Энергия морей и океанов

Огромными запасами энергии обладает Мировой океан. Потенциальные запасы энергии, заключенные только в приливах и отливах, составляют 6 ∙10⁶ Вт, теоретически возможная мощность электростанций, работающих на энергии температурного градиента Мирового океана, оценивается в 50 ∙10¹² Вт, общая доступная энергия морских волн составляет 2,7 ∙10¹² Вт.

Основными направлениями преобразования механической и тепловой энергии океана в электрическую, являются приливные электростанции (ПЭС), волновые электростанции (ВолЭС), электростанции, использующие энергию морских течений (ЭСМТ), и электростанции, основанные на использовании температурных градиентов (ГиТЭС).

По всем указанным возможным источникам энергии океана проводятся научно-исследовательские и опытно-экспериментальные исследования. В настоящее время действующими объектами являются лишь ПЭС. Современные задачи их развития концентрируются в области совершенствования инженерных решений и улучшения эксплуатационных экономических показателей.

В России с 1968г. эксплуатируется единственная в стране приливная электростанция - Кислогубская ПЭС, расположенная вблизи г. Мурманска, мощностью порядка 400 кВт. Ежемесячно станция вырабатывает (в периоды, свободные от испытания) до 100 тыс. кВт∙ч.

По своему энергетическому потенциалу приливная энергия может сыграть важную роль на участках побережья Восточного Мурманска, Мезенского залива и Охотского моря. Здесь возможно строительство электростанций, поскольку энергетические ресурсы приливной энергии оцениваются в сотни миллиардов кВт ∙ ч. В этих районах среднемесячная величина приливной энергии оказывается неизменной в любой период года независимо от его водоносности, что выгодно отличает ее от энергии рек.

Исследования отечественных специалистов показали, что в условиях неравномерного графика энергопотребления полученная пульсирующая энергия от ПЭС может быть использована для открытия суточных пиковых потребителей.

В настоящее время за рубежом действует одна приливная электростанция на реке Ранс (Франция) мощностью 240 тыс. кВт. Благоприятные условия для создания приливных станций имеются в США, Канаде, Великобритании и Аргентине. По расчетам американских специалистов, для гипотетической электростанции мощностью 1600 МВт удельные капитальные вложения составляют 400 долл. за 1 кВт установленной мощности, что ниже удельных капитальных вложений на 1 кВт установленной мощности для строительства электростанции, работающей на других возобновляемых источниках энергии. Себестоимость электроэнергии на ПЭС оценивается в 4 цента за 1 кВт∙ч, что уступает только соответствующим показателям для ГеоТЭС.

Энергию поверхностных воли использовать трудно из-за низкой концентрации и рассеянности на больших пространствах, непостоянства во времени и случайном характере. В нашей стране оценка мощности волн произведена только для акватории Черного моря и составляет 2 кВт/м фронта волны.

Использование энергии волн за рубежом крайне ограничено и направлено, в основном, для электрообеспечения маяков. Предполагаемая расчетная стоимость электроэнергии по волновым электростанциям в 10-20 раз превышает аналогичный показатель для электростанций на традиционном топливе. Гидротермальные электростанции (ГиТЭС) могут быть созданы там, где имеется разность температур между поверхностными и глубинными холодными слоями и между подледной водой и воздухом и предназначены для преобразования тепловой энергии в электричество.