13.4. Приливные электростанции (пэс)

Колебания уровня морей и океанов, достигающие у побережья некоторых районов земного шара 15-20 м, объясняются взаимным действием сил притяжения Луны и Солнца, причем величина сол­нечного прилива в 2,6 раза меньше лунного. Наибольшая высота при­лива наблюдается в период, когда Солнце, Луна и Земля на­ходятся на одной прямой, а наименьшая высота соответствует положению под прямым углом линий, проходящих через Солнце и Землю и через Луну и Землю. Кроме взаимного расположения пла­нет, на высоту прилива влияют географическое положение ПЭС, форма береговой линии, глубина и рельеф дна, наличие ледового покрова.

На побережье РФ наибольшая высота прилива (8—10 м) наблюдается на побережье Охотского и Белого морей.

Для строительства ПЭС, способных вырабатывать дешевую элек­троэнергию, необходимы благоприятные топографические условия (глубокие заливы при небольшой ширине протоки) и большие амплитуды приливов. Таких мест очень немного, поэтому энергия приливов используется еще недостаточно.

П ринцип работы ПЭС можно рассмотреть по схеме, представ­ленной на рисунке 5. Водный бассейн залива отгорожен от моря плотиной, имеющей водопропускные отверстия; в здании элект­ростанции установлены турбины, способные работать только при течении воды из залива в море. Это однобассейновая ПЭС одно­стороннего действия. Рабочий процесс ее состоит из следующих циклов: наполнение бассейна, ожидание отлива, выработка элект­роэнергии, ожидание прилива. Очевидно, что при работе ПЭС по такой схеме электроэнергия вырабатывается лишь в течение ограниченного времени, а период отлива для этой цели не ис­пользуется.

В однобассейновых ПЭС двухстороннего действия (рис. 6) электроэнергия вырабатывается как при приливе, так и при отли­ве. При наполнении открываются затворы 1 и 3, а при выходе воды - затворы 4 и 2. Поток воды всегда движется в одном направлении: из отсека а в отсек b. Эта схема позволяет использовать на ПЭС обычные необра­тимые турбины.

В на побережье Баренцева моря работает опытная Кислогубская ПЭС мощностью 1,2 МВт. Высота прилива в этом районе колеблется от 1,3 до 3,9 м. Опыт строительства и эксплуатации этой электростанции позволяет накопить необ­ходимые данные для дальнейшего рас­ширения строительства новых ПЭС. В настоящее время ведутся проектно-изыс-кательские работы по созданию Лумбовской ПЭС мощностью 320 МВт на Кольском полуострове, Тугурской ПЭС мощностью 9000 МВт на побережье Охотского моря И Мезенской ПЭС мощностью 1000 МВт на побережье Белого моря.

13.5. Важнейшие гидроэлектростанции рф. Перспективы гидроэнергетики

Как уже отмечалось, запасы гидравлической энергии в РФ огромны. Однако географическое распределение этих запасов не­равномерно. Большая часть гидроресурсов сосредоточена в слабо-освоенных районах Сибири и Дальнего Востока (63,3%). В то же время в европейской части страны, где сосредоточено 85% на­селения и 80% промышленного и сельскохозяйственного производ­ства, находится всего лишь 17,5% валового гидроэнергетического потенциала страны.

На долю ГЭС приходится в среднем около 20% мощности всех электростанций РФ, а в Сибири - около 50%.

В процессе развития гидроэнергетика России прошла несколько этапов. Сразу после Великой Октябрьской социалистической ре­волюции в соответствии с разработанным и утвержденным в 1920 г. планом ГОЭЛРО был построен ряд гидроэлектростанций. Первая из них - Волховская ГЭС - была введена в строй в 1926 г. В 1927 г. было начато строительство Днепровской ГЭС мощностью 650 МВт, которая дала первый ток в 1932 г. В пред­военные годы ГЭС сооружались в основном на реках с бла­гоприятными природными условиями, расположенными близко к потребителям энергии, что позволяло ограничить протяженность линий электропередач.

После Великой Отечественной войны были приняты меры по восстановлению разрушенных войной гидроэлектростанций. Одно­временно развернулось интенсивное и планомерное строительство новых крупных гидроузлов. Были построены каскады ГЭС на круп­нейших равнинных реках. Среди них - Волжский каскад, состоя­щий из девяти ГЭС суммарной мощностью 10 910 МВт и годовой выработкой энергии 32,6 млрд. кВтч.

Продолжается строительство каскадов гидроэлектростанций на реках Енисее, Ангаре. Мощность Ангаро-Енисейского каскада ГЭС составит 30 тыс. МВт. Уже пост­роены на Ангаре Иркутская ГЭС (662 МВт) и Братская ГЭС (4500 МВт), на Енисее - Красноярская ГЭС (6000 МВт). Про­должается строительство Саяно-Шушенской ГЭС мощностью 6400 МВт, Усть-Илимской ГЭС (4320 МВт).

Дальнейшее развитие гидроэнергетики связано с освоением энер­гетических ресурсов Сибири и восточных районов страны. Проек­тируются каскады гидроэлектростанций на Лене, Колыме, Нижней Оби, Амуре, Нижней Тунгуске. Среди них - Якутская и Муктуйская ГЭС на реке Лене мощностью по 5000 МВт, а также сверх­мощная Нижне-Ленская ГЭС (20 000 МВт), Салехардская ГЭС на реке Нижней Оби (6000 МВт), Тунгусская ГЭС на реке Ниж­ней Тунгуске (6000 МВт).

В европейской части РФ наиболее экономичные гидроэнер­гетические ресурсы уже использованы. Поэтому большое значение приобретает строительство здесь гидроаккумулирующих электро­станций. Уже строятся Загорская ГАЭС (под Москвой) мощностью 1200 МВт, проектируется Константиновская ГАЭС (2100 МВт) и др.

Контрольные вопросы и задания

1. Охарактеризуйте запасы водной энергии России.

2. Какими показа­телями характеризуется гидроэнергетический потенциал страны?

3. Перечислите ос­новные преимущества получения гидроэлектрической энергии.

4. В чем заключают­ся трудности, возникающие при строительстве ГЭС?

5. Что представляет собой гидроузел?

6. Перечислите и охарактеризуйте основные схемы гидроэлектростан­ций.

7. Объясните назначение гидроаккумулирующих гидроэлектростанций. 8. Объ­ясните принцип работы приливных ГЭС.

9. Назовите и охарактеризуйте крупней­шие ГЭС страны.

10. Каковы основные направления развития гидроэнергетики на ближайшую перспективу?

Примерные темы рефератов

1. Энергетическая программа России и роль гидроэнергетики в ее реализации.

2. Основные этапы развития гидроэнергетики России.

3. Основные типы гидроэлект­ростанций, их преимущества и недостатки.

4. Гидроаккумулирующие ГЭС, их устрой­ство, принцип работы и назначение.

5. Приливные гидроэлектрические станции, перспективы их развития.

6. Волновые (прибойные) электростанции.

8