Строительство приливных электростанций развивает фауну. Пэс в россии где находитсяКислогубская ПЭС - удачное местоположение для высокой эффективностиСистемная 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 электростанцииПервые 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. При создании экспериментального объекта планировалось решение следующих задач:
Основные характеристикиПервоначально 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. 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
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 работыВыработке электричества способствует правильное равномерное чередование приливов-отливов, возникающих под действием лунной 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.ПреимуществаТеоретические предположения об экологических преимуществах эксплуатации таких электростанций в основном были подтверждены многолетними наблюдениями за ходом использования ПЭС.
Недостатки
Она оказалась полигоном, на котором были проведены испытания:
Выводы, которые получены специалистами в ходе эксперимента, положены в основу новых энергетических проектов – Тугурской, Мезенской и Северной ПЭС. greenologia.ru На побережье какого моря располагается единственная в России приливная электростанция? а) Баренцевого; б) Белого; в)Недавно я наблюдал по телевизору репортаж о перспективах бесплотинных приливных электростанций (ПЭС). В мире такая существует пока что в одном экземпляре, находится между районом Куинс в Нью-Йорке и островом Рузвельта. Основанная проблема станции заключается в быстром износе лопастей турбин, т.к. плотина отсутствует и при ускорении течения его нечем замедлить. А как обстоят дела в России с аналогичными сооружениями? Приливная электростанция на Баренцевом мореВсего в России было запущено три проекта приливных электростанций, но не все их удалось реализовать:
Единственно построенной и работающей к данному моменту является первая, но она до сих пор считается экспериментальной, хотя действует с 1968 года. Это обусловлено тем, что такой тип электростанций работает за счет энергии приливов и отливов, что означает изменение выдаваемой мощности в определенное время суток. Таким образом, ПЭС может работать только в структуре энергосистемы, чтобы было возможно компенсировать нехватку производимой энергии за счет других электростанций в цепи. Вторая ПЭС находится вообще только в стадии проектирования, а вот третья уже включена в программу инвестиционных проектов «Росэнерго» (РАО «ЕЭС»). ПЭС на ЗападеПомимо Рузвельтской ПЭС, электростанции такого типа есть почти во всех развитых странах:
Французская ПЭС примечательна самой большой в мире плотиной, длина которой чуть более 800 метров. По самой плотине проходит автодорога, стыкующая французские города Динард и Сен-Мало. На западе электростанции такого типа любят за их экологичность и пониженную стоимость производства энергии. Однако и у этого высокобезопасного для окружающей среды способа получения энергии есть свои противники: некоторые «зеленые» всерьез считают, что замедляя течение рек, электростанции тормозят вращение Земли.
Приливная электроэнергетика: история и пути развитияПриливная электроэнергетика: история и пути развитияМинобрнауки России Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" (СПбГЭТУ "ЛЭТИ") Факультет ЭА Кафедра РАПС Реферат Приливная электроэнергетика: история и пути развития Выполнила: Марущак А.А. Студентка группы 0403 Проверил: Омельченко А.Ю. Санкт-Петербург Оглавление Введение 1. Определение и принцип работы 2. Описание крупнейших приливных электростанций в мире 2.1 Приливная электростанция "Ля Ранс" 2.2 Кислогубская приливная электростанция 2.2.1 История создания Кислогубской приливной электростанции 2.3 Сихвинская приливная электростанция 2.3.1 История строительства 2.3.2 Технические данные 3. Экологическая безопасность приливной электростанции Заключение Список источников Введение Уровень моря поднимается и опускается, каждые сутки прилив неизменно подступает и также неизменно уходит назад. Трудно вообразить более предсказуемый источник энергии. И, тем не менее, первые демонстрационные проекты приливных электростанций получили признание отнюдь не сразу. Первые конструкции часто выходили из строя после некоторого времени эксплуатации. Лопасти и ступицы не выдерживали постоянного напора воды. Также существует мнение, что работа приливных электростанций тормозит вращение Земли, что может привести к негативным экологическим последствиям. Однако ввиду колоссальной массы Земли кинетическая энергия ее 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). В данном реферате будет рассмотрен принцип действия Приливной электростанции (ПЭС) и описаны некоторые действующие или проектируемые ПЭС. 1. Определение и принцип работы Приливная электростанция (ПЭС) - 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. Колебания уровня воды у берега могут достигать 18 метров. 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 гидроаккумулирующая электростанция. Принцип работы приливной электростанции сходен с работой ветрогенератора, только вместо ветра движителем турбин является подводное течение. Особенность таких установок - высокая предсказуемость режима работы, ведь в отличие от капризного ветра приливы и отливы постоянны. Это очень важно для интеграции в местные сети, испытывающие значительные суточные перепады уровня энергопотребления. 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. 2. Описание крупнейших приливных электростанций в мире .1 Приливная электростанция "Ля Ранс" ПЭС "Ля Ранс" - крупнейшая по выработке приливная электростанция в устье реки Ранс, рядом с г.Сен-Мало в области Бретань Франции. ПЭС "Ля Ранс" долгое время удерживала мировое лидерство и по мощности, но в августе 2011 уступила южнокорейской Сихвинской ПЭС. Выбор места строительства электростанции был обусловлен значительными приливами в устье реки, высота которых здесь может достигать 13,5 м, а их обычная высота - 8 м. Строительство велось с1963 по 1966 годы. По окончании общая сумма затрат составила 620 млн. ? или около 150 млн. долл. Установленная мощность - 240 МВт. Использует 24 турбины, находящиеся в работе в среднем 2 200 часов в год. Объём производства составляет около 600 млн. кВт?ч. Себестоимость одного кВт?ч ПЭС "Ля Ранс" приблизительно в 1,5 раза ниже обычной стоимости кВт·ч, произведенного на АЭС Франции. ПЭС "Ля Ранс", имеет протяжённую плотину, её длина составляет 800 м. Плотина также служит мостом, по которому проходит высокоскоростная трасса, соединяющая города Св. Мало и Динард. Электростанция входит в энергосистему Électricité de France. Электростанция является одним из туристических центров, которая привлекает до 200000 посетителей в год. Рис.1 Расположение ПЭС "Ля Ранс" на карте .2 Кислогубская приливная электростанция В СССР (России) c 1968 года действует экспериментальная Кислогубская ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря. На 2009 год её мощность составляла 1,7 МВт. Кислогубская ПЭС - экспериментальная приливная электростанция, расположенная в губе Кислая Баренцева моря, вблизи поселка Ура-Губа Мурманской области. Первая и единственная приливная электростанция России. Состоит на государственном учёте как памятник науки и техники. Рис. 2 Расположение Кислогубской ПЭС на карте Мощность станции - 1,7 МВт (первоначально 0,4 МВт). Станция установлена в узкой части губы Кислая, высота приливов в которой достигает 5 метров. Конструктивно станция состоит из двух частей - старой, постройки 1968 года, и новой, постройки 2006 года. Новая часть присоединена к одному из двух водоводов старой части. В здании ПЭС размещено два ортогональных гидроагрегата - один мощностью 0,2 МВт (диаметр рабочего колеса 2,5 м, находится в старом здании) и один ОГА-5,0 м мощностью 1,5 МВт (диаметр рабочего колеса 5 м, находится в новом здании). Гидротурбины изготовлены ФГУП "ПО Севмаш", генераторы - ООО "Русэлпром" [1] Кислогубская ПЭС принадлежит ОАО "РусГидро" в лице его 100% дочернего общества - ОАО "Малая Мезенская ПЭС". 2.2.1 История создания Кислогубской приливной электростанции Кислогубская ПЭС была сооружена в 1968 году по проекту института "Гидропроект". Главный инженер проекта и строительства Л. Б. Бернштейн. Строительство ПЭС было произведено передовым для того времени наплавным способом - железобетонное здание ПЭС было сооружено в доке вблизиМурманска, а затем отбуксировано к месту установки по морю. В одном из водоводов ПЭС был смонтирован французский капсульный гидроагрегат мощностью 0,4 МВт с диаметром рабочего колеса 3,3 м, второй водовод, предназначавшийся для гидроагрегата отечественной разработки, был оставлен пустым. После пуска ПЭС была передана на баланс "Колэнерго" и использовалась НИИЭС в качестве экспериментальной базы. В 1994 году, в связи со сложной экономической ситуацией, ПЭС была законсервирована; за время эксплуатации было выработано 8,018 млн. кВт·ч электроэнергии [3]. В начале 2000-х годов руководством РАО "ЕЭС России" было принято решение о восстановлении Кислогубской ПЭС в качестве экспериментальной базы для отработки новых гидроагрегатов для приливных электростанций, а также технологий сооружения ПЭС. В конце 2004 года на станции был установлен новый ортогональный гидроагрегат мощностью 0,2 МВт с диаметром рабочего колеса 2,5 м, изготовленный ФГУП "ПО Севмаш" (старый гидроагрегат при этом был демонтирован), станция была введена в эксплуатацию. В конце 2006 года к станции была подведена линия электропередачи напряжением 35 кВ [4]. В ходе реформы электроэнергетики, Кислогубская ПЭС перешла в собственность ОАО "ТГК-1", однако летом 2006 года была выкуплена ОАО "ГидроОГК" (ныне ОАО "РусГидро") и поставлена на баланс его дочернего общества ОАО "Малая Мезенская ПЭС". мая 2006 года на Севмаше состоялась закладка нового экспериментального блока для Кислогубской ПЭС. В ноябре 2006 года блок был спущен на воду и в начале 2007 года отбуксирован по морю на Кислогубскую ПЭС, где и был установлен напротив второго водовода станции. Испытания новой ортогональной турбины мощностью 1,5 МВт прошли успешно и подтвердили проектные параметры. .3 Сихвинская приливная электростанция Сихвинская ПЭС - крупнейшая в мире на настоящий момент приливная электростанция, расположенная в искусственном заливе Сихва-Хо (кор. ???) на северо-западном побережье Южной Кореи. Электростанция обладает установленной мощностью 254 МВт и была запущена в августе 2011 года. На данный момент является крупнейшей приливной электростанцией мира, оттеснив на второе место многолетнего лидера - французскую приливную электростанцию Ранс. Рис. 3 Расположение Сихвинской ПЭС на карте Электростанция располагается на северо-западном побережье Южной Кореи в провинции Кёнгидо на западе от города Ансанпримерно в 40 км к юго-западу от столицы Республики Кореи Сеула. Она использует силу Жёлтого моря, расположенного между Корейским полуостровом и Китаем. По причине большой площади залива и относительно небольшой глубины возникают сильные приливы. В Бухте Асан, от которой отделен залив Сихва прилив составляет порядка 8 метров. .3.1 История строительства В период между 1987 и 1994 годами государственная корпорация Korea Water Resources Corporation построила дамбы изначально не с целью получения электроэнергии, а с целью отвоёвывания у моря новой территории (см. статью Польдер), а также с целью создания резервуара пресной воды дляорошения. После создания дамбы и отделения бухты от моря, качество воды в ней начало стремительно ухудшаться из за слива городских и промышленных отходов, из-за чего применение воды для запланированных целей стало невозможным. Проведённое морским научно-исследовательским институтом (Korea Ocean Research and Development Institute - KORDI) исследование показало, что для того, чтобы снова улучшить качество воды необходимо обеспечить более активный водообмен с открытым морем. Поэтому в 1997 году было решено сделать отверстие в дамбе, через которое морские течения смогут проникать в бухту. Это отверстие как положительный побочный эффект дало возможность использовать приливные силы для получения энергии и интегрировать в систему электростанцию. Поскольку цель получения энергии была менее значимой и подчинённой экологическим целям, электростанция была рассчитана только на одностороннее направление движения воды: только прибывающая вода крутит турбины, отлив же совершается без энергетического эффекта. При отливе вода через восемь пропускных сооружений просто сливается в море. То что при этом возникает меньшее сопротивление, чем в приливных турбинах, что обеспечивает повышенную водную циркуляцию. Таким образом с каждым циклом обменивается около четверти объёма бухты. Строительство электростанции было начато в 2003 году. Была построена рядом с основной дамбой также временная подпорная стенка из огромных бетонных цилиндров, отделяющая запорные сооружения дамбы от моря. Таким образом возник отрезанный от воды отрезок моря, который был осушен. В этом участке и была сооружена электростанция. [4]. Строительство было произведено южнокорейской фирмой Daewoo Construction в сотрудничестве с австрийской фирмой VA Tech Hydro. Параллельно со строительством электростанции с обоих сторон дамбы насыпаны два искусственных острова, "остров людей" и "остров природы", которые планируется использовать для туристических и рекреационных целей. Запуск электростанции планировался в 2009 году, начале 2010 года, но многократно откладывался в течение строительных работ. Станция открылась окончательно и запущена в коммерческое использование в августе 2011 года. приливной электростанция экологический гидроагрегат 2.3.2 Технические данные Водохранилище ·Длина дамбы: 12,7 км ·Объём водохранилища 324 миллионов. м³ ·Площадь поверхности водохранилища: 56,5 км² ·Пропускные сооружения: 8 заслонок, 15,3 м × 12 м (открываются при отливе) ·Расход морской воды: приблизительно 160 миллионов м³/день (соответствует приблизительно 50% объёмов водохранилища) ·Высота прилива: 7,5 м Электростанция ·Годовая выработка 550 ГВт-ч (ориентировочно соответствует потребности города в полмиллиона человек) ·Высота падения воды: 5,82 м ·Количество турбин: 10 штук ·Количество лопастей на турбине: 3 лопасти ·Мощность 25,4 МВт х 10 турбин = 254 МВт ·Емкость 482 м ³ / с на турбину ·Диаметр рабочего колеса: 7,5 м ·Скорость вращения: 64,3 оборота в минуту Генераторы: ·Напряжение 10,2 кВ ·Мощность: 26,76 МВА ·Частота: 60 Гц 3. Экологическая безопасность приливной электростанции Энергия ПЭС является возобновляемой и экологически безопасной. Воздействие ПЭС на окружающую среду имеет сугубо локальный, а не глобальный характер, и несопоставимо с экологическими последствиями от воздействия тепловых, атомных и гидравлических станций. Сооружение ПЭС приведет к сокращению величины естественного водообмена с заливом (до 50%) и изменению гидродинамических характеристик приливных и штормовых явлений, ледотермического режима, солености, миграции наносов, к снижению амплитуды прилива и среднего уровня водной поверхности бассейна (на 1,5 м). Внутри отсеченного плотиной бассейна скорости приливных течений уменьшатся, но общая схема течений сохранится, исключая опасность появления застойных зон. В целом компоновка ПЭС позволяет практически сохранить структуру потока и перекрыть транспорт наносов из моря. Продуктивность биоценозов (планктон, водоросли, бентос) бассейна ПЭС будет поставлена в прямую зависимость от режима работы агрегатов и водопропускных отверстий. Ожидается, что ПЭС способствует полному восстановлению гидробиоценозов и даже увеличению их биомассы в силу уменьшения в бассейне скорости течений, прибойности и мутности. Заключение К середине XXI веке ожидается широкое использование энергии морских приливов, запасы которой могут обеспечить до 12% современного энергопотребления. Приливные электростанции не загрязняют атмосферу вредными выбросами, не затапливают земель, и не представляют потенциальной опасности для человека в отличие от тепловых, атомных и гидроэлектростанций. В то же время себестоимость их энергии - самая низкая. Российской школе использования приливной энергии - 60 лет. За это время выполнен проект Тугурской ПЭС на Охотском море мощностью 8 ГВт, энергия которой может быть передана в энергодефицитные районы Юго-Восточной Азии. На Белом море проектируется Мезенская ПЭС мощностью 11,4 ГВт, ее энергию предполагается направить в Западную Европу по объединенной энергосистеме "Восток-Запад". Наплавная технология строительства ПЭС, апробированная на Кислогубской ПЭС и на защитной дамбе Санкт-Петербурга, позволяет на треть снизить капитальные затраты по сравнению с классическим способом строительства гидротехнических сооружений за перемычками. Создание в России ортогонального гидроагрегата дает возможность его массового изготовления и снижения стоимости оборудования ПЭС. Список источников 1."Приливная электростанция (ПЭС)", статья из Свободной энциклопедии "Википедия". https://ru.wikipedia.org/wiki 2."Проект века: Мезенская приливная электростанция". Евгений Пашин. Газета "Энергетика и промышленность России" \ №3 (7) март 2001 года. 3."Сихвинская ПЭС", статья из Свободной энциклопедии "Википедия". https://ru.wikipedia.org/wiki .Статья из журнала "ЭКОЛОГИЯ и ПРАВО". Сентябрь 2012/3 (47) www.bellona.ru .Интернет-журнал saiga20k. "Кислогубская приливная ЭС", Oct. 28th, 2011 http://saiga20k.livejournal.com/46421.html diplomba.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
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.
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.
