Приливные электростанции

Океанические приливы вызываются взаимодействием гравитационных полей Луны и Солнца с вращением Земли вокруг своей оси. Упрощая, можно сказать, что приливы — это волны, обладающие чрезвычайно длинным периодом (временем полного колебательного цикла) с двумя (в большинстве мест) гребнями (наивысшие точки прилива) и двумя впадинами (низшие точки отлива) ежедневно.

Приливная плотина

Приливная плотина напоминает небольшую дамбу с двумя шлюзами (водоспусками), которые могут открываться и закрываться, позволяя воде перетекать из одного бассейна в другой за счет разницы высот. Это течение приводит в действие турбину, подсоединенную к электрогенератору.

Во время прилива бассейн наполняется через большой канал (на схеме не показан) до тех пор, пока прилив не достигает наивысшей точки (гребня). В это время шлюзы закрыты, и турбина не работает. В апогей прилива уровень воды в бассейне соответствует уровню моря вне бассейна. С началом отлива уровень моря понижается, и бассейн начинает работать как резервуар: шлюзы открываются, и вода проходит сквозь турбину, приводящую генератор в действие. В максимальной точке отлива вода все еще продолжает поступать через турбину, но вскоре уровень воды в океане повышается (начинается новый прилив), и уровни воды в океане и бассейне выравниваются. Шлюзы вновь закрываются, турбина останавливается, и бассейн снова наполняется с приливом. Другая модель электростанции позволяет использовать энергию как прилива, так и отлива. Для этого сооружаются два бассейна: в одном из них уровень воды всегда выше уровня моря, в другом — всегда ниже. В идеальном случае приливная ГЭС эксплуатирует две работающие попеременно системы. Турбины, установленные в них, направлены в противоположные стороны.

Донные (приливно-отливные) турбины

Приливы и отливы порождают течения в непосредственной близости от неровной береговой линии. Прибрежные течения направлены параллельно берегу, обратные течения образуют крупные водовороты у побережья. Подобные приливным волнам течения также могут возникать в результате крупных штормов в открытом океане. Кроме того, в разных частях мирового океана существуют крупные постоянные течения. Одним из самых известных таких течений является Гольфстрим, берущий начало в Мексиканском заливе, огибающий полуостров Флорида и пересекающий Атлантический океан к Британским островам. Другой пример — Аляскинское течение, северная ветвь Северо-Тихоокеанского течения, движущееся вдоль берегов залива Аляска с юга на север и далее с востока на запад.

Донные турбины очень похожи на ветряные турбины. Приливная турбина и ее опора закрепляются на морском дне. Несколько таких турбин образуют приливной турбинный парк. Каждая турбина подсоединена к электрогенератору. Вся система находится под водой, с поверхности ее не видно. Скорость океанических течений ниже скорости ветра, но вода в сотни раз плотнее воздуха, и давит она на единицу площади лопастей турбины с гораздо большей силой. Поэтому приливные турбины гораздо меньше ветряных.