Головна » 2018 » Март » 23 » Енергія морів
10:29
Енергія морів
Океан - гігантський акумулятор і перетворювач променевої енергії Сонця, кінетичної енергії вітру, механічної енергії обертання Землі і космічної енергії тяжіння Місяця. Всі ці види енергії перетворюються в океані в теплову енергію і енергію горизонтального і вертикального руху водних мас.

Теплова енергія моря прямо або побічно (через випаровування) використовується атмосферою, кінетична енергія хвиль, течій і припливів витрачається на тертя, що виникає при перемішуванні води і зіткненні водних мас з берегами і дном.

Численні проекти використання енергії хвиль і течій поки не мають промислового значення, тому інженерна думка зосереджена зараз на експлуатації приливних коливань рівня моря і різниці в температурі води верхніх і глибинних шарів океану.

Приливні коливання рівня людина навчилася використовувати давно. У старовинних хроніках перші згадки про приливних млинах відносяться до XI ст. На Британських островах в гирлі р. Дебек і в даний час працює така млин; про неї говориться в записах Лудбріджского приходу, що відносяться до 1170 р середні століття приливні млини і лісопилки працювали в багатьох місцях атлантичного узбережжя Західної Європи. Деякі з них дожили і до середини XX століття. В. Росії приливні млини мололи зерно на узбережжі Білого моря. Про двох таких млинах згадується в оброчної грамоті 1553 року і в жалуваною грамоті того ж часу, виданої опричним наказом жителю села Золотіца Григорію Микитовичу; в другій грамоті зазначено місце, де вони були поставлені, саме в гирлах річок Золотіца і Пушлахти. У XVII ст. приливна млин і тартак працювали на Соловецьких островах. У 1760-1764 рр. в Англії був навіть оголошений конкурс на кращий проект приливної млини. З дев'яти представлених моделей п'ять були премійовані.

Енергія морських припливів, на відміну від багатьох інших видів енергії на Землі, не вичерпується, тому що підтримується космічними силами тяжіння Місяця і Сонця і не залежить від змін в кліматі і погоді як залежить від них енергія річок. Одного разу побудована, приливна станція буде безперебійно працювати тисячі років, якщо не трапиться геологічної катастрофи, яка різко змінить рівень моря, або катастрофи космічної, в результаті якої порушиться взаємодія сил тяжіння в нашій сонячній системі.

Принцип роботи припливної електростанції простий. Бухта, відокремлена від моря греблею, утворює водосховище. Під час припливу вода наповнює його і одночасно обертає турбіни електростанції; під час відливу вода стікає назад в море і знову обертає турбіни. Турбіни встановлюються в горизонтальних шахтах і влаштовані так, що можуть працювати незалежно від напрямку руху води. Крім того, лопатки у них можуть змінювати кут нахилу до струменя води, що дозволяє підтримувати однакові обороти при змінному напорі, який змінюється разом зі зміною різниці в рівнях води в море і водосховище.

У приливних електростанцій є, однак, незручності, пов'язані з нерівномірним розподілом приливної енергії в часі. Величина припливу змінюється протягом місяця разом з фазами Місяця і в продовженні доби внаслідок обертання Землі навколо своєї осі. Близько часу повного припливу і повного відливу станції перестають працювати, так як рівні в море і водосховище вирівнюються. Однак різні технічні удосконалення дозволяють скоротити до мінімуму простої турбін протягом доби, а комбінована робота разом з річковою або теплової електростанцією може вирівняти вироблення електроенергії як протягом добового, так і місячного циклу.

З числа європейських країн Франція перша впритул зайнялася розробкою проектів приливних електростанцій. У 1960 році у Франції в гирлі р. Рані запрацювала перша черга дослідної приливної станції потужністю 9 тис. КВт. Невеликі приливні електростанції працюють в Китаї. За часом їх пуску Китай навіть випередив Францію. У Росії будується досвідчена приливна електростанція в Кисловській губі на Мурманськом узбережжі і розробляються проекти приливних станцій в Лумбовской губі і в Мезенском затоці. Відповідні умови для роботи приливних електростанцій є і на нашому тихоокеанському узбережжі, де величина припливів місцями, наприклад, в затоці Шеліхова, досягає 10-13 м.

Гідроенергія річок на земній кулі оцінюється в 3750 млн. КВт, енергія припливів - 1000 млн. КВт. Якщо тільки третю частину приливної енергії морів вдасться освоїти, це буде важливий внесок в енергетичні ресурси людства. У поданій таблиці перераховані проекти найбільших приливних електростанцій світу.

Інший доступний вид енергії, який може дати море, - термічна енергія. У тропічних областях океану температура води на поверхні 26-28 ?, а на глибині 400-500 м - близько 8-10 ?, що складає різницю близько 20 ?. Зазвичай парові двигуни працюють при різниці температур 100 і більше градусів. Виявляється, можна їх примусити працювати і при різниці в 20 ?.
Просмотров: 102 |