Энергия приливов

Приливы – это периодические колебания уровня океана, вызванные притяжением Луны и Солнца, а также центробежными силами, возникающими при вращении Земли. Вследствие текучести океанская вода перемещается и заметно поднимается с той стороны Земли, которая обращена к Луне. При этом подъем воды в открытом океане достигает 60 см.

По мере вращения Земли эта область перемещается. Достигая побережья, приливная волна имеет высоту до 18 м.

Энергетический потенциал морских приливов очень велик: от приливных электростанций можно получать до 2000 млрд. кВт·час электроэнергии в год.

Приливная энергия – возобновляемая, дешевая и экологически чистая. Конструкция приливной электростанции (ПЭС) мало отличается от конструкции гидроэлектростанции (ГЭС). Основное различие в том, что на обычной ГЭС предусмотрен поток воды только в одну сторону, тогда как на ПЭС направление потока воды дважды в сутки меняется на противоположное. Во время прилива в качестве верхнего бьефа оказывается море, во время отлива – вода, накопившаяся во время прилива в бассейне ПЭС.

Во Франции с 1960 г. работает ПЭС мощностью 240 тыс. кВт, дающая самую дешевую электроэнергию в этой стране.

Энергия океанских течений

Океанские течения возникают по двум основным причинам:

• неравномерный нагрев водной массы солнечными лучами;

• воздействие силы Кориолиса вследствие вращения Земли.

Установка для отбора энергии океанских течений включает морское судно, неподвижно заякоренное в открытом море (рис. 65). На корме судна установлен шкив большого диаметра, соединенный через редуктор с электрогенератором. На шкив надевается петля троса, имеющего длину несколько сот метров. На тросе через равные промежутки закреплены парашюты большого диаметра. Опущенные в морское течение, они наполняются текущей водой и создают большую тягу на тросе, который вращает шкив и приводит в действие электрогенератор. Электроэнергия подается на берег по подводному кабелю.

Шкив

Направление течения

Рис. 65. Электростанция в морском течении

Другой вариант использования энергии морского течения предполагает погружение в океан турбины большого диаметра, которая будет вращать ротор подводного электрогенератора. Ось вращения турбины располагается по направлению течения.

Тепловая энергия океана

Океан является гигантским аккумулятором тепловой энергии. По подсчетам специалистов, отбором тепла от поверхности океана допустимо понизить ее температуру не более чем на 0,5 ⁰К. Однако даже это позволило бы получать непрерывно мощность около 11 млрд. кВт. При существующих технологиях преобразования океанского тепла в энергию можно рассчитывать на получение 700 трлн. кВт·час электроэнергии в год.

Схема океанской тепловой электростанции (ОТЭС), работающей на аммиаке как промежуточном теплоносителе, показана на рис. 66.

В замкнутом вторичном контуре циркулирует аммиак. В испарителе он нагревается и испаряется. Пары поступают в сепаратор пара и далее в паровую турбину. После паровой турбины пары аммиака поступают в конденсатор, где трансформируются в жидкость, которая перекачивается обратно в испаритель. Самой сложной деталью ОТЭС является длинный трубопровод для подъема с глубины холодной воды.

В 1979 г. вблизи Гавайских островов успешно работала ОТЭС мощностью 50 кВт.

В 1985 г. создана ОТЭС мощностью 1000 кВт.