Используем приливы для выработки энергии

Как ты знаешь, нефть, уголь и природный газ — главные ископаемые, которые мы используем для получения энергии (тепла, электричества). Но эти ресурсы исчерпаемые и невозобновляемые, то есть однажды закончатся. Поэтому для человека важно освоить возобновляемые источники энергии — те, что практически «не тратятся».

Один из таких источников — энергия морских приливов. Для её преобразования в электрическую строят специальные сооружения — приливные электростанции.

Как работает приливная электростанция

Морские приливы и отливы связаны с движением Луны и Солнца относительно Земли, а также с вращением Земли вокруг своей оси. Это явление регулярное и предсказуемое, поэтому люди научились использовать его в своих целях.

Приливная электростанция (ПЭС) — это сооружение, с помощью которого энергия движения воды преобразуется в электрическую. ПЭС — сложный комплекс. Простыми словами схема работы такая: гидротурбина крутится под действием потока воды и заставляет вращаться генератор, который вырабатывает электрический ток.

Приливные электростанции работают циклами, то есть с перерывами. И в этом их недостаток. Почему возникают перерывы в работе? Дело в том, что процесс приливов и отливов цикличен. Когда только начинается прилив, а также когда заканчивается отлив, энергия воды мала, и электростанция «простаивает» без работы. Обычно это длится 1–2 часа, и так несколько раз в сутки.

Кроме цикличности работы, у приливных электростанций есть экономические минусы.

1. Строительство станции — дело затратное, и окупится оно не так скоро.
2. У вырабатываемой энергии недостаточно высокая мощность.
3. При строительстве ПЭС приходится сооружать плотины и резервные бассейны, а из-за этого выводить часть прибрежных территорий из общего пользования.

Но технологии не стоят на месте. Появляются новые, более дешёвые и простые конструкции. Так, инженеры разрабатывают станции, которые закрепляют на дне, и для них не нужно строить плотины. По внешнему виду они напоминают ветряки, только под водой.  Да и генераторы сейчас разрабатывают более мощные, а это позволяет получать бо́льшее количество электрической энергии в тех же условиях.

Так что у ПЭС плюсов всё-таки больше.

1. Такие станции экологически безопасны. Они не выбрасывают в атмосферу углекислый газ (как при использовании ископаемого топлива).
2. Приливы и отливы — возобновляемый источник энергии. Природные ресурсы не расходуются.
3. Предсказуемость приливов и отливов, а также их регулярность позволяют рассчитать количество получаемой энергии на будущее.
4. Не требуется «подстраховка» в виде резервных установок, работающих на ископаемом топливе. Таким плюсом не могут похвастать ни энергия ветра, ни солнечная энергия. Солнце порой прячется за тучи, ветер не всегда дует, а появление приливов стабильно.
5. Низкая себестоимость получаемой электроэнергии.
6. Длительный срок работы сооружений электростанций.

Приливные электростанции в России

В нашей стране работает несколько приливных электростанций, и ещё несколько проектируется.

Действующие ПЭС

Кислогубская. Находится на арктическом побережье, недалеко от города Мурманска. Это первая российская ПЭС, построенная ещё в 1968 году в губе Кислая Баренцева моря. В 2007 году станцию реконструировали, и она продолжила работу, став настоящей научной базой. Здесь проходят испытания все инновационные разработки по освоению приливной энергии, а также разработки, связанные с суровыми арктическими условиями. Среди них — бетон особо высокой морозостойкости для строительства ПЭС.

Малая Мезенская. Расположена в Архангельской области. Построена в 2007 году в Мезенском заливе Белого моря.

Проектируемые ПЭС

Северная. Расположена в Мурманской области, в губе Долгая-Восточная Баренцева моря.

Пенжинская. Расположена в Пенжинской губе залива Шелихова в Охотском море. Это будет самая мощная электростанция в мире! Почему? Потому что высота приливов в Пенжинской губе составляет 9 метров. Это значительная высота, и она означает, что через станцию будет проходить большой объём воды. Следовательно, у электростанции будет высокая мощность и высокая выработка электричества.  

Тугурская. Расположена в Хабаровском крае, в Тугурском заливе Охотского моря.

Почему бы не построить приливные станции во всех морях?

Да, потенциал Мирового океана очень большой. Его энергией можно обеспечить почти 20% всего количества электроэнергии, нужной людям. Но для того, чтобы электростанция эффективно работала, её нужно размещать в местах с максимальным уровнем прилива. А таких мест не так много. Это первое ограничение.

Второе ограничение заключается в том, что прилив есть везде, но заметен и достаточен для станции лишь в особых местах. Чтобы место подошло для размещения станции, должно совпасть два условия: залив связан с океаном и зажат берегами.

Поэтому построить ПЭС во всех морях — идея хорошая, но затея не эффективная.

В каких морях России лучше строить ПЭС

Наиболее перспективные районы для развития приливной энергетики в нашей стране —Охотское море на востоке и Белое море на севере. Самые большие приливы наблюдают в Пенжинской губе — 9–12 метров, Гижигинской — 13 метров, Мезенской — 9–10 метров.

А в западной и южной частях России строительство приливных электростанций не имеет смысла: в Чёрном и Балтийском морях приливы измеряются всего лишь сантиметрами.

Для нашей страны важны экологически чистые технологии, в том числе по производству электроэнергии. Поэтому мы осваиваем альтернативные источники энергии и строим приливные электростанции. А благодаря нашим уникальным природным ресурсам одна из ПЭС даже обещает быть самой мощной в мире!