Приливные электростанции: Приливные электростанции в России и мире: принцип работы

Приливная электростанция — это… Что такое Приливная электростанция?

Крупнейшая в Европе приливная электростанция Ля Ранс, Франция Макет станции Ля Ранс

Прили́вная электроста́нция (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.

Существует мнение, что работа приливных электростанций тормозит вращение Земли, что может привести к негативным экологическим последствиям. Однако ввиду колоссальной массы Земли влияние приливных электростанций пренебрежимо мало.^[1] Кинетическая энергия вращения Земли (~10²⁹Дж) 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).

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.

В России c 1968 года действует экспериментальная ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря. На 2009 год её мощность составляет 1,7 МВт. На этапе проектирования находится Северная ПЭС мощностью 12 МВт. В советское время были разработаны проекты строительства ПЭС в Мезенской губе (мощность 11 000 МВт) на Белом море, Пенжинской губе и Тугурском заливе (мощностью 8000 МВт) на Охотском море, в настоящее время статус этих проектов неизвестен, за исключением Мезенской ПЭС, включённой в инвестпроект РАО «ЕЭС». Пенжинская ПЭС могла бы стать самой мощной электростанцией в мире — проектная мощность 87 ГВт.

Существуют ПЭС и за рубежом — во Франции, Великобритании, Канаде, Китае, Индии, США и других странах. ПЭС «Ля Ранс», построенная в эстуарии р. Ранс (Северная Бретань) имеет самую большую в мире плотину, ее длина составляет 800 м. Плотина также служит мостом, по которому проходит высокоскоростная трасса, соединяющая города Св. Мало и Динард. Мощность станции составляет 240 МВт^[2].

Другие известные станции: южнокорейская — ПЭС Сихва (мощность 254 МВт.^[3]), канадская — ПЭС Аннаполис и норвежская — ПЭС Хаммерфест.

Преимуществами ПЭС является 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 .

См. также

Примечания

Ссылки

http://kompas.ru/video/stars/5/ Проект Северная приливная электростанция. Видеоролик пресс-службы ОАО ПО Севмаш «Морские приливы — будущее энергетики»

Приливная электростанция — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Крупнейшая в Европе приливная электростанция Ля Ранс, Франция Макет станции Ля Ранс

Прили́вная электроста́нция (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.

Описание

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.

ПЭС используются во Франции, Великобритании, Канаде, Китае, Индии, США и других странах.

В России c 1968 года действует экспериментальная Кислогубская ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря. На 2009 год её мощность составляла 1,7 МВт. На этапе проектирования находится Северная ПЭС в губе Долгая-Восточная на Кольском полуострове мощностью 12 МВт. В советское время также были разработаны проекты строительства ПЭС в Мезенской губе (мощность 11 000 МВт) на Белом море, Пенжинской губе и Тугурском заливе (мощностью 8000 МВт) на Охотском море, в настоящее время статус этих проектов неизвестен, за исключением Мезенской ПЭС, включённой в инвестпроект РАО «ЕЭС». Пенжинская ПЭС могла бы стать самой мощной электростанцией в мире — проектная мощность 87 ГВт.

ПЭС «Ля Ранс», построенная в эстуарии реки Ранс (Северная Бретань) имеет самую большую в мире плотину, её длина составляет 800 м. Плотина также служит мостом, по которому проходит высокоскоростная трасса, соединяющая города Сен-Мало и Динард. Мощность станции составляет 240 МВт^[1].

Другие известные станции: южнокорейская Сихвинская ПЭС (мощность 254 МВт^[2]), британская СиДжен, канадская ПЭС Аннаполис и норвежская ПЭС Хаммерфест.

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.

Существует мнение, что работа приливных электростанций тормозит вращение Земли, что может привести к негативным экологическим последствиям^[3]. Однако ввиду колоссальной массы Земли кинетическая энергия её вращения (~10

29Дж) 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).

См. также

Примечания

Литература

• TIDAL ENERGY. TECHNOLOGY BRIEF / International Renewable Energy Agency, 2014  (англ.)
• O’Rourke, F., Boyle, F., and Reynolds, A.: Tidal Energy Update 2009 // Applied Energy. Volume 87, Issue 2, Pages 398-409. February 2010. doi:10.1016/j.apenergy.2009.08.014  (англ.)

Ссылки

Отрасли промышленности

ПРИЛИВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ • Большая российская энциклопедия

ПРИЛИ́ВНАЯ ЭЛЕКТРОСТА́НЦИЯ (ПЭС), элек­тро­стан­ция, пре­об­ра­зую­щая энер­гию мор­ских при­ли­вов и от­ли­вов в элек­три­че­скую. Для по­лу­че­ния элек­тро­энер­гии ПЭС ис­поль­зу­ет пе­ре­пад уров­ней во­ды во вре­мя при­ли­вов и от­ли­вов.

Схема работы ПЭС.

При строи­тель­ст­ве ПЭС за­лив или устье впа­даю­щей в мо­ре (оке­ан) ре­ки пе­ре­кры­ва­ют пло­ти­ной, об­ра­зуя бас­сейн ПЭС. В во­до­про­пу­ск­ных от­вер­сти­ях пло­ти­ны, ко­то­рые вы­пол­ня­ют так­же функ­ции кла­па­на (за­тво­ра), раз­ме­ща­ют­ся гид­ро­тур­би­ны с ге­не­ра­то­ра­ми, как пра­ви­ло, об­ра­ти­мые кап­суль­ные гид­ро­аг­ре­га­ты (рис.), спо­соб­ные вы­ра­ба­ты­вать элек­трич. энер­гию при дви­же­нии во­ды из мо­ря в бас­сейн и об­рат­но не­пре­рыв­но в те­че­ние 4–5 ч с пе­ре­ры­ва­ми в 1–2 ч че­ты­ре раза в су­тки. Строи­тель­ст­во ПЭС эко­но­ми­че­ски це­ле­со­об­раз­но в рай­онах с при­лив­ны­ми ко­ле­ба­ния­ми уров­ня мо­ря не ме­нее 4 м. Мощ­ность ПЭС за­ви­сит от ха­рак­те­ра при­ли­ва в рай­оне строи­тель­ст­ва стан­ции, объ­ё­ма и пло­ща­ди при­лив­но­го бас­сей­на, чис­ла тур­бин, ус­та­нов­лен­ных в те­ле пло­ти­ны. При со­вме­ст­ной ра­бо­те в од­ной энер­го­сис­те­ме с мощ­ны­ми ТЭС энер­гия, вы­ра­ба­ты­вае­мая ПЭС, мо­жет быть ис­поль­зо­ва­на для по­кры­тия пи­ков на­груз­ки энер­го­сис­те­мы.

Пер­вая мор­ская ПЭС мощ­ностью 635 кВт соз­да­на в 1913 в бух­те Ди близ Ли­вер­пу­ля. С 1966 в устье р. Ранс, ря­дом с г. Сен-Ма­ло во Фран­ции, ра­бо­та­ет ПЭС «Rans» мощ­но­стью 240 МВт, про­из­во­дит ок. 50 ГВт·ч/год элек­тро­энер­гии; име­ет са­мую боль­шую в ми­ре пло­ти­ну дли­ной 800 м, ко­то­рая слу­жит так­же мос­том, по ко­то­ро­му про­хо­дит вы­со­ко­ско­ро­ст­ная ав­то­мо­биль­ная трас­са. Круп­ней­шая в ми­ре (на 2013) Сих­вин­ская ПЭС (2011) мощ­но­стью 254 МВт рас­по­ло­же­на в ис­кусств. зал. Сих­ва-Хо, на сев.-зап. по­бе­ре­жье Юж. Ко­реи.

В Рос­сии дей­ст­ву­ет един­ст­вен­ная экс­пе­рим. Ки­сло­губ­ская ПЭС (1968, Ба­рен­це­во м.) мощ­но­стью 1,7 МВт. На эта­пе про­ек­ти­ро­ва­ния на­хо­дят­ся Се­вер­ная ПЭС (Ба­рен­це­во м.) про­ект­ной мощ­ностью 12 МВт, Ме­зен­ская ПЭС (Бе­лое м.) – 8 ГВт, Пен­жин­ская ПЭС (Охот­ское м.) – 87 ГВт.

Тео­ре­тич. энер­ге­тич. по­тен­ци­ал ПЭС оце­ни­ва­ет­ся в 2500–4000 ГВт, что со­пос­та­ви­мо с тех­ни­че­ски воз­мож­ным реч­ным энер­ге­тич. по­тен­циа­лом (4000 ГВт). Реа­ли­за­ция при­лив­ной энер­гии на­ме­ча­ет­ся в 139 ство­рах по­бе­ре­жья Ми­ро­во­го ок. с ожи­дае­мой вы­ра­бот­кой 2037 ТВт·ч/год, что со­став­ля­ет ок. 12% совр. энер­го­по­треб­ле­ния в ми­ре. По мне­нию эко­ло­гич. ор­га­ни­за­ций, не­дос­та­ток ПЭС в том, что они стро­ят­ся толь­ко на бе­ре­гу мо­рей и океа­нов, раз­ви­ва­ют не очень боль­шую мощ­ность, ме­ня­ют энер­ге­тич. по­тен­ци­ал мор­ских вод, их ско­рость и тер­ри­то­рию пе­ре­ме­ще­ния.

Приливная электростанция в России принцип работы, плюсы и минусы фото

Энергия приливов всегда интересовала ученых. Ежедневно Луна влияет на Землю, временно повышая уровень воды до 18 метров. Такие перепады на море стали основой новых исследований. Они показали, что можно использовать неординарные перепады во благо, если построить электростанцию соответствующего типа.

Первое появление приливных электростанций

Первые приливные электростанции появились в СССР. Экспериментальное строение было возведено в 1968 году, когда ученым удалось обуздать стихию. Тогда они доказали, что энергетика в будущем пополнится новыми возможностями и источниками. Причем они ослабят отрицательное воздействие на окружающую среду.

Приливная электростанция в России оказалась начальным этапом развития глобального направления конструкторских исследований. С их помощью удалось категорически изменить принцип действия турбин, значительно повысив мощность. Раньше даже колоссальный перепад уровня давал небольшой приток энергии, а теперь удается забрать из него максимум.

Крупные приливные станции России

Современный принцип работы приливной электростанции заключается в проходе воды через турбины. Только он происходит исключительно в момент повышения уровня воды. Ни одна река не подойдет для строительства такого здания, ведь для работы требуется морской прилив. Хотя сейчас ученые возводят плотины, дающие схожий эффект, что подтвердили иностранные специалисты. Какие же объекты встречаются в России?

• Кислогубская — 1,7 МВт;
• Северная — 12 МВт;
• Пенжинская — 87 ГВт.

Кислогубская ПЭС действует до сих пор. Полстолетия она дает электроэнергию, хотя ее показатели далеки от максимальных. На стадии проектирования остается Северная ПЭС, возможности которой ощутимо возрастут. Она планируется для дальнейшего развития направления энергетики и тестирования нового принципа работы.

Пенжинская ПЭС — это не отдельный объект, а глобальный проект РАО «ЕЭС» России. В нее входят новые приливно-отливные электростанции, объединенные в цельную сеть. Это даст постоянный поток энергии, способный обеспечить целый регион без материальных затрат.

Интересуясь тем, в каком регионе России построена приливная электростанция, несложно отметить, что строительство осуществляется в северной части страны. Это связано с силой воздействия Луны, которая в этих местах делает перепады максимальными. Полученные данные стали лучшим подтверждением, так что нынешняя работа ориентировано только на определенные регионы.

Приливные электростанции в других странах

Приливная электростанция принцип действия имеет несложный, но его изменение позволяет увеличить количество мест установки. Так, посредством строительства крупных плотин на реках зарубежным ученым удалось добиться неожиданных результатов. Ими стала ПЭС «Ля Ранс» во Франции. Ее общая протяженность составляет 800 метров, а суммарная мощность всех турбин достигает 240 МВт. Сегодня это известнейший действующий объект.

Приливные электростанции в мире встречаются часто. Разработками занимаются разные страны, в частности, Китай, Южная Корея, Великобритания, Норвегия и Канада. Исследователи стараются внести необходимые коррективы в действующие проекты, увеличивая мощность и получая возможность строительства.

Приливные электростанции: плюсы и минусы

Приливные электростанции плюсы и минусы имеют различные. Их невозможно сравнить с традиционными источниками, основанными на твердом и жидком топливе. Только в последние годы специалисты продолжают ориентироваться на данное направление, стараясь восстановить окружающую среду.

Преимущества приливных электростанций

Переходя к преимуществам, можно долго рассуждать. Специалисты отмечают полную экологическую чистоту их работы. Их принцип исключает вредные выбросы. Из-за чего проекты продолжают расширяться, постепенно заменяя устаревшие ТЭЦ.

Также плюсом является низкая себестоимость энергии, которая обеспечить человечество доступным природным ресурсом. Ведутся разговоры об отсутствии интереса со стороны властей, кому выгодно традиционное топливо, но это ошибка. Правительства различных государств активно вкладывают средства, стараясь повысить возможности ученых.

Недостатки приливных электростанций

Обратив внимание на то, как работает приливная электростанция, можно сразу выделить первый недостаток — непостоянство подачи энергии. Это главная проблема, с которой борются конструкторы. Вторым же остается небольшая мощность, но оба минуса быстро устраняются. Последние разработки позволили использовать плотины, что повысило все показатели.

Сейчас построить приливную электростанцию в России берутся немногие компании. Причиной этого является колоссальная стоимость подобных проектов. Это еще один минус, сохраняющийся десятилетиями. Пока невозможно уменьшение суммарных затрат, поэтому говорить о расширении возможностей не удается.

Приливные электростанции на фото чем-то напоминают традиционные ГЭС. Если же изучить их принцип работы и горизонты, открытые учеными, придется изменить собственное мнение. В будущем полностью восстановится экология, главной причиной чего станет активное использование альтернативных источников энергии.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Приливная электростанция — Википедия. Что такое Приливная электростанция

Крупнейшая в Европе приливная электростанция Ля Ранс, Франция Макет станции Ля Ранс

Прили́вная электроста́нция (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.

Описание

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.

ПЭС используются во Франции, Великобритании, Канаде, Китае, Индии, США и других странах.

В России c 1968 года действует экспериментальная Кислогубская ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря. На 2009 год её мощность составляла 1,7 МВт. На этапе проектирования находится Северная ПЭС в губе Долгая-Восточная на Кольском полуострове мощностью 12 МВт. В советское время также были разработаны проекты строительства ПЭС в Мезенской губе (мощность 11 000 МВт) на Белом море, Пенжинской губе и Тугурском заливе (мощностью 8000 МВт) на Охотском море, в настоящее время статус этих проектов неизвестен, за исключением Мезенской ПЭС, включённой в инвестпроект РАО «ЕЭС». Пенжинская ПЭС могла бы стать самой мощной электростанцией в мире — проектная мощность 87 ГВт.

ПЭС «Ля Ранс», построенная в эстуарии реки Ранс (Северная Бретань) имеет самую большую в мире плотину, её длина составляет 800 м. Плотина также служит мостом, по которому проходит высокоскоростная трасса, соединяющая города Сен-Мало и Динард. Мощность станции составляет 240 МВт^[1].

Другие известные станции: южнокорейская Сихвинская ПЭС (мощность 254 МВт^[2]), британская СиДжен, канадская ПЭС Аннаполис и норвежская ПЭС Хаммерфест.

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.

Существует мнение, что работа приливных электростанций тормозит вращение Земли, что может привести к негативным экологическим последствиям^[3]. Однако ввиду колоссальной массы Земли кинетическая энергия её вращения (~10²⁹Дж) 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).

См. также

Примечания

Литература

• TIDAL ENERGY. TECHNOLOGY BRIEF / International Renewable Energy Agency, 2014  (англ.)
• O’Rourke, F., Boyle, F., and Reynolds, A.: Tidal Energy Update 2009 // Applied Energy. Volume 87, Issue 2, Pages 398-409. February 2010. doi:10.1016/j.apenergy.2009.08.014  (англ.)

Ссылки

Отрасли промышленности

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:

1. Характер и мощность приливов и отливов.
2. Количество и объём резервных водоёмов.
3. 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:

1. При строительстве ПЭС приходится изменять прибрежные территории, заменяя их резервуарным бассейном и охранными сооружениями.
2. 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.

Похожие записи

Приливные электростанции (ПЭС) — Студопедия

Приливные электростанции используют течения, возникающие при приливах и отливах два раза в сутки. Периодические повышения и понижения уровня моря при приливах и отливах определяются силами притяжения системы Земля-Луна-Солнце и центробежными силами. Амплитуда колебания уровня моря меняется с течением времени в зависимости от астрономических факторов. Ее максимальное значение в открытом океане составляет около 2 м и значительно увеличивается у побережья в проливах и узких заливах. Наибольшие приливы наблюдаются: в заливе Фанди в Северной Америке – 19,6 м, в устье реки Северн (Англия) – 16,3 м, во Франции в Гранвиле – 14,7 м. На российском побережье наибольшие приливы имеют место в Пянжинской губе Охотского моря – 11 м и в Мезенском заливе Белого моря – 10,2 м.

Использование энергии морских приливов издавна привлекало человечество. При наличии удобного естественного залива или фиорда он может быть отделен от моря плотиной и зданием ПЭС, образуя бассейн, уровни воды в котором в некоторые периоды времени будут отличаться от уровня моря и получающийся таким образом перепад (напор) использован для работы гидроагрегатов. При этом возможна такая организация работы ПЭС, при которой выработка электроэнергии будет происходить как при отливе (рис.а), так и при приливе (рис.б).

Современные ПЭС оснащаются гидроагрегатами, работающими на шести режимах в двух направлениях движения воды: прямые и обратные турбинные, прямые и обратные насосные, прямые и обратные холостые пропуски воды. Для реализации этих режимов используют горизонтально установленные агрегаты типа «насос – турбина». Они вырабатывают электроэнергию и при приливах, и при отливах, а для создания больших напоров работают как насосы и подкачивают воду из моря в бассейн и из бассейна в море в переходные периоды времени.

Приливные электростанции двустороннего действия способны вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 ч с перерывами в 1-2 ч четыре раза в сутки.

Приливная электростанция

Для увеличения времени работы турбин существуют более сложные схемы – с двумя, тремя и большим количеством бассейнов, однако стоимость таких проектов весьма высока. Недостаток приливных электростанции в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, к тому же они развивают не очень большую мощность, да и приливы бывают всего лишь два раза в сутки. И даже они экологически не безопасны. Они нарушают нормальный обмен соленой и пресной воды и тем самым – условия жизни морской флоры и фауны. Влияют они и на климат, поскольку меняют энергетический потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения.

С 1967 года эксплуатируется приливная электростанция «Ля Ранс» во Франции – первая и крупнейшая в мире приливная электростанция в устье реки Ранс, рядом с г. Сен-Мало в области Бретань Франции.

Приливная электростанция «Ля Ранс»

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.

Приливная электростанция «Ля Ранс»

Мощность электростанции «Ля Ранс» – 240 МВт. Себестоимость одного кВт·ч станции «Ля Ранс» приблизительно в 1,5 раза ниже обычной стоимости кВт·ч на электростанциях Франции. Станция имеет протяженную плотину длиной 800 м.

В России c 1968 года действует экспериментальная приливная электростанция в Кислой губе на побережье Баренцева моря. На 2009 год её мощность составляет 1,7 МВт.

Приливные электростанции существуют в Великобритании, Канаде, Китае, Индии, США и других странах. Известные станции: Канадская – ПЭС Аннаполис и Норвежская – ПЭС Хаммерфест. Преимуществами ПЭС являются экологичность и низкая себестоимость производства энергии. Недостатками – высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность.

Кислогубская приливная электростанция

Вид на Кислогубскую приливную ЭС, причал и катер

В Северной Ирландии строится электростанция SeaGen, которая будет использовать быстрый поток воды, возникающий при приливах и отливах в узком морском заливе Лох-Стрэнгфорд. Скорости течения там достигают 4 м/с.

Приливная электростанция SeaGen

Основной элемент системы – турбины с двумя лопастями. Мощность одного агрегата – 1,2 МВт.

В Шотландии установили крупнейшую приливную турбину, вращающуюся со скоростью всего 6 – 8 м в минуту. Предполагается, что такое медленное вращение не окажет вредного влияния на флору и фауну моря.

Мощность этой установки 1 МВт при скорости течения 2,65 м/с.

Приливная электростанция в городе Инвергордон (Шотландия)

Схема приливной электростанции

приливная сила | Типы и факты

Приливная энергия , также называемая приливная энергия , любая форма возобновляемой энергии, в которой приливные воздействия в океанах преобразуются в электрическую энергию.

Британника исследует

Список дел Земли

Действия человека вызвали обширный каскад экологических проблем, которые теперь угрожают сохранению способности как естественных, так и человеческих систем процветать.Решение критических экологических проблем глобального потепления, нехватки воды, загрязнения и утраты биоразнообразия, возможно, является величайшей задачей 21 века. Мы встанем им навстречу?

Типы

Есть несколько способов использовать приливную силу. Энергетические системы приливных заграждений используют разницу между приливом и отливом, используя «плотину» или тип плотины, чтобы блокировать отступающую воду во время отливов.Во время отлива вода за плотиной сбрасывается, и вода проходит через турбину, вырабатывающую электричество.

Энергетические системы с приливными потоками используют преимущества океанских течений для привода турбин, особенно в районах вокруг островов или побережий, где эти течения являются быстрыми. Они могут быть установлены в качестве приливных ограждений — там, где турбины протянуты поперек канала — или в качестве приливных турбин, которые напоминают подводные ветряные турбины ( см. ветряная энергия). ( См. Также мощность волны .)

Потенциал выработки электроэнергии

Многие технологии приливной энергии недоступны в промышленном масштабе, и поэтому сегодня приливная энергия составляет ничтожно малую долю мировой энергии. Однако существует большой потенциал для его использования, потому что много полезной энергии содержится в водных потоках. Общая энергия, содержащаяся в приливах по всему миру, составляет 3000 гигаватт (ГВт; миллиард ватт), хотя оценки того, какая часть этой энергии доступна для выработки энергии с помощью приливных заграждений, составляет от 120 до 400 ГВт, в зависимости от местоположения и потенциала преобразования.Для сравнения: типичная новая угольная электростанция производит около 550 мегаватт (МВт; миллионов ватт). Хотя в 2016 году общее глобальное потребление электроэнергии приблизилось к 21 000 тераватт-часов (один тераватт [ТВ] = один триллион ватт), эксперты в области энергетики предполагают, что полностью построенные системы приливной энергетики могут удовлетворить большую часть этого спроса в будущем. По оценкам, мощность приливных потоков — которые используют океанические течения для приведения в движение подводных лопастей аналогично ветровой энергии — на мелководье способна генерировать около 3800 тераватт-часов в год.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

К началу 21 века некоторые из этих технологий стали коммерчески доступными. Самая большая приливная электростанция в мире — это приливная электростанция на озере Сихва в Южной Корее, которая вырабатывает 254 МВт электроэнергии. Электростанция с приливной плотиной в Ла-Рансе во Франции работает с 1960-х годов и имеет мощность 240 МВт; его типичная производительность составляет 0,5 тераватт-часа в год.На горизонте не за горами рост производства электроэнергии; например, первая фаза проекта MeyGen в Шотландии Inner Sound произвела 700 мегаватт-часов электроэнергии в августе 2017 года.

Экологические проблемы, поднятые в связи с приливными электростанциями, в основном связаны с системами приливных плотин, которые могут нарушить экосистемы эстуариев во время их строительства и эксплуатации. Ожидается, что приливные ограждения и турбины окажут минимальное воздействие на экосистемы океана. Тем не менее, приливные ограждения могут повредить или убить мигрирующую рыбу, но эти конструкции могут быть спроектированы так, чтобы минимизировать такие эффекты.

Ноэль Экли Селин

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

• Атлантический океан: Прочие виды использования

  … полностью действующие установки для преобразования энергии приливов и волн в электричество были установлены в таких точках, как пролив Квал в северной Норвегии, остров Айлей на западе Шотландии, устье реки Северн в Великобритании, залив Фанди в Канаде, и побережье Бретани в…

• турбина: Приливные установки

  … на водохранилище рек, приливная энергия все еще может сыграть роль, хотя и незначительную, в производстве электроэнергии в ближайшие годы.В районах, где обычно наблюдается высокий прилив, например, в заливе Фанди между Соединенными Штатами и Канадой или вдоль Ла-Манша, может быть вода…

• преобразование энергии: Waterwheels

  Приливной воде было позволено течь в большие пруды, сначала она контролировалась через затворы, а затем через откидные клапаны.Как только прилив утих, вода спускалась через шлюзовые ворота и направлялась на колесо. Иногда приливному течению способствовало строительство плотины…

.

Преимущества и недостатки приливной энергии

С каждым днем ​​становится все яснее и яснее, что мир должен избавиться от зависимости от ископаемого топлива. Использование человечеством ископаемых видов топлива привело к загрязнению воздуха, земли и воды, появлению большего количества парниковых газов, чем может справиться окружающая среда, а также к политическим и вооруженным конфликтам, среди многих других проблем [1,2]. Совершенно очевидно, что человечество должно переключиться на устойчивые источники энергии, чтобы обеспечить выживание как нас самих, так и нашей драгоценной окружающей среды, от которой мы все зависим.

Поскольку не существует «универсального для всех» энергетического решения для любого места и состояния, энергетическое будущее человечества, вероятно, будет состоять из множества источников энергии, адаптированных для удовлетворения уникальных потребностей и ресурсов каждого места. Один из вариантов, который можно изучить в рамках нашего будущего набора инструментов для энергетики, — это приливная сила , улавливание энергии океанских приливов для выработки электроэнергии. Однако, как и у всех источников энергии, у этого типа энергии есть свои преимущества и недостатки.

Преимущества приливной энергии

• Возобновляемые источники и ископаемые виды топлива

В отличие от ископаемого топлива, приливы — это практически неограниченный ресурс, который у нас не заканчивается. Этот вид энергии не генерирует парниковые газы и не вызывает загрязнения в результате разливов нефти или сжигания, как ископаемое топливо.

• Предсказуемая и постоянная мощность

Приливы происходят каждый день в прогнозируемое время, и то, сколько энергии они содержат, относительно стабильно.Эта постоянная энергия приливов позволяет построить соответствующее оборудование, которое эффективно собирает энергию.

Так как вода в 1000 раз плотнее воздуха, электричество можно вырабатывать из приливов гораздо эффективнее при более низких скоростях, чем ветряные турбины.

Расчетный срок службы приливных электростанций составляет около 75-100 лет, что намного больше, чем у атомных электростанций. Самая старая в мире приливная электростанция La Rance во Франции продолжает эффективно вырабатывать большое количество электроэнергии с 1966 года.

Эта более низкая стоимость оборудования и замены оборудования может привести к снижению затрат на электроэнергию для потребителей, которые используют энергию станции.

Хотя строительство приливных электростанций очень дорого, они относительно недороги в эксплуатации и требуют небольшого количества персонала для их эксплуатации.

Недостатки приливной энергии

• Воздействие на окружающую среду и нарушение приливного течения

Основной формой приливной электростанции, существующей сегодня, является плотина, плотина, построенная через устья рек.Эти заграждения блокируют течение приливов в устьях рек, чтобы улавливать приливную энергию.

Поскольку эстуарии служат рассадниками и являются средой обитания для многих видов морских обитателей, строительство заграждений в этой среде обитания может иметь множество негативных последствий, включая нарушение миграции рыб и перемещения крупных морских животных.

Эстуарии также помогают фильтровать отложения и загрязняющие вещества из рек и других водоемов до того, как вода достигнет океана. Если в устьях устьев будут построены плотины, эти экосистемы больше не смогут эффективно обеспечивать такие важные экосистемные услуги.

Пока не будут проведены дальнейшие исследования, мы еще не знаем всех долгосрочных воздействий на окружающую среду подводных приливных энергетических турбин и заграждений.

Строительство приливных электростанций требует очень больших начальных капитальных вложений.

Установки приливной энергии требуют особых характеристик площадки. На данный момент во всем мире идентифицировано только 40 таких подходящих участков, что ограничивает потенциал для развития.

Во многих случаях энергия, генерируемая приливами, находится на большом расстоянии от того места, где электроэнергия будет потребляться внутри страны.Это затрудняет обеспечение электроэнергией приливов и отливов населенных пунктов, кроме тех, которые находятся в непосредственной близости от береговых линий. В настоящее время не существует систем сбора или хранения для транспортировки приливной энергии во внутренние районы.

Приливы возникают только в течение 10 часов из каждых 24 часов. Это означает ограниченный сбор энергии, который происходит всего около 40% в году. Чтобы решить эту проблему, необходимо будет развивать емкость накопления приливной энергии для передачи в оставшиеся 60% времени.

• Новые технологии, мало внедрений

На сегодняшний день в мире построено всего несколько станций приливной энергии, и мы еще не знаем всех воздействий на окружающую среду и, в конечном счете, выгоды использование этой технологии перевешивает затраты.

Необходимы дальнейшие исследования для определения пригодности этой технологии по сравнению с другими устойчивыми источниками энергии.

Строительство приливной электростанции изменяет вид на побережье, которое востребовано для других целей, таких как экономическая деятельность, отдых и туризм.

Строительство и запуск запланированных приливных электростанций занимает много времени. Такой долгий период созревания, наряду с высокими затратами на строительство, не может считаться стоящим вложений по сравнению с другими проектами возобновляемой энергии, такими как энергия ветра и солнца.

Плохая погода и штормовые явления, такие как ураганы, которые происходят вдоль береговой линии, могут повредить оборудование для приливной энергетики.

• Техническое обслуживание оборудования может быть сложной задачей

Суровые прибрежные условия во многих районах могут затруднить для инженеров обслуживание и ремонт оборудования для производства приливной энергии.

Хотя приливная энергия может стать частью нашего набора энергетических инструментов в будущем с ограничением выбросов углерода, мы должны тщательно изучить и рассмотреть негативные воздействия технологии приливной энергии и стремиться уменьшить их в максимально возможной степени.

---

Ссылки
[1] http://climate.nasa.gov/evidence/
[2] https://www.hampshire.edu/pawss/oil-conflict

.

Школа инженерии и информационных технологий

В настоящее время более 1000 студентов обучаются по более чем 30 вариантам получения степени на уровне бакалавриата и магистратуры, изучающих ряд профессиональных дисциплин, включая химию, инженерию, информационные технологии, математику и статистику, физику, добывающую металлургию и исследования в области энергетики. Учащиеся школы пользуются новым учебным и исследовательским центром стоимостью 10,1 миллиона долларов, который открылся в 2011 году. Новое здание дает учащимся практический опыт и служит полностью интегрированной домашней базой для школы.

Школа инженерии и информационных технологий — это инновационный факультет, где студенты могут продолжить обучение в стимулирующей учебной среде. Наша школа предлагает оборудование мирового класса и высококвалифицированный преподавательский состав, ориентированный на подготовку студентов к карьере в динамичных и сложных секторах.

Мы вносим значительный вклад в исследования и образование в области устойчивой энергетики через Группу исследований и инноваций в области энергетики Университета Мердока (MUERI).Кроме того, наши исследования в области компьютерных наук охватывают ряд тем, включая распознавание и обработку изображений, параллельные вычисления, сложные адаптивные системы и биоинформатику. Исследования информационных систем в школе охватывают социальные, культурные и организационные аспекты ИТ, с основными темами исследований, включая вычисления для конечных пользователей, компьютерное образование и поддержку принятия решений, HCI, мультимедиа и разработки, ориентированные на культуру.

ПОБЕДИТЕЛИ НАГРАД

Хакатон по раскопкам

После изнурительного 54-часового хакатона студенты Мердока Кори Барритт, Брайс Гауэр, Райан Сантос и Луи Уильямс принимают приз от Адама Стивенса, менеджера по производству Worsley Alumina (Южный 42).Студенты Мердока (трое из электротехники) выиграли первый приз за разработку «умного висячего замка», который практически исключает ошибки и травмы рабочих, изолирующих секции промышленных предприятий во время технического обслуживания. Студенты планируют коммерциализировать свой дизайн, используя свои призовые деньги и множество ценных контактов, которые они установили во время мероприятия. Поздравляем их с упорным трудом и творчеством.

Фотография предоставлена ​​Мэттом Шильдом

Хакатон по магистральным дорогам для тяжелых транспортных средств

Поздравляем победивших учеников Джо Брейна, Эндрю Форбса, Радека Себесту и Роба Пеццанити с их недавней победой.Победители хакатона Heavy Vehicles Mainroads Hackathon. В течение трех недель команда разработала дизайн «умного номерного знака», направленный на повышение безопасности дорожного движения. Это отличное достижение, они соревновались с восемью командами из четырех других университетов штата Вашингтон.

Награды Азиатско-Тихоокеанского альянса в области ИКТ, 2016 г.

Студент ИТ-отдела Марк Карриедо и доктор Мохд Файруз Ширатуддин приехали на церемонию вручения награды Asia Pacific ICT Alliance Awards 2016 на Тайване и выиграли награду за заслуги перед студенческим проектом высшего образования от имени проекта Flexibrains Университета Мердока.

.

Приливная энергия и энергия ветра в Великобритании

Приливная энергия и энергия ветра как возобновляемые источники энергии в Великобритании

Ресурсы приливной энергии в Великобритании оцениваются более чем в 10 гигаватт (ГВт), что составляет около 50% мощности приливной энергии в Европе. Почему Великобритания не достигнет цели по обеспечению 20% энергии из возобновляемых источников к 2020 году?

Проблемы энергетической безопасности и роста цен на электроэнергию для Великобритании и Европы в настоящее время вызывают растущее беспокойство, и возобновляемые источники энергии из природных ресурсов могут способствовать надежному и эффективному решению.В настоящее время Великобритания вырабатывает чуть менее 10% своей энергии из возобновляемых источников, и правительство обязалось увеличить этот процент в течение ближайшего десятилетия

Великобритания — самая ветреная страна в Европе, на которую приходится около 40% всех ветров, дующих в Европе, из-за своего географического положения, которое делает ее важным источником энергии. Еще один мощный возобновляемый источник энергии, имеющий большой потенциал в Великобритании, — это приливная энергия. Ресурсы приливной энергии в Великобритании оцениваются более чем в 10 гигаватт (ГВт), что составляет около 50% мощности приливной энергии в Европе.

Greenmatch создал инфографику, которая представляет ресурсы приливов и ветров в Великобритании и их потенциал.

Если вы находите инфографику актуальной и интересной, используйте приведенный ниже HTML-код.

Что такое энергия ветра?

Энергия ветра — это использование воздушного потока, проходящего через ветряные турбины, для получения механической энергии от генераторов электроэнергии. Ветроэнергетика — второй по величине источник возобновляемой энергии в Великобритании после биомассы. Он обеспечивает растущую долю энергии в стране, и ожидается, что в обозримом будущем он продолжит расти.По оценкам Renewable UK, в течение следующих пяти лет в год будет использоваться мощность более 2 гигаватт (ГВт).

Европейская ассоциация ветроэнергетики считает, что Европа может производить электричество, которое на 100% будет из возобновляемых источников, при этом энергия ветра будет обеспечивать 50% этой электроэнергии. Кроме того, Европейская комиссия считает, что ветровая энергия будет обеспечивать от 32% до 49% электроэнергии ЕС к 2050 году.

Что такое приливная энергия?

Приливная энергия — это тип гидроэнергетики, производимый приливом воды в океане во время приливов и отливов.В настоящее время существует три различных способа генерирования приливной энергии: приливные потоки, плотины и приливные лагуны.

Технологии приливной энергетики не новы. Уже сообщалось о примерах из римских времен, когда руины установок приливных мельниц были обнаружены в Европе примерно с 700 года. На самом деле, технологии приливной энергии значительно продвинулись за последние несколько лет, и есть ряд продолжающихся полномасштабных демонстрационные проекты по всему миру.

Видео о том, как генерируется приливная энергия

Источник: Student Energy, 2015 г.

Каково текущее состояние приливной энергии и энергии ветра в Великобритании?

Великобритания создала схему обязательств по возобновляемым источникам энергии для поддержки развивающихся отраслей возобновляемой энергетики.Более того, правительство указало, что проекты приливной энергетики, которые будут внедрены к 2017 году, будут иметь право на получение пяти сертификатов возобновляемых источников энергии (ROC). Эта форма стимула будет иметь решающее значение в привлечении необходимых частных инвестиций, чтобы гарантировать, что Великобритания станет мировым лидером в секторе приливной энергетики.

Великобритания имела самый высокий уровень инвестиций в сектор ветроэнергетики в 2015 году, привлекая 11,391 * млрд фунтов стерлингов на строительство новых наземных и морских ветряных электростанций.Это составляет 48% от общего объема инвестиций, вложенных в ветроэнергетику в Европе в 2015 году. Энергия приливов и ветров имеет значительные экономические выгоды. Например, приливная энергия может обеспечить энергией 15 миллионов домов, сэкономить 70 миллионов тонн углерода и создать 16 000 рабочих мест только в Великобритании.

По данным Евростата, девять стран ЕС превзошли цель по достижению 20% энергии из возобновляемых источников к 2020 году. Однако ожидается, что Великобритания не выполнит эту задачу. Поэтому Greenmatch попросил экспертов в области возобновляемой энергии в Великобритании высказать свою точку зрения о причинах, по которым Великобритания далека от достижения этой цели?

По словам профессора Бена Уилсона из Шотландской ассоциации морских наук:
«У Великобритании нет энергетической стратегии, и рыночные силы и ограничения в энергосистеме в реальном времени будут ограничивать возобновляемые источники энергии.Искусственно дешевые углеводороды не помогают ».

Д-р Алан Оуэн из Университета Роберта Гордона в Абердине добавил:
«Великобритания не имеет долгосрочной поддержки со стороны правительства. Я считаю, что возобновляемые источники энергии по-прежнему рассматриваются политическим классом как «левый». Перепады со стороны FIT и другой поддержки не помогают инвесторам, и Daily Mail проводит кампании за субсидии возобновляемых источников энергии (при этом игнорируя субсидии на нефть и газ) создает искаженную картину в общественном сознании наряду с непризнанием важности энергетической безопасности ».

И в заключение он заявил: «У Великобритании больше ресурсов, чем ей нужно, но нет политической воли для их использования».

Ожидается, что система контроля над налогами (LCF), которая регулирует уровень субсидий, доступных для проектов чистой энергии в Великобритании, предоставит финансовую поддержку на сумму 7,6 млрд фунтов стерлингов для проектов чистой энергии до 2020 года. Однако правительство недавно месяцев урезали субсидии для множества технологий возобновляемой энергии на фоне опасений, что ограничение LCF может быть нарушено до 2020 года.

Кэролайн Лукас, член парламента от Партии зеленых, призвал, заявив: «Если канцлер хочет сделать разумные инвестиции в« зеленую »экономику, он должен немедленно взять на себя обязательство развернуть общенациональную программу энергоэффективности — сократить счета за топливо, согреть людей в их доме. домов, создать тысячи рабочих мест и бороться с изменением климата ». (Business Green, 2016).

Сколько стоят ветряные турбины?

Стоимость инвестиций в ветроэнергетику как источник энергии варьируется.Строительство ветряных электростанций не требует затрат на топливо для производства энергии ветра. В результате стоимость может быть предсказана с большой уверенностью, в отличие от колебаний цен на нефть, газ и уголь, используемые в других источниках производства энергии.

Тем не менее, ветряная турбина несет самую большую стоимость. Это капитальные затраты, которые необходимо оплатить заранее. На ветряные турбины приходится 64-84% общих затрат на установку на суше, а затраты на электросеть, строительство и другие затраты составляют баланс.

Положительно то, что когда турбина установлена ​​и работает, нет затрат на топливо и углерод, кроме затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание (O&M). Это минимально по сравнению, например, с газовой электростанцией, где затраты на ЭиТО составляют 40-70% от общих затрат.

В 2010 году береговая ветровая энергия оценивалась калькулятором затрат на электроэнергию Европейской ветроэнергетической ассоциации в 58,61 фунта стерлингов * за МВтч, но по прогнозам к 2020 году она снизится до 51,85 фунта стерлингов *. учитываются затраты на топливо и выбросы CO2, а также улучшение состояния окружающей среды и здоровья людей.

Оффшорные ветряные электростанции, с другой стороны, более дороги и стоят около 3,16 * миллиона фунтов стерлингов за мегаватт, при этом стоимость ветряных турбин составляет от 44% до 50% от общей суммы.

Если принять во внимание стоимость в 27,09 фунтов стерлингов * за тонну CO2, выбрасываемого при традиционном производстве энергии, то береговая ветровая энергия будет самым дешевым источником возобновляемой энергии в Европе.

Примеры затрат на строительство существующих морских ветропарков в Великобритании

пр.	В работе	Количество турбин	Размер турбины	Мощность МВт	Инвестиционные затраты (млн евро)
Норт-Нойл (Великобритания)	2003	30	2	60	121
Скроби Сэндс (Великобритания)	2004	30	2	60	121
Kentich Flats (Великобритания)	2004	30	3	90	159
Burbo Bank (Великобритания)	2007	24	3.6	90	181
Робин Ригг (Великобритания)	2008	60	3	180	492
Gunfleet Sands 1 и 2	2010	48	–	172	333
Лондонский массив	2013	175	–	630	2000
Humber Gateway	2015	73	–	219	818

На базе Wyre Energy Ltd., 2013, 4С Offshore.

Сколько стоит приливная энергия?

Энергия приливов, с другой стороны, требует больших затрат по сравнению с энергией ветра. Инвестиции в приливную энергетику осуществлялись только правительствами, в отличие от ветроэнергетики, где с годами число людей и организаций, инвестирующих в нее, увеличилось. Подобно ветровой энергии, приливная энергия имеет долгий срок службы, относительно низкую стоимость эксплуатации и отсутствие затрат на топливо.

По состоянию на 2011 год, когда в мире работало всего семь основных приливных электростанций, и одна станция находится в Великобритании, чистые капитальные затраты неизвестны.По словам исследователя Элеоноры Денни, для того, чтобы объект был прибыльным, его капитальные затраты должны быть менее 478 640 фунтов стерлингов * на МВт.

Пример стоимости можно увидеть на французской приливной электростанции La Rance, первоначальная стоимость которой в 1967 г. составляла около 85,79 * млн фунтов стерлингов. Несмотря на высокую первоначальную стоимость, электростанция La Rance проработала около 45 лет для выработки электроэнергии, достаточной примерно для 300 000 домов, и теперь затраты на установку окупаются. Исследования показывают, что затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание обычно меньше нуля.5% от первоначальных капитальных затрат.

Основным препятствием для инвестиций в приливные электростанции по сравнению с ветряными электростанциями является высокая стоимость строительства. Несмотря на это, приливная энергия имеет самые низкие затраты с точки зрения эксплуатации и обслуживания (O&M).

Сметные затраты на строительство существующих и предполагаемых приливных заграждений

Страна	пр.	Мощность (МВт)	Производство электроэнергии (ГВтч)	Стоимость строительства (млн. Долларов)	Стоимость строительства за кВт (долл. США / кВт)
Эксплуатация
Франция	Ла Ранс	240	540	817	340
Южная Корея	Озеро Сихва	254	552	298	117
Планируется
Индия	Качский залив	50	100	162	324
Великобритания	Wyre Barrage	61.4	131	328	534
Корея	Залив Гарорим	520	950	800	154
Великобритания	Плотина Мерси	700	1340	5741	820
Корея	Инчхон	1320	2410	3772	286
Филиппины	Далупири Синий	2 200	4000	3 034	138
Великобритания	Северн Барраж	8 640	15 600	36085	418
Россия	Пенжинская губа	87 000	200 000	328 066	377

Основано на: Wyre Energy Ltd., 2013

Установка ветряных электростанций и производство энергии

Срок строительства ветряных электростанций обычно очень короткий. Ветряная электростанция мощностью 10 МВт может быть построена за два месяца, а более крупная ветряная электростанция мощностью 50 МВт занимает шесть месяцев.

На протяжении своего жизненного цикла (20-25 лет) ветряная турбина вырабатывает до 80 раз больше энергии, чем используется для ее производства и обслуживания. Турбине требуется от трех до шести месяцев для выработки количества энергии, которое уходит на ее производство, эксплуатацию, техническое обслуживание и выход из строя после ее жизненного цикла.

По состоянию на начало января 2015 года ветроэнергетика в Великобритании состояла из 6 546 ветряных турбин общей установленной мощностью чуть менее 12 ГВт, из них 7 950 МВт на суше и 4 049 мегаватт на шельфе.

Энергия ветра вырабатывает 2 Вт / м2 × 4000 м2 на человека = 8000 Вт на человека, то есть 200 кВтч в день на человека. Ветровые турбины начинают работать при скорости ветра от 4 до 5 метров в секунду и достигают максимальной выходной мощности со скоростью около 15 метров в секунду. При очень высокой скорости ветра, то есть при ураганном ветре 25 метров в секунду, ветряные турбины отключаются.

Современная ветряная турбина вырабатывает электроэнергию в 70-85% случаев, но вырабатывает разную мощность в зависимости от скорости ветра. В течение года он обычно дает около 24% теоретической максимальной добычи (41% на море). В течение своего жизненного цикла они будут непрерывно работать до 120 000 часов. Лезвия вращаются со скоростью 15-20 оборотов в минуту с постоянной скоростью. Однако все большее количество машин работает с переменной скоростью, при которой скорость ротора увеличивается и уменьшается в зависимости от скорости ветра.

Установка приливной электростанции и производство энергии

Строительство объектов приливной энергетики может занять до 10 лет. После того, как электричество установлено, электричество может вырабатываться за счет воды, текущей как в нее, так и из нее. Поскольку в день случаются два прилива и два отлива, выработка электроэнергии с помощью приливных электростанций характеризуется периодами максимальной выработки каждые двенадцать часов с отсутствием выработки электроэнергии на шестичасовой отметке между ними. Было подсчитано, что приливные электростанции, установленные близко к побережью, могут генерировать до 1 тераватта во всем мире.

Первая в мире приливная плотина (La Rance Tidal Power Station) во Франции мощностью 240 МВт работает уже полвека. На строительство потребовалось три года, и он был крупнейшим в мире генератором приливной энергии до 2011 года, когда его обогнало озеро Сихва в Южной Корее.

Кроме того, вода намного плотнее воздуха, поэтому приливная энергия более мощная, чем энергия ветра. В отличие от ветра, приливы предсказуемы и стабильны; поэтому приливные генераторы устойчивы и производят надежный поток электроэнергии.

Наконец, использование местных источников энергии, таких как энергия ветра и приливов, может помочь Великобритании стать более самодостаточной за счет собственной энергии. По этим причинам есть веские доводы в пользу поддержки стремления правительства Великобритании к использованию возобновляемых источников энергии. Великобритания обладает огромным количеством предсказуемых, стабильных и надежных морских энергетических ресурсов. Этот способ производства электроэнергии может стать важным компонентом будущего глобального энергобаланса.

Примечание. Исходные валюты были конвертированы в этой статье, поэтому могут возникнуть некоторые ошибки аппроксимации; конвертация осуществляется из евро в британский фунт с использованием приведенных ниже коэффициентов конвертации:

* = (Конвертированная валюта)
Евро → Британский фунт
1 EUR = 0.8 1 фунт стерлингов = 1,10670

евро .