Гідроелектростанції і припливні електростанції на сьогоднішній момент є досить перспективними енергетичними об'єктами. У даному матеріалі буде розглянута енергія припливів і відливів: плюси і мінуси приливних електростанцій, принцип роботи, діючі ПЕМ і плановані до зведення об'єкти.

Альтернативні джерела енергії: короткий огляд

Сьогодні перспективні джерела отримання енергії займають уми не тільки екологів та науковців, але й бізнесменів, інженерів і інвесторів. Альтернативні джерела енергії (припливи і відливи, сонце, вітер) представляють інтерес внаслідок вигідності та відносно низькою загрози екологічної безпеки. У 2010 році нетрадиційні джерела забезпечення енергією складали близько 5% від загальної споживаної людством. Майже 2% (від загальносвітового значення) вироблялося саме приливними електростанціями.

Як працюють припливні електростанції

Енергія припливів і відпливів цікавить людство в першу чергу своєю неисчерпаемостью. Перші спроби використовувати її на благо робилися ще з десятого сторіччя, коли почали створювати невеликі греблі з водними резервуарами, а пізніше і зернові млини. Подібні прообрази сучасних припливних електростанцій досі застосовуються в народному господарстві. З відкриттям електрики механічні "електростанції" змінилися на більш звичні сучасній людині. Сьогодні енергія морських припливів і відливів обертає лопаті величезних турбін, перетворюючись в електричну енергію. Таким чином, використовується той же принцип, що і кілька століть тому, тільки кілька модифікований під сучасні умови і зростаючі потреби.

Проблеми використання енергії припливів і відливів

Будівництво приливних електростанцій — досить витратна. Крім того, з фінансової точки зору вигідно будівництво великих ПЕМ, що абсолютно недоцільно для віддалених або малонаселених регіонів. До інших проблем відносять наступні:

коливання потужності приливної електростанції, що пов'язано із зміною висоти припливів (змінюється і енергія припливів і відливів) кожні два тижні;

розбіжність звичного періоду сонячних діб з часом виникнення припливів;

зсув між оптимальним часом генерації енергії і споживанням;

у деяких випадках необхідні додаткові джерела енергії поблизу припливної електростанції.

Також існує думка, що активна експлуатація приливних електростанцій призведе до екологічних проблем, раніше не знайомим людству — гальмування обертання Землі. Останнє не підтверджується авторитетними джерелами в наукових колах. Робота великої кількості ПЕМ буде збільшувати тривалість доби на величину, в дев'ять разів меншу, ніж енергія припливів і відпливів (природне приливне гальмування).

Переваги будівництва приливних електростанцій

На тлі катастроф і аварій, які трапляються на атомних електростанціях рідко, але залишають пам'ять про себе надовго, альтернативні джерела енергії виглядають безпечною альтернативою. І хоч труднощів при будівництві приливних електростанцій досить, переваг також чимало:

Екологічність. У випадку з ПЕМ ймовірність техногенної катастрофи з наступним зараженням великих територій зводиться практично до нуля. Немає і шкідливих викидів в атмосферу від спалювання палива.

Надійність. Припливні електростанції стійко працюють як в стандартному режимі, так і на пікових навантаженнях.

Низька вартість енергії. Порівняно з електростанціями інших типів, ПЕМ відрізняється низькою собівартістю енергії, що підтвердили реальні результати експлуатації.

Високий коефіцієнт корисної дії. Ефективність перетворення природної енергії у придатну до використання досягає 80%, тоді як вітряні електростанції дають до 30% ККД, а сонячна енергія — в середньому 5-15%, але в деяких випадках вдалося зафіксувати і 35% ефективність.

Ля Ранс: перша приливна електростанція

Звітної точкою поширення приливних електростанцій став 1967 рік, коли була введена в експлуатацію "Ля Ранс" — перша ПЕМ, розташована у Франції, в історичній області Бретань. Використання енергії припливів і відливів тут було обумовлено значними припливами, що досягають тринадцяти з половиною метрів при звичайною висотою у вісім метрів. Потужність ПЕС "Ля Ранс" — 240 МВт, а собівартість однієї одиниці енергії (кВт /год) в півтора рази нижче звичайної для електростанцій Франції. Гребля електростанції виконує не тільки функції по забезпеченню безперебійної роботи енергетичного об'єкта, але і є мостом, по якому проходить дорога, що з'єднує міста Динар і Св. Мало. Крім того, "Ля Ранс" є популярним туристичним об'єктом, який привертає до Франції до двохсот тисяч мандрівників.

ПЕС в Південній Кореї: найпотужніша електростанція

Сихвинская ПЕМ — ще один видатний об'єкт альтернативної енергетики, який розташований на північно-західному узбережжі в Південній Кореї в штучному затоці. Електростанція була введена в експлуатацію в 2011 році і швидко витіснила на другу позицію по потужності першу ПЕС у світі.
Безпосередньо будівництва електростанції передувала необхідність створення резервуару прісної води. Пізніше якість води стало погіршуватися, і в 1997 році (після підтвердження припущень і розробки рішень морським науково-дослідним інститутом) було прийнято рішення зробити отвір в дамбі. Це дало можливість використовувати енергію припливів і відливів. Будівництво ПЕМ було розпочато в 2003 році, а запуск планувався в 2009. Внаслідок затримок в ході будівельних робіт електростанція була запущена в 2011.

Припливні електростанції в інших країнах світу

Країни, що використовують енергію припливів і відливів, не обмежуються прогресивної Францією і технологічною Південною Кореєю. Припливні електростанції експлуатуються в:

Великобританії;

Норвегії;

Канаді;

Китаї;

Індії;

Сполучених Штатах Америки.

Ще деякі держави планують будівництво таких споруд.

Припливні електростанції в Росії

У Росії енергія припливів і відливів використовується з 1968 року в рамках експериментальної експлуатації ПЕМ на Кислій Губі в Баренцевому морі (на фото). У часи СРСР були розроблені проекти будівництва ще трьох приливних електростанцій (одна в Білому морі і дві - в Охотському). Про сьогоднішньому статусі обох об'єктів нічого не відомо, тоді як Мезенская ПЕМ, проектована в Архангельській області, має шанс стати наймогутнішою приливної електростанцією в світі. Також на етапі проектування знаходиться Північна ПЕМ на Кольському півострові.

Плани по подальшому використанню

Енергія припливів і відпливів визнана світовим співтовариством перспективним джерелом, так що в даний час активно ведеться розробка проектів декількох ПЕС в різних країнах світу. Так, найближчим часом планується будівництво припливних електростанцій у Південній Кореї, Шотландії, Індійському штаті Гуджарат, Нью-Йорку та місті Суонсі у Великобританії. Раціональне використання такого ресурсу дозволить значно скоротити частку енергії, одержуваної традиційним шляхом, в бік більш екологічного, надійного і безпечного рішення.