Содержание
Россия построит мощнейшую в мире приливную электростанцию на Камчатке
Президент России поручил правительству к 1 марта рассмотреть вопрос о создании центров по производству водорода и аммиака на базе приливных электростанций (ПЭС). Главным проектом, реализованных по этому поручению, может стать Пенжинская ПЭС на Камчатке — её потенциал в перспективе перевернёт мировую энергетику.
Но самое пристальное внимание сегодня обращено на проект создания Пенжинской ПЭС и двух её «сестёр» — Тугурской и Мезенской приливных электростанций. Они могут стать основой энергосистемы Дальнего Востока, необходимой для производства экологически чистого водорода. На реализацию этого мегапроекта планируется выделить $200 миллиардов.
Человечество давно ищет максимально продуктивный и при этом экологичный способ добычи электроэнергии. Сегодня никого не удивить гидроэлектростанциями, тепловыми электростанциями и АЭС. Также наверняка многие слышали о генераторах, преобразующих ветровую и солнечную энергию в электричество.
У каждого из этих вариантов есть свои плюсы и минусы. Тепловые станции загрязняют атмосферу и расходуют углеводородный ресурс, аварии на ГЭС чреваты разрушительными последствиями для жителей прилегающих к ним территорий. Ветровые и солнечные станции зависят от времени суток. Атомные станции производят радиоактивные отходы, а в случае аварии опасны для окружающей среды и человека. Есть ещё важнейший ресурс — энергия приливов и отливов, а точнее — кинетическая энергия вращения Земли. На её использовании и базируется работа ПЭС.
Использовать энергию воды человечество додумалось ещё в XIX веке. Первая российская ГЭС — Берёзовская — построена в 1892 году. Использовать же приливную энергию стали уже в 60-е годы XX века. Первыми это сделали французы, запустив в 1966 году ПЭС La Rance в Северной Бретани. Длина плотины составляет 800 метров, вырабатываемая мощность — 240 мегаватт. Это самая мощная на сегодняшний день приливная электростанция. В 1968 году в СССР ввели в эксплуатацию экспериментальную Кислогубскую ПЭС в Мурманской области.
Гидроагрегат для неё предоставили французы. Сегодня гидротурбины для этой станции производит предприятие «Севмаш», а генераторы — ООО «Русэлпром». Благодаря Кислогубской ПЭС были изучены основные аспекты использования этой технологии.
По итогам эксплуатации разработчики сделали вывод, что ПЭС безопасны для экологии. При воздействии природных катаклизмов (землетрясения, наводнения, оползни) ПЭС, в отличие от ГЭС или АЭС, не угрожают жителям прилегающих к станциям районов. Они защищают берега от шторма и даже смягчают местный климат. ГЭС уничтожает свыше 90% планктона, ПЭС наносит минимальный урон — в 5–10%.
ПЭС оптимизируют транспортную систему, открывают новые возможности для развития туризма. Единственный минус — высокая стоимость, но при грамотном использовании вложения отобьются за несколько лет. Сегодня ПЭС стоят на передовой энергетики всех ведущих стран — Великобритании, Канады, США, Южной Кореи, Китая, Индии. У России есть шансы их всех обойти. Благодаря Пенжинской губе.
Пенжинская губа не особенно на слуху у тех, кто не вникал в эту тему. Тем не менее это уникальное место. Она находится в Охотском море у основания Камчатки — аккурат там, где полуостров стыкуется с материком. Её длина — 300 километров, средняя ширина — 65 километров, максимальная глубина — 62 метра. Во время прилива волна поднимается на 13–15 метров. Через её ворота каждые сутки перемещается до 500 кубических километров воды. К примеру, река Волга перенесёт столько воды за два года, Дон — за 25 лет. Самая полноводная в мире река Амазонка справится с такой нагрузкой за 25 дней. Пенжинской губе на это требуется всего лишь 24 часа.
Работает электростанция так: в море устанавливается дамба, в неё монтируются гидроагрегаты, включающие в себя турбину и генератор. Сегодня в России производят гидроагрегаты, составляющие конкуренцию зарубежным аналогам, а в ряде случаев и превосходящие их по показателям эффективности и надёжности. Во время прилива мощный поток воды вращает гидротурбину, вырабатывая большое количество тока.
Во время отлива происходит то же самое. То есть турбина никогда не простаивает. Она также пригодна для комбинированного использования с другими типами энергосистем. Пенжинский проект состоит из двух этапов: намечено строительство Северного створа (мощность 21 гигаватт) и Южного створа (мощность 87 гигаватт).
Чтобы эффективность такого сооружения стала очевиднее, нужно сравнить будущую ПЭС с другими электростанциями. Печально известная Чернобыльская АЭС вырабатывала 1 гигаватт в час (1 миллиард Вт·ч), Саяно-Шушенская ГЭС вырабатывает 4,6 ГВт·ч. Признанный чемпион среди мировых электростанций — китайская гравитационная плотинная ГЭС «Три ущелья» на реке Янцзы выдаёт до 22,5 ГВт·ч. Потенциально Пенженская ПЭС способна вырабатывать свыше 100 ГВт·ч. Это как 25 современных АЭС, или 40% общей мощности российской энергосистемы.
На бумаге даже среди мировых уже построенных в разных точках планеты ПЭС ей нет конкурентов — она мощнее французской La Rance в 500 раз. Специалисты отмечают, что при такой отдаче для рационального использования вырабатываемой энергии вокруг Пенжинской ПЭС нужно выстроить многоуровневую инфраструктуру.
Главная проблема состоит в том, что стоимость строительства такого объекта очень велика — ещё во времена СССР на строительство Северного створа уникальной ПЭС планировали потратить примерно 40 млрд долларов. Южный, более протяжённый район, требовал вложений примерно на 120–150 млрд. Как будут решать эту проблему инженеры и экономисты, ещё предстоит понять, однако 100 ГВт·ч электричества на дороге не валяются, и инвестиции в такой проект могут окупиться многократно.
К тому же ближайшие потребители, а именно — Камчатка, Магадан, Приморье, Сахалин, Хабаровский край, даже не выключая свет дома и на работе, столько энергии переварить не в силах. Менее мощная — проектируемая в данный момент Мезенская ПЭС — способна обеспечить электричеством семь таких городов, как Санкт-Петербург. Потенциальными покупателями электроэнергии могут стать ближайшие соседи — Китай, Южная и Северная Корея. На поставках электроэнергии в эти страны Россия может зарабатывать постоянно, особенно с учётом того, что человечество движется к водородно-электрическому транспорту.
Но помимо производства водорода, для которого нужно огромное количество электроэнергии, приливные электростанции могут запитать и традиционные объекты промышленности, например НПЗ, авиационные, сталелитейные и другие заводы. В перспективе, если проект доведут до ума, а хотя бы один створ на каждом направлении уникальной электростанции будет построен, россияне забудут, что такое дорогое электричество и смогут жечь света столько, сколько нужно.
Водородный кластер с приливной электростанцией создают на Камчатке — oilcapital.ru
6 сентября 2021, 15:09
Фото: syl.ru
ПЭС ля Ранс, Франция
Будет построена Пенжинская приливная электростанция, где в дальнейшем будут производить водород с помощью ВИЭ
Сюжет
ВИЭ
На базе Пенжинской приливной электростанции на Камчатке будет создан водородно-энергетический кластер — соответствующее трехстороннее соглашение в минувшие выходные подписало в рамках ВЭФ правительство региона с министерством по развитию Дальнего Востока и Арктики и компанией «Н2 Чистая Энергетика».
«Документ закрепляет намерения сторон о совместной проработке и предварительного изучения проекта строительства Пенжинской приливной электростанции (ПЭС)», — говорится в релизе пресс-службы правительства Камчатского края.
Стороны, уточняет «Интерфакс», подготовят концепцию совместной проработки проекта, изучат возможные технические решения, проведут оценку финансово-экономических показателей проекта строительства Пенжинской ПЭС и сопутствующей инфраструктуры. Участники проекта также определят мероприятия, «реализация которых позволит к 2030 году производить и экспортировать водород на базе возобновляемого источника энергии».
«В Пенжинской губе, располагающейся в северо-восточной части залива Шелихова Охотского моря, два раза в сутки перемещается объем воды, сопоставимый со стоком реки Волги за 2 года, — 500 кубических километров. Высота приливов достигает 13 метров, что, по оценкам специалистов в гидроэнергетике, позволяет разместить здесь приливные станции различной мощности», — приводит пресс-служба губернатора региона Владимира Солодова.
«Оценки исследований 1970-х годов прошлого века позволяли говорить об установленной мощности до 100 ГВт, что соответствует около 40% общей установленной мощности электростанций ЕЭС России. Полученная электроэнергия методом электролиза позволит создать производство водорода и поэтапно сформирует на Камчатке восточный кластер на базе возобновляемого источника энергии с потенциальным объемом до 5 млн тонн водорода в год», — пояснил он.
На Камчатке, отметил глава региона, есть также уникальные природные возможности по геотермальной энергетике, реализации перспективных проектов по развитию приливных электростанций, по сочетанию различных источников, в том числе по возобновляемой энергетике. «Количество возобновляемых источников электроэнергии в регионе составляет около трети от общей генерации. Это является одним из рекордных показателей в стране», — отмечает пресс-служба.
#Новости#Камчатка#ВИЭ#Рынки
Подпишитесь
Хроники, день пятый: дырки в «потолке», или кто как зарабатывает
Вчера, 13:09
Хроники, день четвертый: нефть и экспорт падают, ЦБ ругается с Минэнерго
8 декабря 13:52
Насколько РФ готова к «потолкам» и эмбарго?
8 декабря 11:58
Хроники эмбарго, день третий: Всякий хитрый «потолок» может упереться в «пол»
7 декабря 14:04
Хроники эмбарго, день второй
6 декабря 13:12
Баллоны множат трагедии
6 декабря 10:53
Как работает приливная сила?
Существует множество различных видов возобновляемых источников энергии.
Одним из источников с самым большим потенциалом является приливная энергия, которая зависит от изменения приливов в океане для производства электроэнергии.
Но как заставить прилив питать город?
Мы узнаем, как работает приливная энергия, где она используется и чего нам ожидать в будущем.
На этой странице
… Показать больше
Что такое приливная энергия?
Энергия приливов — это форма гидроэнергетики, которая использует кинетическую энергию, создаваемую приливами и отливами океана и течениями, также называемыми приливными потоками, и превращает ее в пригодную для использования электроэнергию.
Чем больше диапазон приливов или разница высот между уровнем моря во время прилива и отлива, тем больше энергии можно произвести.
Приливы колеблются благодаря гравитационному притяжению солнца и луны. Энергия приливов — это чистый и возобновляемый источник энергии — он не выделяет парниковых газов, поскольку производит электричество.
Приливная энергия практична только для крупных коммерческих проектов.
Приливы содержат невероятное количество энергии, настолько много, что Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии подсчитала, что океан может обеспечить одну треть электроэнергии, необходимой в Соединенных Штатах.
Как работает приливная сила?
Существует три основных способа использования энергии, создаваемой приливами и течениями в водоеме: приливные турбины, приливные заграждения и приливные заграждения.
Приливная турбина
Приливные турбины очень похожи на ветряные турбины, за исключением того, что они находятся под поверхностью воды, а не над или на суше. Поток воды толкает лопасти турбины, которая подключена к генератору, вырабатывающему электричество.
Приливные турбины способны производить гораздо больше электроэнергии, чем ветряные электростанции, в основном потому, что вода намного плотнее воздуха.
Однако высокая плотность воды также означает, что приливные турбины должны быть намного мощнее ветряных, что делает их производство более дорогим.
Приливные турбины большие, но они относительно мало нарушают окружающую их экосистему. Однако они могут нанести ущерб при столкновении с морскими обитателями, как ветряные турбины, но лопасти имеют тенденцию двигаться медленно, поэтому это не так уж важно. Они также издают низкий уровень шума, который может воздействовать на морских млекопитающих.
Приливные плотины
Приливные плотины представляют собой плотины с низкими стенками, обычно устанавливаемые в приливных бухтах или эстуариях.
Подобно традиционным плотинам гидроэлектростанций, шлюзовые затворы используются для создания резервуара с одной стороны плотины. Плотина закреплена на морском дне, а верхняя часть плотины находится чуть выше уровня воды во время самого высокого прилива.
Приливные турбины расположены в нижней части заграждения, внутри туннеля, через который проходит вода.
Приливные плотины выглядят как традиционные плотины гидроэлектростанций. Турбины, расположенные по дну заграждения, вращаются приливами и отливами.
Во время прилива вода обтекает турбины по мере подъема воды. Затем вода течет обратно через турбины, когда становится отливом. Турбины подключены к генератору, который производит электричество.
Приливные заграждения — самый эффективный способ использования приливной энергии, но и самый дорогой.
Для их возведения требуется целая бетонная конструкция, что может обойтись в копеечку. Плотины также оказывают большее воздействие на окружающую среду, чем приливные заграждения или турбины.
Поскольку они, по сути, являются подводной стеной, рыбы и другие морские существа не могут пройти сквозь них, оказывая огромное влияние на местную экосистему.
Приливное ограждение
Приливное ограждение представляет собой гибрид приливных заграждений и приливных турбин.
Вертикальные приливные турникеты устанавливаются вместе в «заборную» конструкцию, отсюда и название «приливное ограждение».
Вместо того, чтобы вращаться, как пропеллер, приливные ограждения вращаются, как турникет.
Для выработки электричества энергия приливных течений толкает лопасти турникета, которые подключены к генератору.
Приливные ограждения имеют вертикальные лопасти, толкаемые движущейся водой. Эти вертикальные турбины установлены вместе, как забор, но они не требуют большой бетонной конструкции, как приливные заграждения.
Обычно их устанавливают между массивами суши в таких местах, как бухты и быстротекущие ручьи. Они полностью погружены под воду и мало влияют на окружающую экосистему.
Где используется энергия приливов?
Энергия приливов пока не является широко используемым источником энергии. В мире работает всего девять приливных электростанций.
Тем не менее, по мере совершенствования технологий приливной энергии планируются и другие. Многие из предлагаемых приливных электростанций предназначены исключительно для исследовательских целей, но количество коммерческих электростанций увеличивается.
В некоторых местах появляются испытательные полигоны для производства энергии приливов, чтобы узнать больше о том, как работают системы приливной энергии. Один из самых известных полигонов находится в заливе Фанди в Канаде.
Из того, что мы знаем сейчас, кажется, что энергия приливов может помочь нам отказаться от ископаемого топлива в будущем.
Приливная электростанция Ла-Ранс
Приливная электростанция Ла-Ранс во Франции – первая приливная электростанция. Источник изображения: Power Technology
Первая крупномасштабная приливная энергетическая установка La Rance Tidal Power Station была открыта в 1966 году в Бретани, Франция.
Энергия вырабатывается приливной плотиной, состоящей из 24 приливных турбин. Его установленная мощность составляет 240 мегаватт, а среднегодовая производительность составляет около 600 гигаватт-часов в год.
Этого количества электроэнергии достаточно для обеспечения электроэнергией более 50 000 американских домов в течение года.
Приливная электростанция на озере Сихва
Приливная электростанция на озере Сихва — крупнейшая электростанция в мире. Источник изображения: Международная гидроэнергетическая ассоциация
Крупнейшая приливная электростанция в мире — приливная электростанция на озере Сихва в Южной Корее.
Приливный проект на озере Сихва также представляет собой приливную плотину, в которой использовалась существующая дамба, построенная для защиты от наводнений. Предполагаемая годовая выработка составляет 552 гигаватт-часа в год.
Будущее приливной энергетики
Хотя генераторы приливной энергии не получили широкого распространения, у них огромный потенциал. По оценкам некоторых экспертов, производство энергии приливных течений может обеспечить более 150 тераватт-часов энергии в год. Это больше энергии, чем ежегодно потребляет все Соединенное Королевство.
Кроме того, приливная энергия предсказуема.
В отличие от других возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра, мы точно знаем, когда изменятся приливы и отливы, и, таким образом, точно знаем, когда будет произведена энергия.
Еще одним преимуществом является то, что вода настолько плотная, что даже при низкой скорости приливных течений приливные турбины все равно могут генерировать большое количество энергии.
Самым большим недостатком приливной энергии является ее дороговизна. Фактически, проект приливной энергии в Соединенном Королевстве под названием Tidal Lagoon Swansea Bay был отклонен из-за факторов стоимости. Кроме того, это может оказать серьезное влияние на окружающую экосистему.
Хорошая новость заключается в том, что по мере совершенствования технологий приливной энергии стоимость установки приливных электростанций будет снижаться. Ознакомьтесь с нашей статьей о плюсах и минусах приливной энергии для получения дополнительной информации.
Если вы ищете способ принять участие в революции возобновляемых источников энергии, подумайте об установке солнечных батарей.
Наш калькулятор солнечных батарей расскажет вам, сколько вы можете сэкономить, используя солнечную энергию.
Ищете списки плюсов и минусов для других типов источников энергии?
- Плюсы и минусы солнечной энергии
- Плюсы и минусы геотермальной энергии
- Плюсы и минусы гидроэнергетики
- Энергия биомассы плюсы и минусы
- Плюсы и минусы приливной энергии
- Плюсы и минусы волновой энергии
- Плюсы и минусы ископаемого топлива
- Плюсы и минусы ядерной энергетики
Основные выводы
- Энергия приливов использует энергию, создаваемую приливами и отливами океана, и преобразует ее в полезную электроэнергию с помощью турбин.
- Наиболее распространенными технологиями, используемыми для использования приливной энергии, являются приливные турбины, приливные заграждения и приливные заграждения.
- Приливная электростанция Ла Ранс является старейшей крупномасштабной приливной электростанцией и производит достаточно электроэнергии, чтобы снабжать энергией более 50 000 американских домов в течение всего года.
- Приливная электростанция на озере Сихва в Южной Корее является крупнейшей приливной электростанцией в мире и ежегодно вырабатывает около 552 гигаватт-часов электроэнергии.
- Энергия приливов имеет большой потенциал, поскольку она предсказуема и может создавать большое количество энергии. Однако приливные электростанции очень дороги.
Приливная сила | Типы и факты
приливная сила
Просмотреть все СМИ
- Связанные темы:
- прилив
энергия
мощность волны
Просмотреть весь связанный контент →
приливная энергия , также называемая приливной энергией , любая форма возобновляемой энергии, в которой приливная деятельность в океанах преобразуется в электроэнергию.
Типы
Существует несколько способов использования энергии приливов.
Энергетические системы приливных заграждений используют разницу между приливами и отливами, используя «заграждение» или тип плотины, чтобы блокировать отступающую воду в периоды отлива. Во время отлива вода за плотиной сбрасывается, и вода проходит через турбину, вырабатывающую электричество.
Энергетические системы приливных течений используют океанские течения для привода турбин, особенно в районах вокруг островов или побережья, где эти течения быстры. Они могут быть установлены как приливные заграждения, когда турбины натянуты поперек канала, или как приливные турбины, которые напоминают подводные ветряные турбины ( см. ветровая энергия). ( См. также мощность волны.)
Потенциал выработки электроэнергии
Многие технологии использования энергии приливов недоступны в промышленных масштабах, и, таким образом, энергия приливов сегодня составляет незначительную долю мировой энергии. Однако существует большой потенциал для его использования, поскольку в водных потоках содержится много полезной энергии.
Общая энергия, содержащаяся в приливах во всем мире, составляет 3000 гигаватт (ГВт; миллиард ватт), хотя оценки того, какая часть этой энергии доступна для выработки электроэнергии за счет приливных заграждений, составляют 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 общее глобальное потребление электроэнергии приблизилось к 21 000 тераватт-часов в 2016 году (один тераватт [ТВ] = один триллион ватт), эксперты в области энергетики предполагают, что полностью встроенные приливные энергетические системы могут удовлетворить большую часть этого спроса в будущем. По оценкам, мощность приливных течений, которые используют океанские течения для приведения в движение подводных лопастей аналогично выработке энергии ветра, на мелководье способна генерировать около 3800 тераватт-часов в год.
К началу 21 века некоторые из этих технологий стали коммерчески доступными.
Самая крупная приливная электростанция в мире — приливная электростанция на озере Сихва в Южной Корее, которая вырабатывает 254 МВт электроэнергии. Приливная заградительная электростанция в Ла-Рансе во Франции работает с 1960-х годов и имеет мощность 240 МВт; его типичная мощность составляет 0,5 тераватт-часа в год. На горизонте не за горами большие усилия по выработке электроэнергии; например, первая фаза проекта MeyGen в Шотландии Inner Sound в августе 2017 г. произвела 700 мегаватт-часов электроэнергии9.0003
Экологические опасения, связанные с приливными электростанциями, в основном связаны с системами приливных заграждений, которые могут нарушить эстуарные экосистемы во время их строительства и эксплуатации. Ожидается, что приливные заборы и турбины окажут минимальное воздействие на экосистемы океана. Тем не менее, приливные заграждения могут повредить или убить мигрирующих рыб, но эти конструкции могут быть спроектированы так, чтобы свести к минимуму такие последствия.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.