Энергия приливов и отливов. Приливные электростанции.

Приливная энергетика является одним из перспективных способов получения альтернативной энергии. В ее основе лежит технология преобразования морской энергии, образующейся во время приливов и отливов, в электрическую. Для этих целей прибрежный бассейн перекрывается невысокой плотиной, в которой имеются водопропускные отверстия и установлены гидротурбины. Плотина задерживает воду при отливе, затем ее выпускают, и она вращает генератор. Считается, что приливная энергетика и строительство приливных электростанций (ПЭС) экономически целесообразно в районах, где колебания уровня моря составляют не менее 4 метров. Также мощность ПЭС зависит от объема и площади приливного бассейна, от числа установленных в плотине гидротурбин.

Практическое использование приливной энергетики началось в середине прошлого века. На сегодняшний день в России накоплен большой опыт в эксплуатации Кислогубской ПЭС, благодаря чему определены преимущества использования приливной энергетики перед другими способами добычи энергии. В первую очередь, приливная энергетика обладает экологической безопасностью. При строительстве ПЭС не требуется создавать крупные строительные базы, что дает возможность сохранить окружающую природу. Не происходит выброса загрязняющих веществ в атмосферу. На Кислогубской ПЭС были проведены натурные испытания, во время которых не было обнаружено погибшей рыбы или ее повреждений. Турбинные агрегаты беспрепятственно пропускают рыбу через плотину. На ПЭС нет необходимости держать напор продолжительное время, поэтому плотины биологически проницаемы.

Приливная энергетика имеет и ряд преимуществ социального значения. На прилегающих к бассейну ПЭС территориях выравниваются климатические условия, население защищено от негативных последствий штормовых явлений,, появляется потенциал расширения туризма. Кроме того, приливная энергетика является возобновляемым и стабильным источником энергии, она не зависит от наличия топлива, от водности года.

Хорошим местом для постройки приливной электростанции является узкий морской залив, который отсекается плотиной от океана. В отверстиях плотины размещаются гидротурбины с генераторами. Генератор и турбина заключены в обтекаемую капсулу, которая очень удобна в использовании. Главным достоинством таких капсульных агрегатов является их универсальность. Они способны не только вырабатывать электрическую энергию при движении через них морской воды, но и выполнять функции насосов. При этом производство электроэнергии происходит как в период прилива, так и в период отлива.

Материал турбины- алюминий. Срок службы – 80 лет. Ее постоянное место – под водой. Подъем на поверхность воды только для профилактического ремонта. Ее работа практически не зависит от глубины погружения и температуры воды. Лопасти вращаются медленно, и небольшие рыбы могут свободно проплывать через турбину. А вот крупным вход закрыт предохранительной сеткой.

Строительство такого сооружения даже дешевле, чем возведение тепловых электростанций. Здесь не нужно возводить здание, прокладывать дороги, устраивать склады. Да и эксплуатационные расходы существенно меньше.

Кислогубская ПЭС.

Мощность станции — 1,7 МВт (первоначально 0,4 МВт).

Станция установлена в узкой части губы Кислая, высота приливов в которой достигает 5 метров. Конструктивно станция состоит из двух частей — старой, постройки 1968 года, и новой, постройки 2006 года. Новая часть присоединена к одному из двух водоводов старой части. В здании ПЭС размещено два ортогональных гидроагрегата — один мощностью 0,2 МВт (диаметр рабочего колеса 2,5 м, находится в старом здании) и один ОГА-5,0 м мощностью 1,5 МВт (диаметр рабочего колеса 5 м, находится в новом здании).

 

Энергия солнца

Фотовольтаика – это технологическое оборудование, позволяющее получать электрическую энергию с помощью специальных полупроводниковых элементов – солнечных батарей, путем прямого преобразования солнечного излучения. В физической основе лежит явление фотоэффекта – «вырывания» электронов из вещества (например, кремния) под действием частиц света (фотонов), обладающих необходимой энергией (длиной волны). С целью повышения мощности установки солнечные элементы, как правило, объединют в модули – солнечные батареи.

Главным преимуществом является то, что панели возможно просто прибавлять и таким образом увеличивать мощность всего устройства. Владелец такого устройства может увеличивать его мощность в зависимости от возрастающего потребления энергии. Панели и остальные части переносные – следовательно их возможно устанавливать в любом месте. Элементы в настоящее время не выпускаются лишь в виде самостоятельных панелей, а многие фирмы их устанавливают в части кровли или внешних материалов на фасадах зданий. Установка солярных элементов в части строительных объектов существенно снижает расходы. При этом солнечные элементы на зданиях выглядят очень эстетично.

Путем соединения панелей впоследствии возникает фотовольтаический ряд (поле). Солярные панели выпускаются в нескольких исполнениям по мощности. Номинальное выходное постоянное напряжение составляет 12 в по аккумуляторам, в части сети это 30 – 300 в. Мощность, передаваемая солярными панелями переменная и зависит от интенсивности солнечного блеска. Солярные элементы работают тоже при облачной погоде благодаря рассеянному излучению, хотя тогда их мощность значительно ниже (примерно 10% максимума). Зимой количество приходящего солнечного блеска меньше, чем летом и следовательно и производится меньше электрической энергии. Срок службы солярных панелей составляет 20 лет и даже больше.

Достоинства здесь в том, что это перспективно, доступно и данный источник энергии неисчерпаем в условиях постоянного роста цен на традиционные виды энергоносителей. Так же полная безопасность для окружающей среды.

Но также можно выделить ряд недостатков:

· Зависимость от погоды и времени суток.

· Сезонность в средних широтах и несовпадение периодов выработки энергии и потребности в энергии. Нерентабельность в высоких широтах.

· Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (индий и теллур).

· Необходимость периодической очистки отражающей/поглощающей поверхности от загрязнения.

· Нагрев атмосферы над электростанцией.

Перспективы.

В мире ежегодный прирост энергетики за последние пять лет составлял в среднем около 50 %. Полученная на основе солнечного излучения энергия гипотетически сможет к 2050 году обеспечить 20—25 % потребностей человечества в электричестве и сократит выбросы углекислоты. Как полагают эксперты Международного энергетического агентства (IEA), солнечная энергетика уже через 40 лет при соответствующем уровне распространения передовых технологий будет вырабатывать около 9 тысяч тераватт-часов — или 20—25 % всего необходимого электричества, и это обеспечит сокращение выбросов углекислого газа на 6 млрд тонн ежегодно.

Солнечная энергия используется также на крышах домов, в небольших автомобилях, на солнечных батареях, на космических станциях и спутниках.

Пока же предстоит еще долгий путь, прежде чем удастся вырабатывать из солнечных лучей электроэнергию, сравнимую по стоимости с производимой за счет сжигания традиционного ископаемого топлива. Разумеется, нереально в таких условиях рассчитывать хотя бы в обозримом будущем перевести всю энергетику на гелиотехнику. Пока ее удел – набирать мощности и снижать стоимость своего киловатт-часа. При этом не стоит забывать, что с точки зрения экологии солнечная энергия действительно идеальна, поскольку не нарушает равновесия в природе.

Объект мощностью 10 МегаВатт заработал близ села Бурибай. Это новое слово в зеленой энергетике: станция стала важным шагом на пути к развитию возобновляемых источников энергии в республике. Для самого энергодефицитного Зауралья - это гарантии бесперебойного энергоснабжения и новые рабочие места.

За тем, как запускается эта солнечная электростанция, следят за тысячи километров: телемост связал далекий Бурибай с Москвой, где в эти минуты проходит форум «Открытые инновации». И именно перед нажатием символической кнопки из-за туч, впервые за утро, выглянуло солнце. Энергетики восприняли это как добрый знак.
За возобновляемыми, то есть неисчерпаемыми, источниками энергии - будущее, отметил министр энергетики России. Бурибаевская СЭС стала первой из семи станций, которые должны появиться в Башкортостане.

 

 

Заключение.

Потенциал альтернативной энергетики в России ещё далёк до раскрытия. Плюс ещё не стоит забывать, что альтернативная энергетика и экология — это братья навек. То есть развивая альтернативные источники энергии в России, мы одновременно решаем проблемы экологии. Которые для нашей страны актуальны как никогда.

В своей работе я рассказал об альтернативных источниках электроэнергии, выявил перспективы их развития и их влияние на окружающую среду.

Существует много путей выхода, и каждый человек по своему оценивает их, но я хочу предложить следующее:

1) Обратить особое внимание на использование альтернативных источников в крупных, развитых, индустриальных городах.

2) Создать привлекательность для инвесторов во вложении денежных средств в проекты, связанные с переходом на альтернативные источники электроэнергетики, путем снижения налогов или предоставлением определенных льгот.

3) Необходимо с помощью средств массовой информации донести до людей сложившуюся на сегодняшний день ситуацию и обратить внимание на важность такого перехода.