Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет
Кафедра «Электрические системы и сети»
Доклад на тему:
«Приливные электростанции»
Работу выполнил: Шкутова М.А.
Работу принял: Шескин Е.Б.
Санкт-Петербург, 2013 г.
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
ПРИЛИВНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 3
ГИДРОАГРЕГАТЫ НА ПЭС 5
Приливная энергетика в мире 7
Характеристика ПЭС в России. 7
Экологическая безопасность 8
Особенности ПЭС 9
Выводы 9
Список литературы 10
Введение
Электричество очень важно для нормального существования человечества, и потребности человека в электроэнергии постоянно возрастают, поэтому энергетика является объектом самого пристального общественного внимания; проблемы обеспечения ее безопасности и экологичности волнуют в настоящее время широкие слои нашего общества.
В XXI веке ожидается рост использования энергии морских приливов, запасы которой могут обеспечить до 12 % современного энергопотребления. Приливные электростанции не загрязняют атмосферу вредными выбросами, не затапливают земель, и не представляют потенциальной опасности для человека в отличие от тепловых, атомных и гидроэлектростанций.
Определение объема возможных к использованию энергетических ресурсов прилива и сопоставление его с еще не использованным потенциалом рек России позволило сделать вывод о целесообразности развития приливной энергетики. На сегодня гидроэнергетический потенциал ПЭС России по оценкам различных источников составляет 210 – 250 млрд кВт*ч, в то врем как оставшийся не освоенным речной технический потенциал – 1670 млрд кВт*ч.
Приливные электростанции
Морские приливы и отливы возникают при периодических подъемах и спадах уровня моря, достигающих у берегов 10 м и более. Приливы происходят вследствие действия сил земного тяготения в системе Земля – Луна – Солнце и центробежных сил, возникающих при вращении Земли.
Рис. 1 Схема работы приливной электростанции
Приливная электростанция (ПЭС) – электростанция, преобразующая энергию морских приливов в электрическую. ПЭС использует перепад уровней «полной» и «малой» воды во время прилива и отлива. Когда уровни воды в бассейне и море сравняются, затворы водопропускных отверстий закрываются. Перекрыв плотиной, залив или устье, выходящие из моря (океана), реки (перекрытый залив, образовавший водоём, называют бассейном ПЭС), можно при достаточно высокой амплитуде прилива (> 4 м) создать напор, достаточный для вращения гидротурбин, размещенных в теле плотины, и соединённых с ними гидрогенераторов. Гидротурбина и электрогенератор соединены подводным кабелем. Генератор вырабатывает электроэнергию, которая частично идет на собственные нужды. Выработанное напряжение повышают и подают в распределительное устройство, к которому подключаются высоковольтные линии(рис.1) .
При одном бассейне и правильном полусуточном цикле приливов (два подъема и два понижения уровня воды в сутки) ПЭС может вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4—5 ч с перерывами соответственно 2—1 ч четырежды за сутки (такая ПЭС называется однобассейновой двустороннего действия). Для устранения неравномерности выработки электроэнергии бассейн ПЭС можно разделить плотиной на два или три меньших бассейна, в одном из которых поддерживается уровень «малой», а в другом — «полной» воды; третий бассейн — резервный; гидроагрегаты устанавливаются в теле разделительной плотины. Но и эта мера полностью не исключает пульсации энергии, обусловленной цикличностью приливов в течение полумесячного периода [1].
Существует также наплавной способ строительства. В последние десятилетия ХХ века, после успешного возведения Кислогубской ПЭС – первого объекта в энергетике, выполненного этим методом, начался бум его применения почти во всех сферах морской строительной индустрии. Все самые сложные работы по сборке агрегатов выполняются в промышленных центрах, а готовые наплавные блоки буксируются по воде к месту установки. Способ позволил на 33-45% снизить капитальные вложения в строительство по сравнению с традиционным устройством котлована под защитой грунтовых перемычек. Так, снижение стоимости ПЭС при серийном изготовлении ее типовых наплавных блоков на судостроительных заводах может быть оценено до 50%.
Рис. 2. Общий вид наплавного железобетонного энергоблока Северной ПЭС с тремя трехъярусными гидроагрегатами