Содержание
Электростанция приливная
Это источник экологически чистой энергии. Он неисчерпаем и устойчив в перспективе, так как не зависит ни от сырьевых запасов, ни от капризов погоды. Только часть мощности приливов, которые рассеиваются на трение и вихревое движение масс воды, составит около 1 млрд. кВт, что соответствует энергетическому потенциалу почти всех рек мира. Под ПЭС понимается электростанция, которая использует обе фазы уникального явления — прилив и отлив. Чередование приливов и отливов происходит ежесуточно через 6 ч 12 мин. Первыми идею использования энергии приливов реализовали энергостроители Франции. В 1967 г. там дала ток первая в мире ПЭВ «Ране”. Кислогубская станция в СССР была пущена всего годом позже. Корпус ПЭВ вместе с оборудованием был смонтирован как наплавная конструкция, отбуксирован к створу губы и установлен на подготовленное место.[ …]
Приливные волны несут огромную энергию, которую используют для строительства приливных электростанций (ПЭС). В России создана и действует такая станция в Кислой губе на Баренцевом море.
Значение ПЭС чрезвычайно велико в первую очередь потому, что они являются экологически чистыми и не требуют создания гигантских водохранилищ, занимающих ценные земли.[ …]
Первая приливная электростанция была построена в Великобритании около Ливерпуля в 1913 г. В нашей стране в 1968 г. дала ток опытная Кислогубская приливная электростанция. Станция имела два гидроагрегата по 400 кВт каждый. Несколько приливных электростанций малой мощности построено в Китае. В устье реки Ране (Франция) с 1967 г. работает приливная электростанция мощностью 320 МВт. Высота приливов достигает 13,5 м, во время прилива вода в реке движется с высокой скоростью. Плотина шириной 0,8 км перегородила реку. Когда прилив заканчивается, задержанные плотиной водные массы спускаются в океан через турбины. Все агрегаты плотины задерживают примерно 25% приливной энергии. Использование фаз полной и малой воды для аккумулирования энергии повышает эффективность работы станции. Суть этого метода заключается в следующем.
Во время полной воды, когда разница между уровнем в океане и резервуаре составляет небольшую величину, энергия какого-либо другого источника используется для перекачки воды в накопительную емкость. В момент малой воды, когда разница уровней достигает величины 8-10 м, накопленная вода используется для выработки энергии. Так же работает станция при малой воде. Длительная и успешная эксплуатация этой приливной станции показала перспективность приливных станций.[ …]
Волновые электростанции могут быть построены в открытом море вдали от побережья, вблизи побережья, непосредственно на берегу. Наибольшее негативное влияние на природную среду они как раз могут оказать, если будут установлены в зоне вблизи побережья, где начинают проявляться эффекты, связанные с переносом горных пород, в результате которых формируется вся прибрежная полоса. Дело в том, что в прибрежной зоне постоянно идут процессы разрушения и наслаивания пород, слагающих дно: волны, волновые, ветровые и приливные течения постоянно сортируют разрушенные породы, выносят их из мест разрушения и перемещают на значительные расстояния как вдоль, так и в сторону от побережья.
При этом глинистые частицы, ил, мелкий песок имеют возможность транспортироваться при обычных погодных условиях сравнительно слабыми потоками жидкости. Крупный песок и галька движутся под действием обрушивающихся волн е зоне прибоя. Все процессы в десятки и сотни раз интенсифицируются во время штормов. За счет их география побережья постоянно изменяется, а всякое внедрение в эти процессы приводит к последствиям, которые даже не всегда оказывается возможным предсказать.[ …]
Волновые электростанции могут быть построены в открытом море вдали от побережья, вблизи побережья, непосредственно на берегу. Наибольшее негативное влияние на природную среду они как раз могут оказать, если будут установлены в зоне вблизи побережья, где начинают проявляться эффекты, связанные с переносом горных пород, в результате которых формируется вся прибрежная полоса. Дело в том, что в прибрежной зоне постоянно идут процессы разрушения и наслаивания пород, слагающих дно: волны, волновые, ветровые и приливные течения постоянно сортируют разрушенные породы, выносят их из мест разрушения и перемещают на значительные расстояния как вдоль, так и в сторону от побережья.
При этом глинистые частицы, ил, мелкий песок имеют возможность транспортироваться при обычных погодных условиях сравнительно слабыми потоками жидкости. Крупный песок и галька движутся под действием обрушивающихся волн е зоне прибоя. Все процессы в десятки и сотни раз интенсифицируются во время штормов. За счет их география побережья постоянно изменяется, а всякое внедрение в эти процессы приводит к последствиям, которые даже не всегда оказывается возможным предсказать.[ …]
Несколько приливных станций проектируется и уже строится в заливе Фанди, который характеризуется самыми высокими приливами в мире. В настоящее время там уже построена станция мощностью 20 МВт. В заливе Фанди (бухта Майнас) начато строительство станции мощностью от 3 800 до 5 300 МВт. Эта бухта характеризуется средним приливом около 13 м. Ряд районов Мирового океана также обладает огромными ресурсами приливной энергии. Разрабатывались проекты электростанции в Мезенской губе Белого моря мощностью от 6 до 14 ГВт, Пенжинской губе Охотского моря на 35 ГВт.
Использование энергии приливов ограничивается, в основном, высокой стоимостью сооружения. Например, стоимость строительства приливной электростанции на реке Ране в 2,5 раза выше, чем стоимость обычной речной гидроэлектростанции такой же мощности.[ …]
Силу прилива люди начали использовать в приливных мельницах, которые строились еще в XI в. на побережье Англии и в средние века во Франции, Канаде, русском Беломорье.[ …]
Применение наплавных конструкций в проектах мощных приливных электростанций в Канаде, Великобритании, Австралии, Индии и других странах позволило снизить стоимость их сооружения на 25—30 %.[ …]
Энергетический потенциал морей и океанов можно использовать на приливных и волновых электростанциях. Приливные электростанции могут строиться в местах, где наблюдаются максимальные величины приливов, прежде всего это Мезенский залив Белого моря (около 10 метров) и побережье Охотского моря (И метров). В настоящее время приливные станции работают на побережье Баренцева моря в Кислой губе и на французском Атлантическом побережье.
Мощность этих станций 400 кВт и 240 МВт соответственно.[ …]
Можно использовать энергию движения воды при приливах и отливах. Приливно-отливные силы используют для производства энергии на электростанции возле Мурманска. В последние годы все больше внимания обращают на геотермальную энергию. В Ирландии горячую подземную воду потребляют для подогрева огромных территорий теплиц. Экспериментальная геотермальная электростанция создана в России, на Камчатке.[ …]
Энергия океана экологически чистая. Она может быть использована в приливных электростанциях (ПЭС), волновых электростанциях (ВолнЭС) и электростанциях морских течений (ЭСМТ), где происходит преобразование механической формы энергии океана в электрическую. Есть установки, использующие наличие температурного градиента между верхними и нижними слоями Мирового океана — так называемые гидротермальные электростанции (ГиТЭС). Мы ранее это уже рассмотрели.[ …]
Для осуществления этой модели нет необходимости создавать дорогостоящие многобассейновые приливные электростанции и строить дублирующие гидроаккумулирующие электростанции.
Приливную энергию нужно использовать в наиболее простых и дешевых однобассейновых установках, дающих наибольшее количество энергии. А потом направлять пульсирующие, прерывистые, но неизменно гарантированные потоки в объединенные энергосистемы. Для такого решения необходимо, чтобы эти системы имели достаточные размеры с охватом целых стран и даже континентов, с участием речных ГЭС с большими водохранилищами. Мощные однобассейновые приливные электростанции, построенные на берегах Ла-Манша, заливов Фанди, Сан Хосе, Мезенском и других, могли бы гармонично сочетаться с тепловыми (угольными и атомными) и речными ГЭС, что помогло, бы эффективно решить проблему энергоснабжения в часы пикового потребления регионов Западной Европы, Центра СССР, Северной и Южной Америки и других стран, берега которых омываются морями с высокими приливами.[ …]
В поиске путей преодоления этого барьера JI. Б. Бернштейн нашел новое решение: на Кислогубской ПЭС наплавное здание приливной электростанции было построено в доке на берегу, а затем отбуксировано по воде на исходную позицию и опущено на заранее подготовленное насыпное основание, т.
е. были устранены сложности, связанные с возведением в море временных перемычек. При строительстве станции Ране сооружение перемычек вылилось в очень сложную проблему, и был период, когда оно поставило под угрозу осуществление всего проекта.[ …]
Морские приливы таят в себе огромные запасы энергии — около 1200 млрд. кВт-ч в год (В. Н. Степанов, 1982). Некоторые страны уже начали строить приливные электростанции (ПЭС). Первая ПЭС построена в СССР в губе Кислой на Кольском полуострове.[ …]
К новым источникам энергии относится энергия морских приливов и отливов. Для их использования сооружают плотины, образуется водоем — бассейн приливной электростанции и при достаточной высоте прилива создается напор. Сила падения воды, проходящей через гидротурбины, вращает их и приводит в движение генераторы электрического тока. На однобассейновой приливной станции двойного действия, работающей как во время прилива, так и во время отлива, можно вырабатывать электроэнергию четыре раза в сутки в течение 4—5 ч во время наполнения и опорожнения бассейна.
Агрегаты такой станции должны быть приспособлены к работе в прямом и обратном режимах и служить как для производства электроэнергии, так и для перекачки воды. Крупная приливная электростанция мощностью 240 МВт работает во Франции на берегу Ла-Манша, в устье р. Ране. Она действует в сочетании с другими электростанциями в качестве пиковой (т. е. покрывающей потребность в электроэнергии в часы пик). В России в 1968 г. вступила в строй небольшая приливная электростанция на побережье Баренцева моря в губе Кислой. Разработаны проекты Мезенской приливной станции на берегу Белого моря, а также Пенжинской и Тугурской на берегу Охотского моря.[ …]
В последнее время пристальное внимание ученых и конструкторов многих стран привлекает использование различных видов энергии Мирового океана. Построены первые приливные электростанции. Разрабатываются методы использования тепловой энергии океана, связанной, например, со значительной разницей температур поверхностного и глубинного слоев океана, достигающей в тропических областях 20 °С и более.
В общем энергетическом балансе Мирового океана количество механической энергии значительно меньше тепловой.[ …]
Могуче дышит река в низовьях. Пока ее дыхание не используется человеком. Однако мы верим: придет то время, когда стихия и тут будет работать на человека — построят и у нас приливную электростанцию (ПЭС).[ …]
Серьезным аргументом против этого, как и против других, так называемых альтернативных источников энергии, служила нестабильность их работы. Найдено решение данной проблемы путем создания гидроаккумулирующих электростанций. Впервые в 1962 г. на берегу Кольского залива была построена опытная приливная электростанция новым наплавным способом, которая стала прототипом подобных электростанций в США, Канаде, Великобритании, Австралии, Южной Корее, Индии.[ …]
Широкий диапазон возможностей применения водорода д лает его практически универсальным энергоносителем, ориент] руясь на который можно постепенно перестроить всю экономии планеты. Такой вариант использования океа! ской энергии оказывается приемлемым не только для автономны ОТЭС, но и для удаленных от потребителей энергии приливны: волновых и ветровых электростанций.
Сейча ведется активный поиск конструкционных материалов, способны противостоять этим явлениям. Возможно применение керамик! пластмасс и композитных материалов.[ …]
Общая возобновляемая энергия Мирового океана включает, в себя эяергию различного вида: энергия волн приливов и отливов, океанских течений, температурного градиента и т.д. Использование энергии приливов известно еще с XI в., когда в Англии, Франции, Канаде уже работало множество приливных мельниц и лесопилок, развалины которых и оставшиеся действующими установки были расположены, как правило, в небольших бухтах, отгороженных дамбами. В настоящее время самая крупная приливная электростанция (ПЭС) находится на берегу Ла-Манша, в устье р. Ранг (Бретань), мощность которой достигает 240 МВт. В нашей стране в 1968 г. вступила вторая в мире экспериментальная- ПЭС мощностью 400 кВт в Кислой Губе (близ Мурманска). Ведутся разработки проектов довольно мощных ПЭС (6-10 млн кВт) в Мезенском заливе Белого моря, в Пенжинской губе Охотского моря.
Проектируются мощные приливные станции в Канаде, Индии, Южной Корее, КНР, Австралии. Также проводятся интересные исследования по использованию энергии морских волн в ряде стран и в России (см. A.A. Горлов. Энергия океана: фантастика и реальность.[ …]
Такие виды энергии, как солнечная, ветровая, океаническая, геотермальная и др., являются возобновляемыми. Они считаются экологически чистыми, но также воздействуют на окружающую среду. Использование солнечной энергии ограничено районами, где велико число солнечных дней. Эта энергия очень дорогая и пока не находит широкого использования. Самые крупные солнечные электростанции (СЭС) функционируют в Калифорнии. Они есть в Испании, Италии, Израиле, Японии. Приливные электростанции построены во Франции, очень перспективны в России (например, в Охотском море). Геотермальные электростанции задействованы в США, Мексике, Японии. Ветровые электрогенераторы широко используются в Дании, Нидерландах, США, Швеции.[ …]
Огромный поток солнечной энергии (5- 1020 — 24 кал/год) может быть использован для энергообеспечения. Для этого создаются специальные установки, в том числе и способные преобразовывать солнечную энергию в электрическую. Есть расчеты, что использование в южных районах солнечных установок приводит к экономии в 15—20 млн. т топлива в год. Предложены конструкции электрогенераторов, использующих энергию океанических течений, приливов и отливов. Приливно-отливная электростанция уже функционирует в нашей стране. Освоена атомная энергия и доказана возможность управления термоядерными процессами.[ …]
В силу ряда причин многие актуальные вопросы в книг только обозначены: частично это связано с ограниченны! объемом, частично с тем, что ситуация в океанской энерге тике (а такой энергетики в полном смысле пока еще нет! носит неустойчивый характер и изменяется буквально н глазах. По возможности опущены те вопросы, которые до статочно хорошо освещены в других доступных для широ кого читателя изданиях. Это касается, например, описани вариантов приливных электростанций.[ …]
Однако советский специалист Л. Б. Бернштейн показал неэкономичность и неэффективность подобных схем 4. Они не могут преодолеть внутримесячного неравенства прилиза, приводящего к уменьшению мощности в течение недели в 9 раз. Непрерывность генерирования энергии достигается дорогой ценой: дополнительные плотины уменьшают полезную площадь бассейна, а следовательно, и энергию. Требуется установка дополнительных турбин в специально для этого построенных гидроаккумулирующих электростанциях. Таким образом, не сама приливная энергия, а неправильные способы ее использования являются причиной неэкономичности ПЭС. Л. Б. Бернштейн выдвинул альтернативную модель решения проблемы, в которой реализуются положительные качества приливной энергии, необходимые для современной энергетики.[ …]
Огромная энергия заключена в морских приливах и отливах. Нигде это не проявляется с такой разительной силой, как в заливе Фанди, разделяющем канадские провинции Нью-Брансуик и Новая Шотландия. Каждый день в узкое горло залива поступает примерно 100 млрд. т воды из Атлантического океана, которая затем «выливается» обратно. Узкие берега залива создают так называемый эффект воронки, вследствие чего по мере сужения берегов вода поднимается все выше и выше, образуя феноменальную приливную волну. Приливы в заливе Фанди уже давно изучаются как потенциальный источник энергии, которую можно использовать на благо человека. Предварительные исследования свидетельствуют о том, что комплекс плотин (в которых будут установлены турбины) в заливе может оказаться самым продуктивным единичным источником энергии в мире. При мощности 13 тыс. МВт этот комплекс будет вырабатывать в шесть раз больше энергии, чем вырабатывает, например, крупнейшая атомная электростанция Канады в Пикершпе (провинция Онтарио). Он сможет удовлетворить энергетические потребности такого города-гиганта, как Нью-Йорк.[ …]
ЭОР Тестирование по теме «Пространство России. Моря. Русские исследователи» для 8 класса | Тест по географии (8 класс) на тему:
Пространство России. Моря. Русские исследователи.
Вариант 1.
№1. Площадь России равна:
1. 17 075 000 км .
2. 22 402 200 км .
3. 20 400 000 км.
№2. Укажите островную крайнюю точку нашей страны:
1. мыс Челюскин.
2. город Кушка.
3. Мыс Флигели.
4. Мыс Дежнева.
№3. Определите для крайних точек страны географическую широту:
1.____________ , 2.______________ , 3. ____________.
1. Мыс Челюскин 1050 в. д. а. 810 с.ш.;
2. Мыс Флигели 590 в.д. б. 660 с.ш.;
3. Мыс Дежнева 1690 з. д. в. 770 с.ш.
№4. Какая точка нашей страны является крайней восточной на континенте?
1. Город Калининград.
2. Мыс Дежнева.
3. Мыс Челюскин.
4. Гора Базардюзю.
№5. Северная граница России проходит по морям:
1. Баренцеву.
2. Карскому. 5
3. Восточно- Сибирскому.
4. Чукотскому.
5. Морю Лаптевых.
№6. Территориальные воды России на севере достигают:
1. 900 с.ш.
2. 820 с.ш.
3. 810 с.ш.
№7. На юге Россия граничит с государством:
1. Арменией.
2. Ираном;
3. Узбекистаном;
4. Китаем.
№8. Выделите море Тихого океана, которое омывает берега России.
1. Чукотское.
2. Берингово.
3. Восточно-Сибирское.
4. Жёлтое.
№9. В каком море, омывающем берега нашей страны, наблюдаются самые большие приливы?
1. В Белом.
2. В Охотском.
3. В Чёрном.
4.В Балтийском.
№10. Определите, какие острова, полуострова, горы разделяют моря:
1. _______, 2. _____ , 3. ______, 4. ______ .
1. Чёрное и Каспийское. а. Новосибирские острова;
2. Баренцево и Карское. б. полуостров Камчатка;
3. Море Лаптевых и Восточно-Сибирское. в. Кавказские горы;
4. Охотское и Берингово. г. архипелаг Новая Земля.
№11. Почему солёность вод Северного Каспия в последние годы увеличилась?
1. Уменьшился сток пресных вод.
2. Произошло потепление климата.
3. Слабая вертикальная циркуляция вод.
4. Площадь моря уменьшилась.
№12. Определите, к каким морям, омывающим берега России, подходит описание:
«На всех морях хорошо выражены приливы и отливы. Иногда на побережье обрушивается цунами. Моря частично замерзают, отличаются суровым климатом. Растительный и животный мир очень богат: здесь обитают морские котики, тюлени, каланы, нерпа, белуха, а так же много птиц, рыбы. В заливе одного из морей создан первый в стране морской заповедник».
1. К морям Северного Ледовитого океана.
2. К морям Атлантического океана.
3. К морям Тихого океана.
4. К морям Атлантического океана.
5. К морям внутреннего стока.
№13. Какое море, омывающее берега России, богато нефтью?
1. Баренцево.
2.Балтийское.
3. Каспийское.
4. Белое.
№14. Определите, какие особенности географического положения России благоприятны для заселения и освоения территории, для развития хозяйственной деятельности.
1. Занимает большую территорию.
2. На территорию России 11 часовых поясов.
3. Значительная часть территории лежит в северных широтах.
4. Разнообразные природные условия.
5. На огромных площадях восточной части страны распространена многолетняя мерзлота.
6. Омывается многими морями.
№15. Какие два мореплавателя впервые открыли Берингов пролив?
1. Семён Дежнев.
2. Витус Беринг.
3. Федот Попов.
4. Алексей Чириков.
№16. С какими странами Россия имеет сходное географическое положение?
1. С США.
2. С Канадой.
3. С Великобританией.
Ответы
№ вопроса | ответ |
1 | 1 |
2 | 3 |
3 | 1в,2а,3б |
4 | 1 |
5 | 1,4 |
6 | 1 |
7 | 4 |
8 | 2 |
9 | 2 |
10 | 1в,2г,3а,4б |
11 | 2,3 |
12 | 3 |
13 | 3 |
14 | 1,4,6 |
15 | 2 |
16 | 2 |
Пространство России. Моря. Русские исследователи.
Вариант 2.
№1.Расстояние между крайними западной и восточной точками нашей страны:
1. 1800 .
2. Более 1800 .
3. Более 1700 .
№2. Укажите материковую крайнюю точку России.
1. Мыс Челюскин.
2. Город Кушка.
3. Мыс Флигели.
4. Остров Ратманова.
№3. Какая точка России является крайней южной?
1. город Калининград.
2. Мыс Дежнева.
3. Мыс Челюскин.
4. Гора Базардюзю.
№4. Определите для крайних точек страны географическую долготу:
1. ___________ , 2. __________ , 3. ________.
1. Мыс Челюскин 770 с.ш. а. 160 з.д.;
2. Западная точка около г. Калининграда 550 с.ш. б. 1050 в.д.;
3. Мыс Дежнева 660 с.ш. в. 200 в.д.
№5. По каким проливам проходит восточная граница России?
1. По проливу Лонга.
2. По Татарскому проливу.
3. По Берингову проливу.
4. По проливу Лаперуза.
№6. По каким рекам проходит южная граница России?
1. По Амуру.
2. По Ангаре.
3. По Аргуни.
4. По Уссури.
5. По Тереку.
6. По Оби.
№7. На западе Россия граничит с государством:
1. С Норвегией.
2. С Румынией.
3. Со Швецией.
4. С Молдавией.
№8. Выделите море Северного Ледовитого океана, омывающее берега России.
1.Берингово.
2. Балтийское.
3. Восточно- Сибирское.
4 Норвежское.
№9. На берегу какого моря построена приливная электростанция?
1. Белого.
2. Охотского.
3. Чёрного.
4. Балтийского.
№10. Определите, какие проливы соединяют моря:
1. ________ , 2. __________, 3. __________.
1. Чёрное и Азовское. а. Карские Ворота;
2. Баренцево и Карское. б. Керченский;
3. Чукотское и Берингово. в. Лаперуза;
4. Японское и Охотское. г. Берингов.
№11. Фауна Балтийского моря беднее, чем других морей, омывающих берега России. Почему? Выберите правильный ответ.
1. Балтийское море мелководно и имеет низкую солёность воды.
2. В зимний период заливы Балтийского моря замерзают.
3. В ледниковый период Балтийский бассейн был полностью заполнен массами льда.
№12. Чем объясняется бедность Чёрного моря рыбными ресурсами?
1. Чёрное море – внутреннее. Оно очень далеко вдаётся в сушу и имеет слабую связь с океаном.
2. Верхняя граница «мёртвой зоны» находится на глубине 80 м.
3. Верхний слой воды в море опреснён речными стоками.
№13. В чём причины сокращения рыбного промысла на Каспии?
1. Добыча нефти.
2. Строительство водохранилищ на р. Волга.
3. Увеличение солёности воды.
4. Увеличение температуры воды.
№14. В каких морях России больше, чем в других, богатый растительный и животный мир?
1. В Чёрном.
2. В Охотском.
3. В Беринговом.
4. В Карском.
№15. Определите неблагоприятные особенности географического положения России для жизни людей и ведения хозяйства.
1. Омывается с разных сторон морями.
2. Значительная часть территории лежит в северных широтах.
3. Занимает большую территорию.
4. Протяжённость территории с запада на восток почти в 3 раза больше, чем с севера на юг.
5. Разнообразные природные условия и ресурсы.
6. Многолетняя мерзлота занимает большие пространства.
№17. Кому из мореплавателей удалось впервые пройти Северным морским путём за одну навигацию?
1. Б.А. Вилькицкому.
2. Н. Норденшельду.
3. О.Ю. Шмидту.
Ответы
№ вопроса | ответ |
1 | 3 |
2 | 1 |
3 | 4 |
4 | 1б,2в,3а |
5 | 3,4 |
6 | 1,3,4 |
7 | 1 |
8 | 3 |
9 | 1 |
10 | 1б,2а,3г,4в |
11 | 3 |
12 | 2 |
13был 14 | 1,3 |
14 | 2,3 |
15 | 2,4,6 |
17 | 3 |
Приливная электростанция на озере Сихва
Западное побережье Южной Кореи с его извилистыми реками, заливами разного размера и широким диапазоном приливов является богатым хранилищем ресурсов приливной энергии. Здесь находится крупнейшая в мире действующая приливная электростанция: проект Sihwa Lake мощностью 254 МВт.
Озеро Сихва представляет собой искусственное озеро площадью 43,8 км², построенное в рамках проекта мелиорации земель правительством Южной Кореи в 1994 году с использованием дамбы длиной 12,7 км в заливе Кёнги. Он был создан для обеспечения мелиорированных земель для близлежащего мегаполиса, смягчения последствий наводнений и обеспечения водой для орошения путем преобразования прибрежного резервуара в пресную воду.
Однако после закрытия дамбы и отключения естественных приливных течений качество воды ухудшилось. Это произошло из-за сочетания факторов, в том числе низкого естественного притока пресной воды и увеличения сброса сточных вод промышленных комплексов.
Задержки со строительством местных очистных сооружений еще больше усугубили ситуацию, и к 1997 году озеро Сихва было настолько загрязнено, что воду нельзя было больше использовать.
В ответ правительство изменило операционную стратегию Sihwa с озера с пресной водой на озеро с морской водой, периодически открывая шлюзовые ворота дамбы, чтобы промывать бассейн циркулирующей морской водой, чтобы улучшить качество воды.
Однако циркуляция морской воды только через шлюзовые затворы ограничена. K-water, государственное управление водных ресурсов Кореи, заказало первое технико-экономическое обоснование строительства приливной электростанции на этом участке, которая улучшит циркуляцию морской воды примерно на 200 процентов. Разрешение было получено в 2002 г., а строительство началось в 2004 г.
552,7 ГВтч электроэнергии, вырабатываемой приливной электростанцией Sihwa, эквивалентны 862 000 баррелей нефти или 315 000 тонн CO2 – количеству, производимому 100 000 автомобилей в год».
Приливная электростанция
Возможность производства приливной энергии в Южной Корее была впервые исследована в 1970-х годах. В то время потенциальные разработки не считались прибыльными и были отложены. В начале 21 века производство приливной энергии привлекало все большее внимание как стратегия противодействия росту мировых цен на нефть и сокращения выбросов парниковых газов.
Приливная электростанция Sihwa вырабатывает одностороннюю электроэнергию два раза в день во время прилива. Ворота шлюза закрываются, когда приходит прилив, который изолирует водохранилище на его самом низком уровне. Во время прилива вода течет из Западного моря в озеро Сихва через десять турбин, вырабатывающих электричество.
С десятью гидротурбинными генераторами установленной мощностью 25,4 МВт каждый электростанция производит 552,7 ГВтч электроэнергии в год – достаточно для обеспечения бытовых нужд города с населением 500 000 человек.
Расположение Набережная Сихва, город Ансан, Кёнгидо, Корея Мощность 254 МВт (10 турбин x 25,4 МВт) Затворы 8 шлюзовых затворов (15,3 м × 12 м, водопропускного типа) GW 5,206 Годовая выработка Срок строительства проекта 2003–11 (коммерческая эксплуатация началась в 2011 г.) Стоимость проекта 560 млн долл. США
Эффект от строительства
При ограниченных энергетических ресурсах и необходимости развития экологически чистой энергии Южная Корея рассматривает приливную энергию как потенциальной альтернативой ископаемому топливу. Энергия приливов предлагает некоторые сильные преимущества по сравнению с другими возобновляемыми источниками, такие как ее периодичность и долгосрочная предсказуемость моделей приливов.
552,7 ГВтч электроэнергии, вырабатываемой приливной электростанцией Sihwa, эквивалентны 862 000 баррелей нефти или 315 000 тонн CO2 – количеству, производимому 100 000 автомобилей в год.
Самым заметным результатом стало восстановление качества воды и экосистем. Приблизительно 160 миллионов тонн воды втекает и выходит из шлюза и водяного колеса, что составляет около половины общего количества воды в озере Сихва. Непрерывная циркуляция воды между озером и внешним морем во время процесса выработки электроэнергии улучшила качество воды.
В 1998 году химический уровень кислорода в озере Сихва составлял 17 частей на миллион, но с тех пор он был снижен до 2 частей на миллион, что привело к улучшению среды обитания для всех видов рыб.
Этот сайт стал очень популярным местом для изучения живых экосистем, где обитает более 146 видов птиц, включая аистов и крякв, и около 23 миллионов птиц, обитающих в озере и вокруг него.
Набережная Сихва протяженностью 12,7 км также является популярным местом для отдыха и занятий спортом. Приливная электростанция и ее окрестности сегодня ежегодно привлекают около 1,5 миллиона человек.
Будущее корейской приливной электростанции
Основываясь на успехе приливной электростанции Sihwa и использовании больших приливов K-water, другие компании в Южной Корее решили спланировать новые приливные электростанции на Западе. Море у западного побережья страны.
С 2006 года правительство Кореи проводит исследования в области развития приливной энергетики в заливе Инчхон на острове Йончондо и в районе острова Канхвадо, чтобы создать основу для разработки и коммерциализации экологически чистой технологии производства приливной энергии.
На основе исследования и анализа качества морской среды, концептуального проектирования и экологических технологий правительство разработало базовый план строительства приливной электростанции мощностью 1320 МВт в заливе Инчхон. Ожидается, что объект будет введен в эксплуатацию в 2017 году.
Кроме того, в заливе Гаролим завершено технико-экономическое обоснование и базовый проект приливной электростанции мощностью 520 МВт.
Были некоторые задержки с утверждением этих проектов из-за опасений, высказанных некоторыми муниципальными корпорациями и экологическими организациями по поводу потенциального воздействия на окружающую среду. Предпринимаются дальнейшие исследования и проекты, чтобы гарантировать, что предлагаемая застройка окажет минимальное воздействие на морскую среду, улучшит окружающие прибрежные экосистемы и соответствует требованиям стандарта портфеля возобновляемых источников энергии (RPS).
Приливная электростанция на озере Сихва, провинция Кёнгидо, Южная Корея
Владелец/оператор: K-water
Озеро Смерти».
Из космоса 12,7-километровая приливная плотина на озере Сихва, в которой находится 400-метровая приливная электростанция, выглядит как тонкая прядь, протянувшаяся через один из множества заливов и бухт, характерных для скалистого побережья Кёнгидо. Залив в северо-западной части Корейского полуострова. Однако на месте нет никаких сомнений в том, что приливная электростанция мощностью 254 МВт, предназначенная для получения энергии от самых высоких приливов в огромном Желтом море, является чудом инженерной мысли.
Вот почему любопытно, что приливная электростанция стоимостью 355 миллионов долларов — первая в своем роде в Южной Корее и крупнейшая в мире после постройки французской приливной электростанции La Rance мощностью 240 МВт в 1965 году — была задумана задним числом.
В 1994 году Южная Корея создала пресноводное озеро Сихва площадью 56,5 квадратных километров (км2), построив 12,7-километровую дамбу между островом Ойдо в городе Сихын и островом Тэбудо в городе Ансан, чтобы обеспечить сельскохозяйственную и оросительную воду, а также восстановить 173 км2 земли рядом с местными мегаполисами трех городов, окружающих озеро.
Но через несколько лет после постройки дамбы стало очевидно, что без циркуляции морской воды в озеро Сихва, размером примерно с остров Манхэттен, поступает чрезмерный приток загрязненных сточных вод из близлежащего промышленного комплекса. Загрязнение сильно загрязнило бассейн и сделало его непригодным для использования в качестве резервуара пресной воды, как предполагалось. К 1997 году, отчасти из-за скандала с загрязнением, который окрестил Сихву «озером смерти», чиновники были вынуждены переформулировать свои планы, открыв шлюз, чтобы морская вода регулярно промывала бассейн.
Этот шаг побудил южнокорейское государственное управление водного хозяйства Korea Water Resources Corp. (тогда KOWACO, а недавно переименованное в K-water) вмешаться и предложить заграждение приливной энергии, которое использует метод генерации паводков с одним эффектом и позволяет Ежегодно будет циркулировать 60 миллиардов тонн морской воды.
К декабрю 2002 года проект был утвержден, а ровно через два года, в 2004 году, началось строительство. Через семь лет после этого, в декабре 2011 года, приливная электростанция K-water на озере Сихва была подключена к сети, оснащенной 10 генераторными установками лампового типа (каждая мощностью 25,4 МВт), которые производят около 552,7 ГВтч в год.
Строительство плотины
Сегодня завод расположен в бетонной дамбе, соединяющей две зоны «экопарка». Одну половину моста занимают 10 энергоблоков, а другую половину — восемь шлюзовых ворот водопропускного типа, которые видны на переднем плане фотографии в начале. Приливные агрегаты в основном производят энергию, используя разрыв в уровне воды между морем и озером Сихва. Во время прилива соленая вода течет через турбины из Желтого моря в озеро Сихва, вырабатывая электричество. Но во время отлива ворота поднимаются, и турбины возвращаются в режим шлюзования, позволяя опустошать озеро и не производить электричество.
По данным Daewoo Engineering & Construction Co., международной фирмы, выигравшей контракт на проектирование, строительство и поставку, строительство объекта включало около дюжины ключевых этапов. После обеспечения защиты от ила была установлена временная перемычка с круглыми ячейками и построены объездные дороги. Затем временный бассейн, созданный перемычкой, был осушён и выкопан для проведения сухих работ, а также были построены основные бетонные конструкции для турбин и шлюзов. После возведения козлового крана в качестве временной пристани турбины были перевезены на специальном транспортном средстве и установлены. Затем над шлюзовыми воротами были построены новые дороги, после чего были сняты обводные пути и перемычка, а также испытаны турбины (рис. 1).
1. Этапы строительства. 1. Вид на дамбу до строительства (декабрь 2004 г.). 2. Коффердам круглого ячеистого типа (2005 г.). 3. Строительство конструкций турбогенератора (2008 г.). 4. Конструкция шлюзовых ворот. 5. Вид с высоты птичьего полета (июнь 2009 г.). 6. Церемония установки турбины (ноябрь 2009 г.). 7. Электростанция готова к сухим испытаниям (2010 г.). 8. Наложение ареста. 9. Полив агрегатов (апрель 2011 г.). Предоставлено: Daewoo Engineering & Construction, Andritz Hydro |
Уникальный проект требовал уникальных решений, отметила Andritz Hydro, австрийская инженерная группа, заключившая контракт на детальное проектирование и поставку основных компонентов для турбин и некоторых частей генератора. Конструкция трехлопастной турбины с диаметром рабочего колеса 7,5 м на первый взгляд может показаться обычной грушевидной установкой, но она имеет ключевые отличия, отметили в компании. Во-первых, он использует «очень высокую и непрерывную вариацию доступных головок». Он также обеспечивает большое количество пусков и остановок и работу в обратном режиме (шлюзирование).
Базовая концепция турбин и генераторов была заимствована из гидроэлектростанции Фройденау, построенной компанией Verbund в 1992 году на реке Дунай в Австрии. «Обычно приливные электростанции вырабатывают энергию в обоих направлениях — от моря к озеру и от озера к морю. В данном конкретном случае энергия вырабатывается только во время прилива (от моря к озеру)», — пояснил Андриц. С тех пор, как была построена набережная, на берегу озера было возведено несколько зданий. «Поэтому, как следствие, озеро может достичь максимального уровня только -1,0 метра. Таким образом, выработка электроэнергии от озера к морю больше не рентабельна, потому что турбины не могут быть оптимизированы для одного направления потока».
По словам компании Andritz, одна из проблем, которая сразу стала очевидной, касается защиты соприкасающихся деталей от солевой коррозии. Компания решила эту проблему, покрыв уязвимые части системой катодной защиты. Затем нужно было придумать наиболее эффективный способ получения энергии из меняющихся диапазонов приливов и отливов (которые зависят от ряда факторов, в том числе фаз луны, солнца и времен года) и объемов озер. «В отличие от русловых электростанций, эта приливная электростанция запускается два раза в день и работает в режиме шлюзования», — сказал Андриц. Это потребовало «сложного программирования управления электростанцией», заявили в компании.
Строительство проекта оказалось столь же громоздким. Работа должна была выполняться одновременно на каждом из 10 блоков, что требовало набора ресурсов и тщательного управления временем. Андриц напомнил, что, например, из-за приливов были ограничены периоды ввода в эксплуатацию в условиях повышенной влажности.
И поскольку это одна из первых установок такого типа, компания K-water постоянно находит новые способы решения проблем. Одной из проблем, возникших всего через несколько месяцев после начала эксплуатации, было осознание того, что когда турбины останавливались во время отлива, они быстро накапливали рост морской флоры и фауны, что значительно сказывалось на производительности. Однако частая уборка решила эту проблему быстро.
Вдохновение на похожие проекты
Уже четвертый год работы уникальная электростанция продолжает восстанавливать экосистему озера Сихва и качество воды, обеспечивая обмен морской воды при одновременном производстве электроэнергии. Но это также породило аналогичные проекты в Южной Корее, стране, чей энергетический акцент в долгосрочных энергетических планах слегка сместился в сторону возобновляемых источников энергии.
Пожинать большие приливы в Желтом море у западного побережья страны, Министерство земли, транспорта и морских дел; Корейская гидроэнергетика и атомная энергетика; и GS Engineering & Construction готовятся к строительству приливной электростанции мощностью 1320 МВт в заливе Инчхон примерно в 60 км к северу от озера Сихва.