Водноелектрическите и приливните електроцентрали в момента са доста обещаващи енергийни съоръжения. Този материал ще разгледа енергията на приливите и отливите: плюсовете и минусите на приливните електроцентрали, принципа на работа, работещите ТЕЦ и обектите, планирани за изграждане.
Алтернативни източници на енергия с един поглед
Днес обещаващи енергийни източници занимават умовете не само на природозащитници и учени, но и на бизнесмени, инженери и инвеститори. Алтернативните енергийни източници (приливи и отливи, слънце, вятър) представляват интерес поради тяхната рентабилност и относително ниска заплаха за безопасността на околната среда. През 2010 г. нетрадиционните източници на енергия представляват около 5% от общото потребление на човечеството. Почти 2% (от световната стойност) са генерирани от приливни електроцентрали.
Как работят приливните електроцентрали
Енергията на приливи и отливи интересува човечеството преди всичко заради своятанеизчерпаемост. Първите опити да се използва за добро са правени от Х век, когато започват да се създават малки язовири с водохранилища, а по-късно и мелници за зърно. Подобни прототипи на съвременни приливни електроцентрали все още се използват в националната икономика.
С откриването на електричеството механичните "електроцентрали" бяха заменени от по-познати на съвременния човек. Днес енергията на морските приливи и отливи върти лопатките на огромни турбини, превръщайки се в електрическа енергия. По този начин се използва същият принцип като преди няколко века, само леко модифициран, за да отговаря на съвременните условия и повишени нужди.
Проблеми с приливи и отливи
Изграждането на приливни електроцентрали е много скъпо начинание. Освен това от финансова гледна точка е изгодно изграждането на големи ТЕЦ, което е напълно неуместно за отдалечени или слабо населени райони. Други проблеми включват:
- флуктуираща мощност на приливната електроцентрала, поради промяната във височината на приливите (и енергията на приливите също се променя) на всеки две седмици;
-
несъответствие между обичайния период на слънчевия ден и времето на възникване на приливите;
- превключване между оптимално време за генериране на енергия и консумация;
- в някои случаи са необходими допълнителни източници на енергия в близост до приливната електроцентрала.
Също съществувамнението, че активната работа на приливните електроцентрали ще доведе до екологични проблеми, непознати досега за човечеството - забавяне на въртенето на Земята. Последното не се потвърждава от авторитетни източници в научните среди. Работата на голям брой ТЕЦ ще увеличи продължителността на деня с количество девет пъти по-малко от енергията на приливите (естествено съпротивление на приливите и отливите).
Предимства от изграждането на приливни електроцентрали
На фона на катастрофи и аварии, които рядко се случват в атомните електроцентрали, но оставят спомен за себе си за дълго време, алтернативните източници на енергия изглеждат като безопасна алтернатива. Въпреки че има много предизвикателства при изграждането на приливни електроцентрали, има и много предимства:
- Устойчивост. В случай на PES вероятността от причинена от човека катастрофа с последващо замърсяване на огромни територии е намалена до почти нула. Освен това няма вредни емисии в атмосферата от изгарянето на гориво.
- Надеждност. Приливните електроцентрали работят стабилно както в стандартен режим, така и при пикови натоварвания.
- Ниска цена на енергия. В сравнение с други видове електроцентрали, PES има ниска цена на енергия, което се потвърждава от реалните резултати от експлоатацията.
- Висока ефективност. Ефективността на преобразуването на естествената енергия в използваема енергия достига 80%, докато вятърните електроцентрали осигуряват до 30% ефективност, а слънчевата енергия- средно 5-15%, но в някои случаи беше възможно да се фиксира 35% ефективност.
La Rance: Първата приливна електроцентрала
Опорната точка за разпространението на приливните електроцентрали е 1967 г., когато La Rance, първата ТЕЦ, разположена във Франция, в историческия регион Бретан, е пусната в експлоатация. Използването на приливна енергия тук се дължи на значителни приливи и отливи, достигащи тринадесет и половина метра с обичайна височина от осем метра.
Капацитетът на TPS La Rance е 240 MW, а цената на една единица енергия (kWh) е един и половина пъти по-ниска от обичайната за френските електроцентрали. Язовирът на централата изпълнява не само функциите за осигуряване на непрекъсната работа на енергийното съоръжение, но е и мост, по който минава пътят, свързващ градовете Динар и Сен Мало. Освен това "La Rance" е популярна туристическа атракция, която привлича до двеста хиляди пътници във Франция.
PES в Южна Корея: най-мощната електроцентрала
Sihvinskaya ТЕЦ е друго изключително съоръжение за алтернативна енергия, което се намира на северозападния бряг на Южна Корея в изкуствен залив. Електроцентралата беше пусната в експлоатация през 2011 г. и бързо измести първата в света ТЕЦ на втора позиция по мощност.
Пряко изграждането на електроцентралата беше предшествано от необходимостта да се създадерезервоар за прясна вода. По-късно качеството на водата започва да се влошава и през 1997 г. (след потвърждаване на предчувствията и разработване на решения от института за морски изследвания) е решено да се направи дупка в язовира. Това направи възможно използването на енергията на приливи и отливи. Строителството на ТЕЦ започна през 2003 г. и трябваше да започне през 2009 г. Поради забавяне на строителството електроцентралата беше пусната през 2011 г.
Приливни електроцентрали другаде по света
Страните с приливи и отливи не се ограничават до прогресивна Франция и технологично напреднала Южна Корея. Приливни електроцентрали, работещи в:
- UK;
- Норвегия;
- Канада;
- Китай;
- Индия;
- Съединени американски щати.
Някои други щати планират да изградят такива съоръжения.
Приливни електроцентрали в Русия
В Русия енергията на приливите и отливите се използва от 1968 г. като част от експлоатацията на експериментална ТЕЦ на Кисла Губа в Баренцово море (на снимката). През съветско време са разработени проекти за изграждане на още три приливни електроцентрали (една в Бяло море и две в Охотско море). Нищо не се знае за текущото състояние на двете съоръжения, докато ТЕЦ Мезен, която се проектира в района на Архангелск, има шанс да се превърне в най-мощната приливна електроцентрала в света. На етап проектиране е и Северната ТЕЦ на Колския полуостров.
Планове за бъдеща употреба
Енергията на приливи и отливи е призната от световната общност като обещаващ източник, така че няколко проекта за ТЕЦ се развиват активно в различни страни по света. Така в близко бъдеще се планира изграждането на приливни електроцентрали в Южна Корея, Шотландия, индийския щат Гуджарат, Ню Йорк и град Суонзи във Великобритания. Рационалното използване на такъв ресурс значително ще намали дела на енергията, получена по традиционния начин, към по-екологично, надеждно и безопасно решение.
