом проводнике, находяшемся в состоянии сверхпроводимости за счет охлаждения до температур, близких к абсолютному нулю.
При выборе типа аккумулятора играют роль и другие показатели. Важны экономические показатели, определяемые, например, удельными капиталовложениями на 1 кВт ч запасенной энергии. Важна величина скорости зарядки и вывода энергии, изменяю1цаяся от долей секунды у сверхпроводящего контура до нескольких часов у механических и электромеханических аккумуляторов. На экономичность аккумулирования влияет и способность систем выдерживать требуемое достаточно большое число циклов заряд-разряд, при- 254 чем необходимые для проведения зарядки параметры не должны существенно отличаться от обеспечиваемых источником энергии (океанским преобразователем в нашем случае). Наибольшее распространение получили аккумуляторы на гидравлическом принципе.
На нем, в частности, основаны схемы ГАЭС, строительство которых ведется во всем мире. До недавнего времени это был практически единственный приемлемый метод аккумулирования достаточно больших количеств энергии. Такие станции отличает большой срок эксплуатации, простота и низкая стоимость обслуживания, высокая надежность. Несколько Рнс. 10.3. Схемы гидроаккумулирующих станций: а — подземная гидропневматическая; б — гидравлическая с искусственным верхним бассейном; в — гидравлическая с плавучим или стационарным кессоиом; г — подводная гидропневматическая вариантов схем ГАЭС приведены на рис.
10.3. Все они могут бгять простроеиы вблизи побережья и состыкованы с соответствующими преобразователями океанской энергии. Последние два варианта могут быть размещены в открытом море и обладают тем достоинством, что для их создания не требуется отводить участки суши. Построены такис аккумулирующие установки могут быть в промышленной зоне и отбуксированы к месту установки. Особенно интересен последний тип станции, размешаемый на дне водоема. Такая подводная ГАЭС была разработана л нашей стране*. Ве отличает отсутствие напорных трубопроводов, обладающих достаточно высокими потерями гидравлической энергии.
Авторами станции, сотрудниками Ленинградского политехнического института им. М. И. Калинина Ю. С. Васильевым и В. А, Кукушкиным, предложен еще и способ строительства необходимых для нее оболочечных конструкций непосредственно в открытом море.
Возможность использования воздушного аккумулировании просматривалась на начальном этапе создания океанских преобразователей применительно к волновым устройствам на гидро- пневматическом принципе. В сочетании с гидравлической турбиной воздушно-гидроаккумулирующие станции рассматривались применительно к малым приливным установкам. Принцип действия такой станции поясняет рис. 10.2, а.
Подземный бассейн такой станции является хранилищем и воды, и сжатого воздуха. Работа воздушной и гидравлических турбин осуществляется последовательно. При зарядке вода из резервуара удаляется с помощью воздушного компрессора. Стоимость строительства подобных установок значительно превышает стоимость наземных и подводных. ГАЭС вЂ” это достаточно крупные энергетические объекты, предназначенные для централизованного использования в энергосетях как для компенсации пиковых нагрузок, так и для аккумулирования «провальной» энергии АЭС и ТЭЦ в ночное время. Однако в системной энергетике рассматриваются и возможности использования индивидуальных накопителей, размещаемых в непосредственной близости от потребителей энергии. В качестве таковых применимы накопители электрохимического, механического и сверхпроводящего типа.
Среди электрохимических накопителей пока доминируют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Однако их удельные показатели уже не удовлетворяют потребителей. Им на смену идут разрабатываемые сейчас щелочные аккумуляторы (никель-цинковые, никель-железные), обладающие реальной удельной энергией около 0,1 кВт ч/кг — вдвое большей, чем у свинцово-кислотных. Отметим, что более дорогие и менее стойкие по числу циклов заряд-разряд серебряно-цинковые аккумуляторы, используемые в основном в некоторых видах малогабаритных транспортных средств, обладают удельной энергией примерно 0,5 кВт ч/кг.
Главная цель разработок, ведущихся практически во всем мире, — создание универсальной и сравнительно недорогой системы накопления энергии. Надо иметь в виду, что диапазон применения аккумуляторных батарей ограничен. Онн предназначены главным образом для обеспечения кратковременных (порядка 1— 2 ч) нагрузок. Нужны батареи, отличающиеся простотой обслуживания, большим сроком службы, высоким КПД заряда-разряда и надежностью.
Пока, как это отмечается в литературе, комплексу этих требований не отвечает ни один из существующих типов аккумуляторных батарей. Одно из важных достоинств, определяющих интерес к аккумуляторным батареям как накопителям, — малая постоянная времени их включения в сеть в случае необходимости. По этому показателю они уступают только сверхпроводяшим системам. Достоинства инерционных систем, запасающих энергию в форме кинетической энергии вращающегося маховика,— достаточно быстрый цикл заряд-разряд, неограниченная глубина разяда и большое число циклов, сравнительная простота, малые затраты на обслуживание, длительный срок служ ряда и ольш бы, гибкость подвода энергии (электропривод, гидравлический и механический приводы).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
