Приливные электростанции: особенности, плюсы и минусы

Приливные электростанции считаются особым источником электроэнергии, так для её получения здесь используются отливы и приливы. ПЭС возводятся на морских побережьях. В России их можно встретить в северных частях страны, где перепады уровня воды под действием Луны самые большие.

Описание и принцип работы

Приливная станция представляет собой комплекс инженерных сооружений, который позволяет преобразить энергию движения воды (кинетическую энергию) в электроэнергию.

ПЭС отличается своей цикличностью, которая обуславливается периодичностью приливов и отливов. Когда турбина находится в спокойном состоянии (это происходит после отлива сразу после начала прилива), кинетической энергии воды становится недостаточно. Длится это, как правило, не более 2-ух часов. Активный же период обычно длится до 4-х часов – в это время энергия воды и преобразуется в электроэнергию.

Основным элементом любой станции, который позволяет получить электричество, является генератор. Однако механизм, приводящий генератор в движение, у каждой электростанции разный. Здесь им является гидротурбина.

Производительность приливной электростанции зависит от следующих факторов:

1. Характер и мощность приливов и отливов.
2. Количество и объём резервных водоёмов.
3. Количество и мощность турбин.

Раньше электростанции такого рода пользовались малой популярностью и считались ненадёжными, однако сегодня, с развитием новых технологий, они стали отличным источником электричества. Теперь они оснащаются большими современными турбинами, которые по своей конструкции напоминают ветряки. Только здесь лопасти приводятся в движение при помощи воды, а у ветряков – при помощи ветра.

Преимущества ПЭС

К преимуществам приливных электростанций относят следующие пункты:

• Приливы, которые используются для получения электроэнергии, являются возобновляемыми, надёжными и предсказуемыми источниками.
• Водоёмы, где большая разница между точками прилива и отлива, можно использовать для получения постоянного источника электричества.
• При работе ПЭС не выделяется углекислый газ, углекислота и окислы азота. Имеются лишь небольшие выбросы от работы турбин, однако, они незначительные.
• Приливные электростанции являются экзотикой для некоторых государств, что положительно влияет на развитие в них туризма.
• Приливная плотина, являющаяся основным элементом ПЭС, может использоваться в качестве автомобильной или железной дороги через залив.
• ПЭС имеют простоту в обслуживании. Используемые турбины обладают сроком службы от 30 лет.
• Турбины располагаются под водой на большой глубине. Это исключает возможность создания угрозы для морского транспорта.
• Не требуется участок земли для постройки электростанции.
• Водность года (количество воды, которое переносится рекой с бассейна) не влияет на количество получаемой энергии.
• Постоянное получение энергии, вне зависимости от погодных условий и сезона года.
• Приливная плотина дополнительно защищает берег и прилегающие к нему сооружения от шторма и волн.

Также стоит отметить экологичность приливных электростанций. К слову, в бассейне ГЭС погибает примерно 83-99% планктона. У ПЭС же этот показатель редко превышает 10%. Наплавной способ строительства таких электростанций позволяет избежать сооружения дополнительных перемычек и стройбаз, которые оказывают негативное влияние на окружающую среду.

Недостатки

Несмотря на большое количество преимуществ, приливные электростанции имеют и свои недостатки. Основными из них являются следующие:

• Строительство ПЭС требует больших затрат. Несмотря на это эксплуатация и содержание такой электростанции довольно недорогое.
• Лучшими местами для размещения турбин являются районы с приливно-отливным течением. Как правило, такие районы имеют ненадёжное изрезанное каменистое дно.
• Черепахи и другие водные обитатели могут запросто погибнуть, если попадут под работающую турбину. К тому же, слишком крупные особи способны вывести устройство из строя.
• Плотина становится причиной создания водного резервуара вне естественных границ залива, что делает близлежащие воды мутными.
• Неправильно возведённая приливная электростанция может стать причиной наводнения.
• Активный период имеет продолжительность всего в 4-5 часов. В течение дня может быть всего 4 цикла, каждый из которых занимает 1-1,5 часа.
• ПЭС очень медленно окупается, так как работает не очень эффективно.
• Приливная электростанция занимает часть берега, которая могла бы использоваться для более выгодного туристического бизнеса. Именно поэтому такие электростанции чаще всего возводятся в северных регионах.

Самым главным недостатком всё же является нерегулярность работы приливных электростанций. Несмотря на то что приливы и отливы являются предсказуемыми явлениями, происходят они относительно редко.

Причины малой распространённости приливных электростанций

Для начала стоит сказать, что мировой океан имеет огромный потенциал, энергии которого бы хватило на обеспечение почти 20% мирового энергопотребления.

Причинами, по которым приливные электростанции мало распространены, являются следующие:

1. При строительстве ПЭС приходится изменять прибрежные территории, заменяя их резервуарным бассейном и охранными сооружениями.
2. Такие электростанции имеют большую стоимость возведения и малую продуктивность, что объясняет долгий срок окупаемости таких сооружений.

Однако вышеперечисленные пункты постепенно начинают утрачивать свою актуальность. Дело в том, что современные ПЭС оснащаются лопастно-редукторными агрегатами, которые не требуют возведения резервуарного бассейна, что уменьшает стоимость постройки станции и срок её окупаемости. А благодаря тому, что сегодня активно разрабатываются и используются новые, более мощные генераторы,  ПЭС позволяет получить довольно значимое количество электроэнергии.