Преимущества и недостатки приливных ГЭС

Преимущества приливных ГЭС

• Приливы — возобновляемый, надежный и предсказуемый источник энергии.
• В районах, где велика разница между высшей и низшей точкой прилива и отлива, отливные и приливные течения можно использовать для постоянной выработки электричества.
• Приливные ГЭС, так же как и обычные ГЭС, не производят угарного газа (СО), углекислоты (С02) и окислов азота и серы, пылевых загрязнителей и других вредных отходов, не загрязняют почву. Небольшое количество тепла, образующегося из-за трения движущихся частей турбины, передается в океан, но оно незначительно.
• Приливные ГЭС — это экзотика для некоторых людей. Строительство приливной ГЭС может стимулировать туризм в регионе, принося дополнительную прибыль.
• Приливную плотину можно использовать для строительства железной или автомобильной дороги через залив или лиман.
• Техническое обслуживание приливных ГЭС несложно. Турбины рассчитаны на срок работы не менее 30 лет, а приливная плотина.— несложное сооружение само по себе. Однако затраты на строительство приливных ГЭС все же значительны.
• Донные турбины целиком находятся под водой. Если они установлены на, достаточной глубине, они не будут представлять угрозы для морского транспорта.

Недостатки приливных ГЭС

• Строительство приливной плотины требует значительных инвестиций, однако поддержание ее в рабочем состоянии не так дорого.
• Сооружение донных турбин осложняется тем, что наилучшие места для их установки (районы приливно-отливных течений) находятся в ненадежных водах, у сильно изрезанных берегов.
• Приливные ГЭС могут оказывать негативное влияние на морскую флору и фауну. Крупная рыба, черепахи и морские животные могут погибнуть, попав под лопасти турбины, а особо крупный «улов» такого рода может повредить турбину. Особенную опасность для морских обитателей представляют приливные ГЭС с плотинами.
• Приливная плотина создает водный резервуар вне естественных границ залива или лимана, изменяя его характеристики. Это оказывает влияние на мутность воды и на уровень ее седиментации (отложения наносов на дне).
• Ошибки при строительстве и эксплуатации приливной ГЭС могут вызвать локальное наводнение.

Вопрос

Почему для обеспечения постоянной работы приливной ГЭС нужны две работающие попеременно системы? Разве невозможно разработать приливную ГЭС с одним бассейном, которая использовала бы как приливное, так и отливное течение, производя электричество бесперебойно?

Ответ

Можно создать систему с приливной плотиной и одним резервуаром, которая будет производить энергию почти бесперебойно, но добиться постоянной выработки невозможно из-за технической специфики приливов-отливов. Предположим, есть система с двумя шлюзами (назовем их впускной шлюз и выпускной шлюз), через каждый из которых вода подводится к соответствующей турбине. Предположим также (для простоты), что система сконструирована таким образом, что резервуар наполняется целиком с отставанием в одну четверть полного приливного цикла (т. е. вода в резервуаре достигает своего наивысшего уровня на одну четверть полного цикла прилива позже, чем сам прилив достигает своего гребня). Когда уровень воды в резервуаре выше, чем уровень моря, вода проходит через выпускной шлюз; впускной шлюз в это время закрыт. Когда уровень воды в резервуаре ниже, чем уровень моря, вода проходит через впускной шлюз; выпускной шлюз в это время закрыт. Таким образом, резервуар и море создают «приливные волны» одинаковой силы, отстоящие друг от друга по времени. Энергия, производимая в данный конкретный момент времени, зависит от разности высот между уровнем моря и уровнем воды в резервуаре. Точки пересечения кривых отражают моменты, когда уровень моря и уровень воды в резервуаре одинаков — в это время энергия не вырабатывается. К сожалению, подобная система производит энергию неравномерно. Более того, она не способна выработать за один цикл прилива больше энергии, чем обычная приливная ГЭС с одной турбиной. Наиболее эффективный и экономически целесообразный способ получать энергию с помощью приливной ГЭС состоит в эксплуатации двух или более попеременно работающих систем, причем они должны иметь независимые резервуары, а их циклы работы должны быть рассчитаны таким образом, чтобы в любой момент времени функционировала хотя бы одна из них.