Плюсы и минусы приливных электростанций: Плюсы и минусы приливных электростанций — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Преимущества и недостатки приливных ГЭС

Преимущества приливных ГЭС

Приливы — возобновляемый, надежный и предсказуемый источник энергии.
В районах, где велика разница между высшей и низшей точкой прилива и отлива, отливные и приливные течения можно использовать для постоянной выработки электричества.
Приливные ГЭС, так же как и обычные ГЭС, не производят угарного газа (СО), углекислоты (С02) и окислов азота и серы, пылевых загрязнителей и других вредных отходов, не загрязняют почву. Небольшое количество тепла, образующегося из-за трения движущихся частей турбины, передается в океан, но оно незначительно.
Приливные ГЭС — это экзотика для некоторых людей. Строительство приливной ГЭС может стимулировать туризм в регионе, принося дополнительную прибыль.
Приливную плотину можно использовать для строительства железной или автомобильной дороги через залив или лиман.
Техническое обслуживание приливных ГЭС несложно. Турбины рассчитаны на срок работы не менее 30 лет, а приливная плотина.— несложное сооружение само по себе. Однако затраты на строительство приливных ГЭС все же значительны.

Донные турбины целиком находятся под водой. Если они установлены на, достаточной глубине, они не будут представлять угрозы для морского транспорта.

Недостатки приливных ГЭС

Строительство приливной плотины требует значительных инвестиций, однако поддержание ее в рабочем состоянии не так дорого.
Сооружение донных турбин осложняется тем, что наилучшие места для их установки (районы приливно-отливных течений) находятся в ненадежных водах, у сильно изрезанных берегов.
Приливные ГЭС могут оказывать негативное влияние на морскую флору и фауну. Крупная рыба, черепахи и морские животные могут погибнуть, попав под лопасти турбины, а особо крупный «улов» такого рода может повредить турбину. Особенную опасность для морских обитателей представляют приливные ГЭС с плотинами.
Приливная плотина создает водный резервуар вне естественных границ залива или лимана, изменяя его характеристики. Это оказывает влияние на мутность воды и на уровень ее седиментации (отложения наносов на дне).
Ошибки при строительстве и эксплуатации приливной ГЭС могут вызвать локальное наводнение.

Вопрос

Почему для обеспечения постоянной работы приливной ГЭС нужны две работающие попеременно системы? Разве невозможно разработать приливную ГЭС с одним бассейном, которая использовала бы как приливное, так и отливное течение, производя электричество бесперебойно?

Ответ

Можно создать систему с приливной плотиной и одним резервуаром, которая будет производить энергию почти бесперебойно, но добиться постоянной выработки невозможно из-за технической специфики приливов-отливов. Предположим, есть система с двумя шлюзами (назовем их впускной шлюз и выпускной шлюз), через каждый из которых вода подводится к соответствующей турбине.

Предположим также (для простоты), что система сконструирована таким образом, что резервуар наполняется целиком с отставанием в одну четверть полного приливного цикла (т. е. вода в резервуаре достигает своего наивысшего уровня на одну четверть полного цикла прилива позже, чем сам прилив достигает своего гребня). Когда уровень воды в резервуаре выше, чем уровень моря, вода проходит через выпускной шлюз; впускной шлюз в это время закрыт. Когда уровень воды в резервуаре ниже, чем уровень моря, вода проходит через впускной шлюз; выпускной шлюз в это время закрыт. Таким образом, резервуар и море создают «приливные волны» одинаковой силы, отстоящие друг от друга по времени. Энергия, производимая в данный конкретный момент времени, зависит от разности высот между уровнем моря и уровнем воды в резервуаре. Точки пересечения кривых отражают моменты, когда уровень моря и уровень воды в резервуаре одинаков — в это время энергия не вырабатывается. К сожалению, подобная система производит энергию неравномерно.

Более того, она не способна выработать за один цикл прилива больше энергии, чем обычная приливная ГЭС с одной турбиной. Наиболее эффективный и экономически целесообразный способ получать энергию с помощью приливной ГЭС состоит в эксплуатации двух или более попеременно работающих систем, причем они должны иметь независимые резервуары, а их циклы работы должны быть рассчитаны таким образом, чтобы в любой момент времени функционировала хотя бы одна из них.

Приливные электростанции: особенности, плюсы и минусы

Плюсы и минусы > Экономика и бизнес > Приливные электростанции: особенности, плюсы и минусы

Приливные электростанции считаются особым источником электроэнергии, так для её получения здесь используются отливы и приливы. ПЭС возводятся на морских побережьях. В России их можно встретить в северных частях страны, где перепады уровня воды под действием Луны самые большие.

Описание и принцип работы

Приливная станция представляет собой комплекс инженерных сооружений, который позволяет преобразить энергию движения воды (кинетическую энергию) в электроэнергию.

ПЭС отличается своей цикличностью, которая обуславливается периодичностью приливов и отливов. Когда турбина находится в спокойном состоянии (это происходит после отлива сразу после начала прилива), кинетической энергии воды становится недостаточно. Длится это, как правило, не более 2-ух часов. Активный же период обычно длится до 4-х часов – в это время энергия воды и преобразуется в электроэнергию.

Основным элементом любой станции, который позволяет получить электричество, является

генератор. Однако механизм, приводящий генератор в движение, у каждой электростанции разный. Здесь им является гидротурбина.

Производительность приливной электростанции зависит от следующих факторов:

Характер и мощность приливов и отливов.
Количество и объём резервных водоёмов.
Количество и мощность турбин.

Раньше электростанции такого рода пользовались малой популярностью и считались ненадёжными, однако сегодня, с развитием новых технологий, они стали отличным источником электричества. Теперь они оснащаются большими современными турбинами, которые по своей конструкции напоминают ветряки. Только здесь лопасти приводятся в движение при помощи воды, а у ветряков – при помощи ветра.

Преимущества ПЭС

К преимуществам приливных электростанций относят следующие пункты:

Приливы, которые используются для получения электроэнергии, являются

возобновляемыми, надёжными и предсказуемыми источниками.
Водоёмы, где большая разница между точками прилива и отлива, можно использовать для получения постоянного источника электричества.
При работе ПЭС не выделяется углекислый газ, углекислота и окислы азота. Имеются лишь небольшие выбросы от работы турбин, однако, они незначительные.
Приливные электростанции являются экзотикой для некоторых государств, что положительно влияет на развитие в них туризма.
Приливная плотина, являющаяся основным элементом ПЭС, может использоваться в качестве автомобильной или железной дороги через залив.
ПЭС имеют простоту в обслуживании. Используемые турбины обладают сроком службы от 30 лет.

Турбины располагаются под водой на большой глубине. Это исключает возможность создания угрозы для морского транспорта.
Не требуется участок земли для постройки электростанции.
Водность года (количество воды, которое переносится рекой с бассейна) не влияет на количество получаемой энергии.
Постоянное получение энергии, вне зависимости от погодных условий и сезона года.
Приливная плотина дополнительно защищает берег и прилегающие к нему сооружения от шторма и волн.

Также стоит отметить экологичность приливных электростанций. К слову, в бассейне ГЭС погибает примерно 83-99% планктона. У ПЭС же этот показатель редко превышает 10%. Наплавной способ строительства таких электростанций позволяет избежать сооружения дополнительных перемычек и стройбаз, которые оказывают негативное влияние на окружающую среду.

Недостатки

Несмотря на большое количество преимуществ, приливные электростанции имеют и свои недостатки. Основными из них являются следующие:

Строительство ПЭС требует больших затрат. Несмотря на это эксплуатация и содержание такой электростанции довольно недорогое.
Лучшими местами для размещения турбин являются районы с приливно-отливным течением. Как правило, такие районы имеют ненадёжное изрезанное каменистое дно.
Черепахи и другие водные обитатели могут запросто погибнуть, если попадут под работающую турбину. К тому же, слишком крупные особи способны вывести устройство из строя.
Плотина становится причиной создания водного резервуара вне естественных границ залива, что делает близлежащие воды мутными.
Неправильно возведённая приливная электростанция может стать причиной наводнения.
Активный период имеет продолжительность
всего в 4-5 часов. В течение дня может быть всего 4 цикла, каждый из которых занимает 1-1,5 часа.
ПЭС очень медленно окупается, так как работает не очень эффективно.
Приливная электростанция занимает часть берега, которая могла бы использоваться для более выгодного туристического бизнеса. Именно поэтому такие электростанции чаще всего возводятся в северных регионах.

Самым главным недостатком всё же является нерегулярность работы приливных электростанций. Несмотря на то что приливы и отливы являются предсказуемыми явлениями, происходят они относительно редко.

Причины малой распространённости приливных электростанций

Для начала стоит сказать, что мировой океан имеет огромный потенциал, энергии которого бы хватило на обеспечение почти 20% мирового энергопотребления.

Причинами, по которым приливные электростанции мало распространены, являются следующие:

При строительстве ПЭС приходится изменять прибрежные территории, заменяя их резервуарным бассейном и охранными сооружениями.
Такие электростанции имеют большую стоимость возведения и малую продуктивность, что объясняет долгий срок окупаемости таких сооружений.

Однако вышеперечисленные пункты постепенно начинают утрачивать свою актуальность. Дело в том, что современные ПЭС оснащаются лопастно-редукторными агрегатами, которые не требуют возведения резервуарного бассейна, что уменьшает стоимость постройки станции и срок её окупаемости. А благодаря тому, что сегодня активно разрабатываются и используются новые, более мощные генераторы, ПЭС позволяет получить довольно значимое количество электроэнергии.

Приливная энергия за и против

Поскольку изменение климата становится все более и более серьезной угрозой, все большее внимание уделяется возобновляемым источникам энергии и спросу на чистую энергию. Это привело к быстрому развитию новых способов использования энергии, таких как энергия приливов.

Энергия приливов — это форма гидроэнергетики, обладающая невероятным потенциалом для обеспечения энергией нашего будущего.

В этой статье мы рассмотрим некоторые из наиболее важных преимуществ и недостатков приливной энергии, а также то, что мы можем ожидать от этого возобновляемого источника энергии.

На этой странице

Плюсы и минусы приливной энергии

Как и все источники энергии, приливная энергия имеет свои преимущества и недостатки. Вот основные плюсы и минусы приливной энергии:

Плюсы и минусы приливной энергии
Плюсы	Минусы
Возобновляемый	Ограниченная доступность сайта
Без выбросов углерода	Дорогой
Предсказуемое производство энергии	Воздействие на окружающую среду
Высокая выходная мощность	Потребность в энергии

Что такое приливная энергия?

Энергия приливов — это возобновляемый источник энергии, который превращает энергию, полученную в результате изменения приливов и течений в океане, в пригодную для использования электроэнергию. Приливная энергия может быть получена с помощью различных типов технологий, таких как приливные заграждения, генераторы приливных потоков и приливные заграждения.

Все эти типы приливных энергетических установок используют приливные турбины, поэтому очень важно понять, как турбина может улавливать кинетическую энергию приливов для производства энергии.

Приливные турбины используют энергию приливов так же, как ветряные турбины улавливают энергию ветра. По мере изменения течений и приливов движущаяся вода толкает лопасти турбины. Турбина вращает генератор, который затем производит электричество.

Прочтите нашу статью о том, как работает приливная энергия, чтобы получить более подробное объяснение.

Преимущества энергии приливов

1. Возобновляемая

Энергия приливов является возобновляемым источником энергии, что означает, что энергия не истощается по мере ее использования.

Таким образом, когда вы используете энергию меняющихся приливов, вы не уменьшаете количество энергии, которую приливы могут производить в будущем. Гравитационное притяжение Солнца и Луны, управляющее приливами, не перестанет существовать в ближайшее время.

2. Нулевые выбросы углерода

Помимо того, что приливные электростанции являются возобновляемым источником энергии, они не выделяют парниковых газов при производстве электроэнергии.

Поскольку выбросы парниковых газов являются одной из основных причин изменения климата, поиск источников энергии с нулевым уровнем выбросов важен как никогда.

3. Предсказуемость

Приливные течения легко предсказуемы. Отливы и приливы следуют хорошо известным циклам, что упрощает определение того, когда будет производиться электроэнергия в течение дня.

Это также позволяет легко узнать, сколько энергии будет производиться турбинами, поскольку можно точно прогнозировать мощность приливов и течений.

4. Высокая мощность

Приливные электростанции способны производить большое количество электроэнергии. Одна из основных причин этого заключается в том, что вода очень плотная — почти в 800 раз плотнее воздуха.

Это означает, что приливная турбина будет производить значительно больше энергии, чем ветряная турбина того же размера.

Кроме того, даже когда вода движется с низкой скоростью, плотность воды позволяет ей питать турбину. Таким образом, приливные турбины могут производить большое количество электроэнергии, даже если условия воды не идеальны.

Недостатки приливной энергии

1. Ограниченное количество мест для установки

Для того, чтобы построить приливную электростанцию, потенциальное место установки должно соответствовать очень специфическим требованиям. Во-первых, они должны располагаться на береговой линии, что ограничивает потенциальные места размещения станций прибрежными государствами.

Существуют дополнительные требования, которым должно соответствовать потенциальное место. Например, приливные электростанции необходимо строить в местах, где разница в высоте между приливом и отливом достаточно значительна для питания турбин.

Это ограничивает места, где могут быть установлены электростанции, что затрудняет широкое внедрение приливной энергии.

2. Дорого

Одним из самых больших недостатков приливной энергии являются высокие первоначальные затраты. Приливные энергетические турбины должны быть намного прочнее ветряных из-за высокой плотности воды. Стоимость строительства приливной электростанции варьируется в зависимости от того, какую технологию они используют.

Большинство приливных электростанций, находящихся в эксплуатации в настоящее время, состоят из приливных дамб, представляющих собой плотины с низкими стенками. Строительство приливной плотины чрезвычайно дорого, так как необходимо установить целую бетонную конструкцию плюс турбины.

Стоимостной барьер — одна из основных причин медленного внедрения приливной энергии.

3. Воздействие на окружающую среду

Тот факт, что приливная энергия является возобновляемой, не означает, что она полностью безвредна для окружающей среды. Строительство приливных электростанций может оказать существенное влияние на окружающую экосистему.

У приливных турбин та же проблема, что и у ветряных турбин с птицами — столкновения с морскими обитателями. Когда турбины вращаются, рыба и другие морские обитатели могут заплыть на лопасти, что приведет к серьезным травмам или смерти. Приливные турбины также создают тихий шум под поверхностью воды, который негативно влияет на морских млекопитающих, таких как тюлени.

Приливные заграждения оказывают еще большее влияние на окружающую среду. Мало того, что они вызывают те же проблемы, что и турбины сами по себе, они также имеют такое же влияние, как и плотины. Приливные заграждения препятствуют миграции рыб и вызывают затопление прилегающих территорий, что навсегда меняет ландшафт.

4. Потребность в энергии

Несмотря на то, что приливная энергия имеет предсказуемую выработку энергии, она не обеспечивает постоянную выработку энергии. Мы можем точно знать, когда приливная электростанция будет вырабатывать электроэнергию, но эта выработка электроэнергии может не соответствовать спросу на энергию.

Например, если прилив приходится на полдень, около полудня будет производиться приливное электричество. Пиковая потребность в энергии обычно приходится на утро и вечер, а самая низкая потребность в энергии приходится на середину дня.

Итак, приливная электростанция будет производить всю эту электроэнергию, но она будет не нужна. Таким образом, приливная энергия действительно должна сочетаться с аккумуляторной батареей, чтобы максимально использовать энергию, которую она производит.

Будущее приливной энергии

Приливная энергия обладает огромным потенциалом, особенно с учетом того, что новые технологии, такие как динамическая приливная энергия, продолжают развиваться.

В настоящее время в мире работает менее десяти приливных электростанций. Две самые популярные приливные электростанции, Rance Tidal Power Station и Sihwa Lake Tidal Power Station, производят достаточно приливной энергии для питания 94 507 домов в Соединенных Штатах в течение всего года. Мало того, что значительное количество энергии, производимая мощность предсказуема и не содержит углерода.

Однако приливные электростанции могут оказывать существенное влияние на окружающую экосистему, требуют больших первоначальных затрат, а количество подходящих площадок для них ограничено. Будем надеяться, что по мере совершенствования технологий мы сможем использовать энергию, хранящуюся в приливах.

Тем временем, если вы хотите начать отказываться от ископаемого топлива уже сейчас, вам следует подумать о переходе на солнечную энергию. Система солнечных батарей не только уменьшит ваш углеродный след, но и может полностью исключить ваши счета за электроэнергию.

Воспользуйтесь нашим калькулятором солнечных панелей, чтобы узнать, сколько будет стоить установка солнечных панелей на вашей крыше.

Основные выводы

Энергия приливов использует энергию, создаваемую приливами и океанскими течениями, и превращает ее в полезную электроэнергию.
Энергия приливов может быть получена с использованием различных технологий, включая приливные заграждения, генераторы приливных потоков и приливные заграждения — все они используют приливные турбины.
Основные преимущества приливной энергии заключаются в том, что она возобновляема, не производит выбросов углерода, предсказуема и имеет высокую выходную мощность.
Основные недостатки приливной энергии заключаются в том, что количество мест для установки ограничено, она дорогая, турбины могут воздействовать на окружающую экосистему, а вырабатываемая мощность не всегда соответствует пиковому спросу на энергию.
По мере совершенствования технологий приливной энергетики и накопления энергии приливная энергия может стать основным источником энергии.

Ищете списки плюсов и минусов для других типов источников энергии?

Плюсы и минусы солнечной энергии
Плюсы и минусы геотермальной энергии
Плюсы и минусы гидроэлектроэнергии
Плюсы и минусы энергии биомассы

Плюсы и минусы энергии приливов
Плюсы и минусы энергии волн минусы

Tidal Power Плюсы и минусы

Свежий взгляд на электричество и газ, безусловно, актуален для современного общества, заботящегося об окружающей среде. Включение естественного производства может снизить затраты и обеспечить способы сохранения ресурсов. С появлением возобновляемых источников энергии приливная энергия доказала свой потенциал в качестве возобновляемого источника энергии для наших будущих сообществ.

Как относительно новый подход к устойчивой энергетике, энергия приливов вызвала интерес в энергетической отрасли, поскольку несколько электростанций уже работают по всему миру. Крупнейшая электростанция — приливная электростанция на озере Сихва в Южной Корее. Он производит около 552,7 ГВтч в год и имеет десять водяных турбин.

Но новые технологии часто сопровождаются проблемами роста, которые вызвали споры о работе, стоимости и потенциале приливной энергетики. Итак, что такое приливная энергия, и какие преимущества и недостатки приливной энергии обсуждаются?

Что такое приливная сила?

Когда вы думаете о приливной силе, первое, что вы, вероятно, думаете, это приливы, и это точно! Приливная энергия или приливная энергия — это энергия, исходящая от Луны и гравитационного влияния Солнца на океан. Отливы и приливы в прибрежных районах могут создавать достаточно сильные течения, чтобы приводить в движение турбины. Эти турбины создают полезные формы энергии, которые производят электричество.

Преимущества и недостатки приливной энергии

Энергия приливов может питать дома и удовлетворять потребности городов в электроэнергии, что поможет создать устойчивые альтернативы ископаемому топливу. Но хотя они обеспечивают более экологичную альтернативу, приливная энергия также имеет некоторые недостатки. И важно понимать как плюсы, так и минусы.

Плюсы Tidal Power

Возобновляемость и надежность. Как упоминалось ранее, гравитация Луны и Солнца создает естественные приливы, вызывающие энергию. Итак, пока Земля вращается и Луна вращается вокруг своей оси, океан будет создавать движение. Это делает приливную энергию более надежной, чем энергия ветра или солнца, где непредсказуемая погода может легко остановить производство природной энергии.
Это экологически безопасно. Приливная энергия не только возобновляема, она не выделяет никаких газов и не занимает много места. Например, приливная электростанция на озере Сихва была построена вдоль дамбы длиной 12,5 км. Одна из крупнейших солнечных ферм, Tengger Desert Solar Park, в Китае, занимает площадь около 43 квадратных километров.
Предсказуемый источник энергии. Поскольку характер приливов постоянен и хорошо изучен, их легко отследить, что дает возможность планировать в долгосрочной перспективе. Это также привлекательный ресурс для управления электросетями, поскольку не потребуется никаких резервных электростанций.
Поддерживает эффективность. Плотность воды намного выше, чем у воздуха, поэтому впустую тратится очень мало энергии. Кроме того, электричество легче производить при высокой плотности, поэтому вы можете производить много энергии с минимальным движением и скоростью.
Простое и гибкое обслуживание. Приливная энергия требует минимального обслуживания, поскольку технология, используемая для приливной энергии, минимальна. Низкие эксплуатационные расходы также означают дешевую плату за эксплуатацию!

Минусы приливной силы

Особые требования к площадке. Получение приливной энергии, а также количество энергии, вырабатываемой электростанциями, было медленным из-за особых требований к месту для производства электроэнергии. Более того, приливные электростанции приурочены к ограниченным точкам установки – наряду с прибрежными районами. Поскольку в США не так много основных прибрежных точек для объектов приливной энергетики, вопрос о том, насколько эффективной может быть эта операция, определенно заслуживает внимания.
Недостаток предложения для спроса. Циклы приливов и отливов не всегда соответствуют суточному потреблению электроэнергии, поэтому удовлетворить спрос на электроэнергию сложно.
Стоимость установки. Поскольку приливная энергия относительно новая, требуемая технология стоит дорого. Более того, инвесторам сложно получить от этого прибыль.
Экологические риски . Трудно предсказать будущее. Поскольку технология приливной энергии все еще развивается, мы должны с осторожностью относиться к тому, как появление новых объектов повлияет на морскую жизнь.