Физические основы работы пэс. преимущества и недостатки пэс, их воздействие на окружающую среду. плюсы и минусы пэс. пэс преимущества и недостатки

Красноярская ГЭС (6000 МВт)

Красноярская ГЭС им. 50-летия СССР также стоит на Енисее, возле Дивногорска в Красноярском крае и является третьим звеном Енисейского каскада ГЭС. В Красноярском гидроузле есть судоподъёмник – единственный в России.
Первые два гидроагрегата здесь запустили в конце 1967 года, в следующем году к ним прибавились ещё 4, ещё один в 1970 году, а последние в 1971 году. Приём в эксплуатацию Красноярской ГЭС государственной комиссией прошёл с отметкой «отлично». В 1976 году началась пробная эксплуатация судоподъёмника, а с 1982 года он заработал на постоянной основе.
Красноярская ГЭС является важным центром нагрузок единой энергосистемы Сибири, обеспечивает стабильное снабжение Красноярского края электроэнергией. Она сглаживает неравномерное потребление энергии, особенно в случаях аварий. Так, после катастрофы на Саяно-Шушенской ГЭС, по команде системного оператора нагрузка на Красноярскую ГЭС возросла с 2450 МВт до 3932 МВт. Красноярская ГЭС производит свыше 30% электроэнергии Красноярского края. Но её функция состоит не только в выработке энергии, но и в защите лежащих ниже земель от наводнений, срезая пики паводков, она задерживает их в водохранилище. Она обеспечивает водой соседние населённые пункты, работой речной флот как выше, так и ниже плотины.

Виды приливных электростанций

ПЭС отличаются друг от друга по типу устройства и выработки энергии, несмотря на общее небольшое число таких станций в мире. В зависимости от типа станции она располагается прямо в бухте или вдоль береговой линии. В бухтах или на открытой воде устанавливаются мощные турбины. При расположении вдоль берега используются турбины с малой мощностью. На основании этих характеристик выделяется 4 типа электростанций:

• приливно-отливные;
• лагунные;
• динамические;
• генераторы приливного потока.

Приливно-отливные

Принцип действия приливно-отливных электростанций заключается в последовательном прохождении воды через турбины: сначала при приливе, затем – при отливе. При подъеме уровня воды образуется потенциальная энергия, которая удерживается с помощью заградительных ворот до отлива. При снижении уровня воды под напором происходит вращение турбин, что приводит к преобразованию потенциальной энергии в кинетическую и выработке электрического тока. ПЭС такого типа наиболее похожи на обычные гидроэлектростанции, где выработка энергии происходит от вращающихся турбин под напором водяного потока. Единственная в России ПЭС работает по приливно-отливному принципу, это старейший способ выработки энергии от приливов.

По типу лагуны

Похожи по принципу работы электростанции по типу лагуны. Для них подготавливается искусственное водохранилище, в которое должна поступать вода при отливе. Такие электростанции способны решить проблему по поиску места для размещения гидроагрегатов путем искусственного создания подходящих условий. В остальном принцип выработки электроэнергии такой же, как у приливно-отливных электростанций: вода накапливается, а затем при снижении уровня вращает турбины и производит энергию. Ни одной такой ПЭС в мире построено не было: в Уэльсе отменили строительство единственной запланированной.

Динамические

В местах с небольшими колебаниями уровня моря во время приливов и отливов строятся динамические электростанции. Это вытянутые на десятки километров вдоль береговой линии конструкции, в которых равномерно размещаются турбины малой мощности. Протяженность таких электростанций составляет более 10 километров. В остальном принцип выработки энергии такой же, как у приливно-отливных станций: преобразование потенциальной энергии в кинетическую при снижении уровня воды.

Генераторы приливного потока

Конструкция генераторов приливного потока похожа на ветрогенераторы, а принцип работы – на работу гидроэлектростанций. Это лопасти, устанавливаемые в воде, которые вращаются и вырабатывают энергию при изменении ее уровня. Такие генераторы могут устанавливаться в местах приливного потока, а также там, где поток регулярный: в реках, каналах. Распространенные места для размещения: опоры мостов и других гидросооружений. Величина выработки энергии у таких генераторов в несколько раз выше, чем у аналогичных ветряных.

Гидроэлектростанции от 100 до 1000 МВт

№	Название ГЭС	Установленная мощность, МВт	Годы ввода агрегатов	Собственник	Река	Регион	Источники
15	Колымская ГЭС	900	1981—1994	РусГидро	р. Колыма	Магаданская область	✓
16	Вилюйская ГЭС-I и ГЭС-II	680	1967—1976	Якутскэнерго	р. Вилюй	Якутия	✓
17	Иркутская ГЭС	662,4	1956—1958	ЕвроСибЭнерго	р. Ангара	Иркутская область	✓
18	Курейская ГЭС	600	1987—1994	НТЭК	р. Курейка	Красноярский край	✓
19	Камская ГЭС	552	1954—1958	РусГидро	р. Кама	Пермский край	✓
20	Нижегородская ГЭС	523	1955—1956	РусГидро	р. Волга	Нижегородская область	✓
21	Усть-Хантайская ГЭС	491	1970—1972	НТЭК	р. Хантайка	Красноярский край	✓
22	Новосибирская ГЭС	490	1957—1959	РусГидро	р. Обь	Новосибирская область	✓
23	Ирганайская ГЭС	400	1998—2001	РусГидро	р. Аварское Койсу	Дагестан	✓
24	Рыбинская ГЭС	366,4	1941—1950	РусГидро	р. Волга и р. Шексна	Ярославская область	✓
25	Зарамагская ГЭС-1	346	2020	РусГидро	р. Ардон	Северная Осетия	✓
26	Майнская ГЭС	321	1984—1985	РусГидро	р. Енисей	Хакасия	✓
27	Нижне-Бурейская ГЭС	320	2017-2019	РусГидро	р. Бурея	Амурская область	✓
28	Усть-Среднеканская ГЭС	310,5	2013—	РусГидро	р. Колыма	Магаданская область	✓
29	Зеленчукская ГЭС-ГАЭС	300/160	1999/2016	РусГидро	р. Кубань	Карачаево-Черкесия	✓
30	Светлинская ГЭС	277,5	2004—2008	АЛРОСА	р. Вилюй	Якутия	✓
31	Верхнетуломская ГЭС	276	1964—1965	ТГК-1	р. Тулома	Мурманская область	✓
32	Миатлинская ГЭС	220	1986	РусГидро	р. Сулак	Дагестан	✓
33	Цимлянская ГЭС	211,5	1952—1954	ЛУКОЙЛ-Экоэнерго	р. Дон	Ростовская область	✓
34	Серебрянская ГЭС-1	201	1970	ТГК-1	р. Воронья	Мурманская область	✓
35	Кубанская ГЭС-2	184	1967—1969	РусГидро	Большой Ставропольский канал	Карачаево-Черкесия	✓
36	Кривопорожская ГЭС	180	1990—1991	ТГК-1	р. Кемь	Карелия	✓
37	Павловская ГЭС	166,4	1959—1960	Башкирская генерирующая компания	р. Уфа	Башкирия	✓
38	Верхне-Свирская ГЭС	160	1951—1952	ТГК-1	р. Свирь	Ленинградская область	✓
39	Серебрянская ГЭС-2	156	1972	ТГК-1	р. Воронья	Мурманская область	✓
40	Нива ГЭС-3	155,5	1949—1950	ТГК-1	р. Нива	Мурманская область	✓
41	Княжегубская ГЭС	152	1955—1956	ТГК-1	р. Ковда	Мурманская область	✓
42	Верхнетериберская ГЭС	130	1984	ТГК-1	р. Териберка	Мурманская область	✓
43	Нарвская ГЭС	125	1955	ТГК-1	р. Нарва	Ленинградская область	✓
44	Светогорская ГЭС	122	1945—1947	ТГК-1	р. Вуокса	Ленинградская область	✓
45	Угличская ГЭС	120	1940—1941	РусГидро	р. Волга	Ярославская область	✓
46	Лесогорская ГЭС	118	1937/2013	ТГК-1	р. Вуокса	Ленинградская область	✓
47	Гоцатлинская ГЭС	100	2015	РусГидро	р. Аварское Койсу	Дагестан	✓

1. В стадии строительства, проектная мощность ГЭС — 570 МВт.
2. Принята в эксплуатацию с тремя из четырёх генераторов. Проектная мощность станции — 370 МВт. Работает на изолированную от ЕЭС России энергосистему.

С 1989 года заморожено строительство Крапивинской ГЭС планируемой мощностью 300 МВт на р. Томь в Кемеровской области.

Проблемы, с которыми сталкивается атомная индустрия

1. Сопротивление со стороны экологических групп

Международные экологические организации, такие как «Гринпис», неоднократно заявляли о своем несогласии со строительством новых ядерных мощностей, а также с продлением срока службы стареющих АЭС, ссылаясь на снижение уровня безопасности реакторов по истечении срока их эксплуатации. В мире существует более 30 неправительственных организаций, в повестку дня которых входит поэтапный отказ от ядерной энергии. Их противодействие новым мощностям может напрямую повлиять на ввод новых станций. Кроме того, их несогласие с продлением срока службы может привести к тому, что операторы скептически отнесутся к будущему своих АЭС после их проектного возраста и возврату инвестиций, если продление срока службы не будет одобрено после первоначального срока службы. Многие из этих НГО имеют специальные группы, изучающие негативные аспекты продления срока службы реакторов. Они утверждают, что модернизированные старые реакторы имеют повышенный риск нарушений безопасности и повышают вероятность аварий. Операторы и инвесторы сочтут развитие проектов по атомной генерации менее привлекательными, если будет большая вероятность того, что АЭС будет разрешено работать только в течение ее проектного срока службы и если продление срока службы будет маловероятно.

2. Планы поэтапного отказа в Европе

После катастрофы на Фукусиме в Японии несколько правительств пересмотрели свою ядерно-энергетическую стратегию. Несколько европейских стран решили полностью остановить новые проекты, которые еще не начали строительство, в то время как некоторые планировали как запретить новые, так и вывести из эксплуатации старые АЭС. Германия, Швейцария, Бельгия и Тайвань обладают значительными ядерными мощностями, но планируют отключить все реакторы до 2030 года. В целях поэтапного отказа от ядерной энергетики  эти страны отказывают в продлении лицензии энергоблокам АЭС, срок эксплуатации которых истекает, и в конечном итоге их отключают. Таким образом, экономика этих АЭС не нарушается, и, хотя реакторы работают до истечения срока действия их лицензий, другие технологии в конечном итоге занимают их место и их потенциальный рынок. Это оказывает серьезное влияние на рынок атомной энергии, делая его почти не существующим в ближайшие несколько лет в странах с такими планами.

3. Пандемия COVID-19 

Пандемия COVID-19 до сих пор не оказала негативного влияния на рынок атомной энергии ни в одной стране. В марте было приостановлено лишь очень небольшое количество строительных проектов, но в конечном итоге там возобновились работы с немного меньшей по количеству рабочей силой. Тем не менее, общий спрос на электроэнергию сократился почти в каждой стране мира. Если падение спроса продолжится или если он не будет существенно восстановлен, то в каждой такой стране будет сокращена эксплуатация нескольких электростанций. Соответственно, некоторые АЭС также может потребоваться временно отключить. Реакторы, которые в настоящее время находятся в стадии строительства и должны быть введены в эксплуатацию в конце 2020 года или в начале 2021 года, также могут быть затронуты отсутствием спроса на электроэнергию. Это может привести к задержкам при вводе в эксплуатацию.

Российская плавучая АЭС «Академик Ломоносов»

Заграница ПЭС поможет?

Если в России из-за «креста Чубайса» и стагнации промышленности ПЭС пока остаются маниловщиной, то, может быть, их внедрят в тех странах, где нет ни Чубайса, ни проблем с ростом?

На первый взгляд такие перспективы есть. В Южной Корее в 2011 году была введена в строй самая мощная на сегодня ПЭС — Сихвинская. Мощность её 254 мегаватта, а годовая выработка — 550 миллионов киловатт-часов. После её завершения корейцы было вошли во вкус и запланировали три ПЭС на 2,5 гигаватта.

Увы, дальше начались проблемы. Хотя этот тип электростанций не затопляет новые площади, он слегка уменьшает зону, заливаемую приливами и осушаемую отливами. Корейские экологические активисты посчитали, что сужение приливной зоны сузит ареал некоторых видов птиц. Поэтому пока конкретные сроки ввода новых ПЭС там не ясны. Сейчас в Корее электричество получают главным образом из угля. На 10 000 тонн сжигаемого угля преждевременно умирает один человек. Сомнительно, что для птиц угольная пыль так же безвредна. Неизвестно, уменьшится ли их число от ПЭС, но точно известно, что из-за их отсутствия корейцы умирают не в теории, а вполне реально.

И тем не менее это ни на что не влияет. Защита окружающей среды для значительной части мира давно уже превратилась в светскую религию. Человек прибегает к вере там и тогда, когда у него не хватает точных знаний о вопросе. Экологи, конечно же, испытывают серьёзный дефицит знаний об экологии — иначе они бы поинтересовались экологической обстановкой в районе ПЭС «Ля Ранс» и узнали бы, что никакого вымирания из-за неё не последовало. Имей местные зелёные активисты достаточно знаний, то догадались бы, что отказ от ПЭС убивает людей, вдыхающих серосодержащие продукты сгорания угля.

Но, откровенно говоря, эти знания корейским экологам особо ни к чему. Они, как и их коллеги в других странах, слепо верят в то, что любое масштабное вмешательство человека в созданное природой греховно по определению. Поэтому и слышать не хотят, что замена ТЭС на ПЭС это вмешательство сократит.

Что представляет собой система тёплый пол

Тёплый пол электрического типа представляет собой кабельную систему, уложенную между черновым и чистовым полом в определённом порядке с подсоединением в электрическую сеть через преобразователь тока. Узлом управления является термостат, с помощью которого осуществляется регулировка температуры в помещении.

Тёплый пол может выполнять функцию дополнительного обогрева дома и представлять основную систему отопления. Основу конструкции представляет нагревательный кабель, который под воздействием электрического тока выделяет тепло. Нагревательные элементы выпускаются в виде матов или секций. В систему также включены:

• блок управления (терморегулятор, датчик температуры);

• монтажные аксессуары (пластиковые гофрированные трубки, монтажная лента и др.);

• теплоизоляция.

Физические основы работы ПЭС. Преимущества и недостатки ПЭС, их воздействие на окружающую среду. Плюсы и минусы пэс

Приливная электростанция в России принцип работы, плюсы и минусы фото

Энергия приливов всегда интересовала ученых. Ежедневно Луна влияет на Землю, временно повышая уровень воды до 18 метров. Такие перепады на море стали основой новых исследований. Они показали, что можно использовать неординарные перепады во благо, если построить электростанцию соответствующего типа.

Первое появление приливных электростанций

Первые приливные электростанции появились в СССР. Экспериментальное строение было возведено в 1968 году, когда ученым удалось обуздать стихию. Тогда они доказали, что энергетика в будущем пополнится новыми возможностями и источниками. Причем они ослабят отрицательное воздействие на окружающую среду.

Приливная электростанция в России оказалась начальным этапом развития глобального направления конструкторских исследований. С их помощью удалось категорически изменить принцип действия турбин, значительно повысив мощность. Раньше даже колоссальный перепад уровня давал небольшой приток энергии, а теперь удается забрать из него максимум.

Крупные приливные станции России

Современный принцип работы приливной электростанции заключается в проходе воды через турбины. Только он происходит исключительно в момент повышения уровня воды. Ни одна река не подойдет для строительства такого здания, ведь для работы требуется морской прилив. Хотя сейчас ученые возводят плотины, дающие схожий эффект, что подтвердили иностранные специалисты. Какие же объекты встречаются в России?

• Кислогубская — 1,7 МВт;
• Северная — 12 МВт;
• Пенжинская — 87 ГВт.

Кислогубская ПЭС действует до сих пор. Полстолетия она дает электроэнергию, хотя ее показатели далеки от максимальных. На стадии проектирования остается Северная ПЭС, возможности которой ощутимо возрастут. Она планируется для дальнейшего развития направления энергетики и тестирования нового принципа работы.

Пенжинская ПЭС — это не отдельный объект, а глобальный проект РАО «ЕЭС» России. В нее входят новые приливно-отливные электростанции, объединенные в цельную сеть. Это даст постоянный поток энергии, способный обеспечить целый регион без материальных затрат.

Интересуясь тем, в каком регионе России построена приливная электростанция, несложно отметить, что строительство осуществляется в северной части страны. Это связано с силой воздействия Луны, которая в этих местах делает перепады максимальными. Полученные данные стали лучшим подтверждением, так что нынешняя работа ориентировано только на определенные регионы.

Приливные электростанции в других странах

Приливная электростанция принцип действия имеет несложный, но его изменение позволяет увеличить количество мест установки. Так, посредством строительства крупных плотин на реках зарубежным ученым удалось добиться неожиданных результатов. Ими стала ПЭС «Ля Ранс» во Франции. Ее общая протяженность составляет 800 метров, а суммарная мощность всех турбин достигает 240 МВт. Сегодня это известнейший действующий объект.

Приливные электростанции в мире встречаются часто. Разработками занимаются разные страны, в частности, Китай, Южная Корея, Великобритания, Норвегия и Канада. Исследователи стараются внести необходимые коррективы в действующие проекты, увеличивая мощность и получая возможность строительства.

Приливные электростанции: плюсы и минусы

Приливные электростанции плюсы и минусы имеют различные. Их невозможно сравнить с традиционными источниками, основанными на твердом и жидком топливе. Только в последние годы специалисты продолжают ориентироваться на данное направление, стараясь восстановить окружающую среду.

Особенности возведения и эксплуатации

Выбор определенной модификации ГЭС определяется особенностями местности и расчетной эффективностью речного потока. Общая схема всех видов в обязательном порядке включает сорозаборные решетки на входных отверстиях, центр управления и контроля, площадку для обслуживания электрооборудования и трансформаторы, преобразующие вырабатываемое электричество в 220 V или другой необходимый стандарт напряжения.

Для сооружения генератора ГЭС используют распространенные унифицированные элементы. Все оборудование износостойкое, обладает большим сроком эксплуатации и минимальными требованиями к обслуживанию. Но в целом устройство каждой станции уникально. Конструкцию, привязанную к конкретному географическому району, нельзя повторить, как нельзя найти и две идентичные по условиям бассейна реки.

Разобравшись, как работает гидроэлектростанция, можно сформулировать ее преимущества относительно ТЭС и АЭС:

• вода — возобновляемый и чистый источник энергии;
• высокий КПД;
• отсутствие расходов на топливо;
• снижение затрат на обслуживание и персонал;
• низкий уровень риска аварий.

Причина, по которой выработка электроэнергии ГЭС составляет лишь около 20% от мирового производства электричества, заключается в необратимом влиянии на экосистему по всему руслу реки и ирригацию прилегающих территорий. Размеры всего гидроузла, включая водохранилище, достигают сотен тысяч га. До сих пор не существует надежных методов комплексной оценки масштабов такого влияния.

Монтаж электрического тёплого пола

Любые работы в строительстве начинаются с разработки проекта. При укладке тёплых полов электрического типа за основу берётся чертёж с изображением последовательности размещения прослое системы и обозначенной точкой питания.

Разрез системы обогрева выглядит следующим образом:

• черновой пол (перекрытие);

• теплоизоляция с фольговой основой;

• монтажная лента;

• нагревательные секции;

• стяжка из цемента и песка;

• чистовое напольное покрытие.

Монтажные работы проводятся в такой последовательности:

• расчёт шага укладки кабеля (вычисляется по формуле: шаг = 100 умножить на площадь системы тёплый пол и разделить на длину кабельной секции), минимальный показатель составляет 8 см;

• обозначить место установки терморегулятора и датчика температуры;

• сделать штробу под электропроводку, обеспечить подход к терморегулятору и температурному датчику;

• тщательно очистить поверхность основы пола от мусора и пыли;

• уложить теплоизоляцию с фольгированной основой;

• стыки фольги закрепить монтажной лентой;

• уложить нагревательные секции, выполнить их соединение;

• смонтировать датчик и термостат;

• сделать по правилам все подключения проводки;

• выполнить с помощью специальных приборов замеры узлов тёплого пола, зафиксировать показатели в протоколе или схеме, прилагаемой к паспорту системы (замеры должны соответствовать заявленным производителем данным);

• залить кабельную конструкцию стяжкой из цемента и песка, дать отстояться трое суток;

• уложить на стяжку выбранное декоративное покрытие.

Эксплуатировать систему можно спустя 28 дней, когда цементная заливка полностью высохнет.

Факторы размещения сельского хозяйства

На размещение сельского хозяйства в определенной степени влияют сырьевой, топливный, энергетический, трудовой, потребительский, транспортный, экологический факторы, фактор наукоемкости. Но оно имеет отличительные особенности, которые оказывают на размещение его отраслей большее влияние, чем предыдущие.

Первая особенность заключается в том, что в нем земля является средством производства. Земля является той средой, в которой производится продукт отрасли. В других отраслях хозяйства земля выступает лишь как место для размещения объектов. Чем больше площадь земельных угодий, тем больше возможностей производить большие объемы продукции. Если имеется техника, удобрения, семена, но нет земли, занятие сельским хозяйством становится практически невозможным.

Вторая особенность состоит в том, что сельское хозяйство имеет дело с живыми организмами (животные и растения), поэтому в нем большая роль принадлежит естественным (природным) факторам. Из-за этих особенностей сельское хозяйство гораздо сильнее зависит от факторов природной среды, чем другие отрасли экономики.

Размещение отраслей сельского хозяйства подчиняется закону географической зональности. Для каждой сельскохозяйственной культуры и вида продуктивного скота можно назвать географические пояса и зоны с наиболее благоприятными условиями для их выращивания. За их пределами разведение культуры или вида скота становится технически невозможным или экономически невыгодным. Специализация сельского хозяйства определяется положением региона в географических поясах и зонах. Оно определяет количество тепла и влаги, достаточного для возделывания определенного вида растений, развити естественной кормовой базы животноводства.

Таким образом, природные факты определяют позональное размещение и специализацию отраслей сельского хозяйства.

Подумай!

Установите соответствие между отраслями сельского хозяйства и географическими зонами и поясами Земли.

Направления сельского хозяйства	Природные зоны
Лён-долгунец, крупный рогатый скот молочного и молочно-мясного направления Сахарная свекла Пшеница, подсолнечник, скотоводство мясо-молочного и мясного направления Чай, кофе, какао, хлопчатник, сахарный тростник, гевея, рис	Зона тропиков и влажных субтропиков Районы избыточного увлажнения таежной зоны, зоны широколиственных и смешанных лесов умеренного пояса Лесостепная зона Степная зона

Физические основы работы ПЭС. Преимущества и недостатки ПЭС, их воздействие на окружающую среду.

В ПЭС (Приливные электростанции) применяются морские плотины которые используют изменение уровня морской воды, возникающего за счет приливов и отливов.Приливы связаны с гравитационным воздействием луны, меньше солнца, на моря и океаны.

На частицу воды на поверхности земли действует две силы:1) сила притяжения со стороны луны

2) центробежная сила за счет вращения системы земля – луна относительно центра масс

Центр тяжести вращения в точке О

Е – центр земли

m – масса воды

угловая скорость вращения луны

Возникает два приливных подъема воды в противоположных точках поверхности земли расположенных на пересечении прямой проведенной от луны через центр земли.

Наибольшие полусуточные приливы:

Наибольшие суточные приливы:

Высота приливов не превышает 1 метр.

плотность воды

S – площадь бассейна

Т – период приливов

Rmax – максимальная высота подъема вод за дамбой

Преимущества:

1) Энергия возобновляемая

2) Неизменная выработка энергии

3) Устойчивая работа

4) Не зависит от уровня выпадаемых осадков

5) Стоимость энергии самая низкая

Россия: Тугурская станция 1 кВт/ч = 2,4коп

Чукотская станция 1кВт/ч = 9 коп.

Экологические преимущества:

1) Отсутствие вредных выбросов

2) Нет проблем с добычей транспортировки топлива

3) Нет погибшей рыбы

4) От 5 – 10% планктона

5) Ледовый режим смягчается, исчезают ледяные торосы

6) Первые два года нет размывов дна

Недостатки:

1) Несовпадение основных периодов приливов

2) Большие расходы воды при низких напорах ведет к большому количеству турбин при низких КПД.

Состояние и перспективы использования ПЭС.

Общая мощность приливов на планете 3000 ГВт, 1000 ГВт пригодны для использования.

Самая успешная ПЭС в мире – Ранс (Франция):

h=8,4м;

S=22 км2;

= 0,33 ГВт;

Nт = 3,1 Вт/час.

ПЭС в России – Кислогубская:

h=4,7м;

= 0,41 ГВт;

Nт = 1,2 Вт/час.

	h	S		Nт
Мезенский залив	6,0		15,2
Пенжинская губа	6,2		87,4
Тугурский залив	4,7		10,3	27,6

46.Физические основы работы океанических гидроэлектростанций на основе морских течений. Основные типы турбин, требования к ним предъявляемые.

Неисчерпаемые запасы кинетической энергии морских течений, накопленные в океанах и морях, можно превращать в механическую и электрическую энергию с помощью турбин, погруженных в воду.

В районе Японии есть вихрь D=200км и глубиной 3 км, через 100 дней меняет свое направление.

– коэффициент преобразования энергии, обычно

– площадь

– плотность воды

– скорость потока воды

Существуют генераторы на базе морских течений:

1) Принцип преобразования скорости воды во вращении движущейся турбины

2) Преобразователи энергии, основанные на других физических принципах (объемные насосы, упругие преобразователи).

Турбины:

1) Сооружения закреплены на морском дне

2) Сооружения плавающие в толще воды на якорной цепи

Нижние лопасти входят в воду, а верхние нет

3) Полностью погружены в воду

47.Преобразование энергии морских течений в электрическую энергию. Схема роторной электростанции. Достоинства и недостатки ОГЭС.

Плюсы океанических электростанций:

1) Приливные океанические ГЭС работают одинаково, невозможно резкое изменение направления течения;

2) Надежно защищены турбины от шторма и волн по поверхности.

Недостатки:

1) Трудно построить установки в океане (dтурбин 200 м)

2) Есть ограничения силы давления воды на конструкцию турбины.

Состояние и перспективы ОГЭС.

В Англии создана установка пропеллерного типа. , Ргенер. = 300 кВт. Стоимость энергии в 15 раз дороже тепловой.

Более перспективны электростанции работающие на морских течениях.

Гольфстрим: ширина – 60 км;

Глубина – 800 м;

Поперечное сечение – 28 км2;

При скорости воды 0,9 м/с можно получить . Практически только 10%.

В Америке есть проект установки системы Кориолис. Вся система длиной 60 км, турбины расположены в 22 ряда по 11 турбин. Ширина ряда 30 км. Полезная мощность – 43 МВт, что позволяет на 10 % снабдить Флориду.

Классификация

Гидроэлектрические станции разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности:

• мощные — вырабатывают от 25 МВт и выше;
• средние — до 25 МВт;
• малые гидроэлектростанции — до 5 МВт.

Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД используемых турбин и генераторов. Из-за того, что по природным законам уровень воды постоянно меняется, в зависимости от сезона, а также ещё по ряду причин, в качестве выражения мощности гидроэлектрической станции принято брать цикличную мощность. К примеру, различают годичный, месячный, недельный или суточный циклы работы гидроэлектростанции.

Типичная для горных районов Китая малая ГЭС (ГЭС Хоуцзыбао, уезд Синшань округа Ичан, пров. Хубэй). Вода поступает с горы по чёрному трубопроводу

Гидроэлектростанции также делятся в зависимости от максимального использования напора воды:

• высоконапорные — более 60 м;
• средненапорные — от 25 м;
• низконапорные — от 3 до 25 м.

В зависимости от напора воды, в гидроэлектростанциях применяются различные виды турбин. Для высоконапорных — ковшовые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами. На средненапорных ГЭС устанавливаются поворотнолопастные и радиально-осевые турбины, на низконапорных — поворотнолопастные турбины в железобетонных камерах.

Принцип работы всех видов турбин схож — поток воды поступает на лопасти турбины, которые начинают вращаться. Механическая энергия, таким образом, передаётся на гидрогенератор, который и вырабатывает электроэнергию. Турбины отличаются некоторыми техническими характеристиками, а также камерами — стальными или железобетонными, и рассчитаны на различный напор воды.

Гидроэлектрические станции также разделяются в зависимости от принципа использования природных ресурсов, и, соответственно, образующегося напора воды. Здесь можно выделить следующие ГЭС:

• плотинные ГЭС. Это наиболее распространённые виды гидроэлектрических станций. Напор воды в них создаётся посредством установки плотины, полностью перегораживающей реку, или поднимающей уровень воды в ней на необходимую отметку. Такие гидроэлектростанции строят на многоводных равнинных реках, а также на горных реках, в местах, где русло реки более узкое, сжатое.
• приплотинные ГЭС. Строятся при более высоких напорах воды. В этом случае река полностью перегораживается плотиной, а само здание ГЭС располагается за плотиной, в нижней её части. Вода, в этом случае, подводится к турбинам через специальные напорные тоннели, а не непосредственно, как в русловых ГЭС.
• деривационные ГЭС. Такие электростанции строят в тех местах, где велик уклон реки. Необходимый напор воды в ГЭС такого типа создаётся посредством деривации. Вода отводится из речного русла через специальные водоотводы. Последние — спрямлены, и их уклон значительно меньший, нежели средний уклон реки. В итоге вода подводится непосредственно к зданию ГЭС. Деривационные ГЭС могут быть разного вида — безнапорные или с напорной деривацией. В случае с напорной деривацией, водовод прокладывается с большим продольным уклоном. В другом случае в начале деривации на реке создаётся более высокая плотина, и создаётся водохранилище — такая схема ещё называется смешанной деривацией, так как используются оба метода создания необходимого напора воды.
• гидроаккумулирующие электростанции. Такие ГАЭС способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию и пускать её в ход в моменты пиковых нагрузок. Принцип работы таких электростанций, следующий: в определённые периоды (не пиковой нагрузки), агрегаты ГАЭС работают как насосы от внешних источников энергии и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны. Когда возникает потребность, вода из них поступает в напорный трубопровод и приводит в действие турбины.

В состав гидроэлектрических станций, в зависимости от их назначения, также могут входить дополнительные сооружения, такие как шлюзы или судоподъёмники, способствующие навигации по водоёму, рыбопропускные, водозаборные сооружения, используемые для ирригации, и многое другое.

Ценность гидроэлектрической станции состоит в том, что для производства электрической энергии они используют возобновляемые природные ресурсы. В виду того, что потребности в дополнительном топливе для ГЭС нет, конечная стоимость получаемой электроэнергии значительно ниже, чем при использовании других видов электростанций.