Гидроэнергетика.

Нетрадиционная гидроэнергетика, рассчитанная в отличие от малых и микроГЭС на большие мощности, связана с использованием энергии приливов, волн и течений.

Максимальная высота приливов в благоприятных по условиям местах достигает 10 м. Приливные электростанции располагаются в створе плотины и пропускают через свои турбины воды приливного и отливного потоков. На рис. 15 приведена конструкция приливной электростанции мощностью 450 кВт. В теле плотины установлены 2 турбины, приводимые во вращение потоком воды, направляемой в водохранилище во время прилива и обратно – во время отлива. Перепад воды составляет 8 метров.

Разрабатываются также приливные электростанции поплавкового типа, в которых используется потенциальная энергия воды, поднимающая поплавки.

Волноприбойные электростанции строятся по поплавковому принципу, либо по поршневому, при котором колебания уровня воды в вертикальных колодцах используются в качестве «поршней», прогоняющих через турбину воздух, находящийся в этих колодцах.

Моретермальные станции используют тепловую энергию океана за счет перепада температур верхнего и глубинного слоев воды (температура воды на глубине первой сотни метров составляет до 20⁰С). Принцип работы такой станции был рассмотрен ранее.

Наиболее перспективными направлениями развития гидроэнергетики считают (кроме развития гидроаккумулирующих станций – ГАЭС) малые ГЭС (мощностью до 30 МВт) и микроГЭС (мощностью до 0,1 МВт).

Для малых ГЭС с гидроагрегатами, работающими при малых (до 2…5 м) и больших расходах воды могут найти применение наплавные микроГЭС. На рис. 16 приведена конструкция двухагрегатной наплавной микроГЭС мощностью 2×15 кВт на напряжение 380В частотой 50Гц. Диаметр рабочего колеса – 1800мм, размеры платформы - 9000x6500x300 мм.

По экспертным оценкам экономический гидроэнергетический потенциал, пригодный для эксплуатации малыми и микроГЭС, составляет 35% от мирового гидроэкономического потенциала.

1. Структурные схемы устройств преобразования энергии первичных источников в электрическую по схеме возобновляемые источники – электроэнергия (продолжение).

Геотермальная энергетика.

Потенциал геотермальной энергии базируется на использовании естественного тепла Земли. При углублении в недра планеты происходит повышение температуры в среднем на 33⁰С на каждый километр. Однако есть точки, где уже на небольшой глубине температура горных пород и пропитывающих их вод весьма велики.

Технология использования геотермальной энергии заключается в извлечении на поверхность при помощи пробуренных скважин горячих подземных вод – гидротерм или паротерм, отборе у них теплоты и последующего возврата их в подземные пласты для повторного нагрева.

В зависимости от температуры воды, пароводяной смеси или пара источники подразделяются на низкотемпературные, среднетемпературные (130⁰…150⁰С) и высокотемпературные (>150⁰С).

Низко- и среднетемпературные гидротермы используются в основном для обогрева и теплоснабжения, высокотемпературные – для получения электроэнергии в ГеоТЭС. Вследствие агрессивности подземных вод (содержат примеси солей, минералов и т.д.) целесообразно применение двухконтурных ГеоТЭС, в первом контуре которых осуществляется нагрев рабочего тела второго контура, а во втором – преобразование тепловой энергии в электрическую по ранее рассмотренной схеме.

Установленная мощность геотермальных электростанций возросла 678 МВт в 1970г. до 8 ГВт в 2000г. Среднегодовой прирост мощностей составил 8,6% к уровню предыдущего года.

Геотермальная энергия – важнейшая из нетрадиционных возобновляемых источников энергии, который с 2000 г. стал конкурентоспособным традиционным видам энергии.

Геотермальная установка мощностью 1МВт позволяет сэкономить до 3 тыс. т у.т. в год.