1598005429-afd80cdf49ba7e5f6ece6b974d8fd3c4 (811213), страница 2
Текст из файла (страница 2)
А для градиента 12 'С плотность потока равна 210 м. Обе цифры (210 и 570 м) рассчитаны с учетом КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно. Такую плотность потока в океане имеет еще только энергия градиента солености (осмоса) — 240 м. Другие виды энергии океана имеют аначительно меньшие значения плотности потока. Так, для ветровых волн она составляет 1,5 и, а для океанских течений — лишь 0,05 м. Но, как сказал Д. Д. Айзеке, еще остаются неоткрытыми совершенно новые принципы, простые и ело>нные, обнаружив которые, можно использовать ресурсы океана, связанные с энергией, для блага человечества.
ПРИЛИВНЫЕ ВОЛНЫ По всей Земле бегут приливные волны, последовательно поднимая и опуская различные участки земного шара. Воду и сушу„В разных местах высота приливного поднятия иная, да и время наступления другое. Общее лишь одно — на большинстве побережий две приливные волны каждые сутки.
Точнее: основной период приливных волн равен половине лунных суток (т. е. 12 ч 25 мин), так что па прохождение двух волн требуется чуть больше суток. В центральных районах океанов приливные волны малы, иногда высота их измеРяется всего несколькими » Смл Ай»екс Д. Д. Тепловые, гвдрсдвкамвче»зпе я хвыкческке всточвяаа»вергви океана. — В квз Эзер»»твт» кзе яр»а»са»> кла 'з океане.
Владввоеток: ТОИ дВНГ( ЛН СССР, >38С с. 33. 7 сантиметрами.'. Большой величины приливные волны достигают в некоторых окраинных районах океанов. При благоприятных очертаниях береговой линии н при условиях, обеспечивающих возникновение резонанса,при пивные волны могут быть очень высокими. Дело в том, что приливные силы вызывают в основном горизонтальные смещения частиц воды. Их называют приливо-отливными течениями. В открытом океане скорость их мала, зато в узких проливах ояа может достигать 22 км/ч.
Когда масса воды входит в устья рек или в заливы, вода там высоко поднимается. Самая большая высота приливных волн наблюдается в заливе Фзнди в Канаде — до 18 м. Такие волны высотой с многозтах"ный дом несут больптую энергию, которую можно использовать для выработки злектроэнергин. В Советском Союзе такеке есть районы с высокими приливами. Например, в Пенжинской губе Охотского моря высота приливных волн достигает 13,4 и, в Мезенской губе Белого моря на реке Семже — 9 и. Есть большие приливы н в других местах побережья нашей страны. По запасам приливной энергии Советский Союз стоит на одном из первых мест в мире. Силу прилива люди начали использовать в приливных мельницах, которые строились еще в Х1 в.
на побережье Англии и в средние века во Франции, Канаде, русском Беломорье. В наше время энергия приливных волн преобразуется в электрическую на четырех приливных электростанциях (ПЭС): промышленной Раис, построенной во Франции в 1967 г., и на трех опытных (СССР— Кислогубская, 1968 г.; КНР— Цзянси, 1981 — 1983 гг.; Канада — Аннаполис, 1984 г.). Общая мощность пх составляет 261 тыс.
кВт, в то время как возможная к использованию мощность приливных электростанций на всех побережьях планеты оценивается цифрой около 600 млн. кВт. Чем же объяснить такое положение, представляющееся парадоксальным в условиях недостатка в электроэнергии, когда человечество подходит к истощению запасов органического топлива, а энергия рек в значительной степени уже использована7 Причина прежде всего в том, что энергия прилива оказывается более дорогой и на первый взгляд менее удобной, чем знергия реп.
з длв 'изучения приливных волк в океане применяются автоиомные мареографы — приборы высокой чувствптелькостп, соадап,пые па оековв пьезокзарпевых ппвобразовзтелей даалеппя, Если на побережье приливного моря отгородить дамбой залив (бассейн) и пос1авить в ней турбину, то ви время прилива и отлива турбина под напором воды начнет вращаться и вырабатывать знергню. Но напор зтотнезелик по сравнению с тем, который может быть получен с помощью плотин на речных РЭС. Он составляет лишь часть высоты прилива — не более 2 — 10 м.
Для получения достаточно большой мощности необходима установка одновременно многих турбин, что ведет к удорожанию знергии. Кроме того, мощность приливных злектростанций колеблется ввиду изменения величины прилива от новолуния к полнолунию„а в течение суток она прерывиста из-за смены прилива отливом. За последние десятилетия было предложено много остроумных способов преодоления етого недостатка. Французский гидротехник Ьелидор еще в ХУ1Н в.
высказал идею о разделении бассейна на две части с помощью плотины, в которой устанавливается колесо приливной мельницы; таким путем обеспечивается ее непрерывная работа. На основе этой идеи до сих пор разрабатываются многобассейновые схемы ПЭС, в которых устраивается уже не одна, а несколько плотин с установкой в каждой из них дублирующих турбин. Однако советский специалист Л. Ь. Бернштейн показал неакономичность и незффектианость подобных схем е.
Они пе могут преодолеть внутримесячного неравенства прилила, приводящего к уменьшению мощности в течение недели в 9 раз. Непрерывность генерирования энергии достигается дорогой ценой: дополнительные плотины уменьшают полезную площадь бассейна, а следовательно, и знергию. Требуется установка дополнительных турбин в специально для етого построенных гидроаккумулирующкх электростанциях. Таким образом, не сама приливная знергня, а неправильные способы ее использования являются причиной незкономпчности ПЭС. Л. Б. Бернштейн выдвинул альтернативную модель решения проблемы, з которой реализуются положительные качества приливной энергии, необходимые для современной энергетики.
Дело в том, что среднемесячная величина приливной энергии неизменна, т. е. не зависит от водности года и сезона. Позтому включение приливной злектростанции ' Смл Бернштезн Л'. Б. Приливные электростанции з современной экергетпке. Мл Госэиергоиздат, 166!. в энергосистому благотворно скажется на режйме участ'- вующих в этой системе электростанций других типов. С другой стороны, поскольку современное энергопотребление проходит волнообразно (днем больше, ночью меньше), нет необходимости выравнивать волны приливной энергии — аадача заключается лишь в том, чтобы совместить этп волны с волнамп потребления. Проблему моткно решить, если на ПЭС установить обратимый гндроагрегат.
В ночные часы избыточной эноргип он обращается в насос я закачивает воду из моря в бассейн ПЭС, выше уровня полной воды. Создается запас воды, который турбина ПЭС использует для выработки энергии в дневные часы повышенного потребления, позволяя при этом тепловым электростанциям работать в паиоолее выгодном для них равномерном режиме. Участвующие же в объединении речные ГЭС с большими водохранилищами могут компенсировать уменьшение мощности приливных электростанций в период олабых приливов за счет воды, сэкономленной в этих водохранилищах во время высоких приливов.
Так создается гармоничная система, в которой приливные электростанции не только сами используются наиболее эффективно, по позволяют электростанцняьг других типов работать в накболео выгодном для яих реткиме. Для осуществления этой модели нет необходимости создавать дорогостоящие мпогобассейнозые приливные электростанции и строить дублиру1ощие гидроаккумулирующие электростанции. Приливную энергию нужно использовать в наиболее простых н дешевых однобассейновых установках, дающих наибольшее количество энергии. А потом направлять пульсирующие, прерывистые, но неизменно гарантированные потоки в объединенные энергосистемы. Для такого решения необходимо, чтобы этн системы имели достаточные размеры с охватом целых стран н даже коп инентов, с участием речных ГЭС с большими водохранилищами. Мощные однобассейновые приливные электростанции, построенные на берегах Ла-Манша, заливов Фапди, Сан Хосе, Мезенском и других, могли бы гармонично сочетаться с тепловымп (угольнымн и атомными) и речными ГЭС, что помогло бы эффективно репшть проблему энергоснабжения з часы пикового потребления регионов Западной Европы, Центра СССР, Северной и Юж, ной Америки н других стран, берега которых омываются морями с высокими приливами.
Сооружение приливной электростанции Рвнс, на которой были установлены 24 обратимых приливных гидро- агрегата, казалось бы, доказало возмоясность такого ращения. Но возник барьер стоимости: строительство втой станции оказалось в 2,5 раза дороже сопоставимых речных ГЭС. В поиске путей преодоления этого барьера Л. Б. Бернштейн нашел новое решение: на Кислогубской ПЭС наплавное здание приливной электростанции было построено в доке на берегу, а затем отбуксировано по воде на исходную позицию п опущено на заранее подготовленное насыпное основание, т.
е. были устранены сложности, связанные с возведением в море временных перемычек. При строительстве станции Рано сооружение перемычек вылилось в очень сложную проблему, и был период, когда оно поставило под угрозу осуществление всего проекта. Применение наплавных конструкций в проектах мощных приливных электростанций в Канаде, Великобритании, Австралии, Индии и других странах позволило снизить стоимость их сооружения на 25 — 30 %.
Модель глобального использования энергии однобассейновых ПЭС позволила экономически обосновать проекты приливных электростанций: Камберлепд мощностью 1 млн. кВт, Кобекуид — 4 млп. кВт, Северн — 7,2 млн, кВт и др. В СССР исследуется сооружение Мезенской ПЭС мощностью 15 млн. кВт, Тугурской — 6 млн. кВт и Пеня'инской — 30 — 100 млн. кВт. В двенадцатой пятклетке намечается сооружение опытно-промышленной Кольской ПЭС мощностью 38 тыс. кВт, которая, действуя совместно с речной ГЭС, явится моделью работы Мезенской ПЭС в объединении энергосистем Европейской части СССР.
Тан, приливная энергия, имеющая относительно небольшой экергопотепциал в сравнения с другиьш источниками энергии океана, может стать важным компонентом энергоснабжения, ВЕТРОВЫЕ ВОЛНЫ И ЗЫБЬ В августе 1826 г. капитан Дюрвиль наблюдал в Индийском океане чудовнгцные волны высотой около 30 м. Пднако его рассказ об этом был встречен с недоверием. Известньш физик того времени Араго выступил с категорическим опровержением, соглашаясь самое большее на 7 м. Вскоре Дюрвиль снова отправился в путешествие, а по возвращении сообщил о встрече с волнами одиннадцатиметровой высоты. Но и это его сообщение было встре- 10 чено с недоверием...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
