СХЕМИ ВИКОРИСТАННЯ ЕНЕРГІЇ ПРИЛИВІВ - Студопедія
Періодичні підвищення та зниження рівня моря при припливах і відливах визначаються силами тяжіння Земля - Місяць - Сонце та відцентровими силами. Припливи зазвичай відбуваються двічі на добу, чергування максимуму та мінімуму припливів відбувається через 6 годин 12 хвилин. Час припливу щодня зміщується на 50 хвилин. Тривалість повного циклу становить 29,53 діб. Найбільша величина припливу тобто різниця максимального рівня при припливі і мінімального рівня при відпливі у відкритому океані становить 2 м і значно збільшується біля узбережжя, у протоках і вузьких затоках. Найбільша у світі величина припливу (19,0 м) спостерігається у затоці Фанді на Канадському узбережжі Атлантичного океану. У СРСР узбережжя Охотського моря величина припливу у різних пунктах узбережжя становить від 2 до 14,0 м, узбережжя Кольського півострова від 4 до 10 м.
Найпростішою є однобасейна схема використання енергії припливів (рис 2-13). За наявності зручної природної затоки або фіорду, яка може бути відокремлена від моря греблею і будівлею ПЕМ, вона використовується як басейн, що наповнюється в години припливу і спорожняється в години відливу. На ПЕМ передбачають холостий водоскид. Наприклад, частина греблі робиться водозливною або для холостого скидання води використовується будівля ПЕМ. Тоді будівля виконується або водозливного типу з переливом води через дах будівлі або суміщеного типу з отворами водоскиду всередині будівлі.
У години припливу рівень води в морі вищий, ніж у басейні і за достатнього натиску ПЕМ може виробляти електричну енергію, пропускаючи через турбіни воду з моря до басейну. У години відливу створюється перепад рівнів між басейном та морем. При достатніх напорах ПЕМ виробляєелектричну енергію пропускаючи через турбіну воду з басейну в морі. При малих натисканнях ПЕМ простоює, зазвичай чотири рази на добу. Години роботи ПЕМ визначаються часом настання припливів та відливів і щодня відповідно зміщуються на 50 хвилин.
На ПЕМ встановлюються оборотні агрегати двосторонньої дії, які можуть працювати в турбінному та насосному режимах під час руху води з моря в басейн та з басейну на море. На ПЕМ встановлюються агрегати капсульного типу (див. гл 8) з горизонтальним валом. На іншому кінці розташовується оборотна гідравлічна машина, яка може працювати поперемінно як турбіна і як насос. На іншому кінці валу в металевій капсулі, що обмивається водою, розміщується оборотна електрична машина, яка може бути використана поперемінно як генератор і як двигун.
За час одного циклу відливу - припливу, тобто протягом приблизно половини доби можна виділити шість періодів чотири робітники і два простої.
1. Агрегати ПЕМ включаються в роботу в турбінному режимі при досить високому економічно обґрунтованому натиску Вода проходить через турбіни з басейну в морі і ПЕМ виробляє електричну енергію і віддає її в мережу. ПЕМ працює доти, доки натиск не знизиться до напору Н холостого ходу.
2. Для якнайшвидшого спорожнення басейну проводиться холостий скидання води через водозливну греблю або через водоскидні отвори будівлі ПЕМ. Через перекачування води насосами рівень води в басейні знижують нижче рівня води в морі. Під час роботи насосів ПЕМ споживає електричну енергію.
3 Період очікування, протягом якого відбувається процес підвищення рівня води в морі Агрегати ПЕМ простоюють доти, доки не буде досягнуто економічно обґрунтованого натиску,при якому вигідно включати турбіни
Четвертий, п'ятий та шостий періоди відрізняються від попередніх тим, що вода проходитиме через турбіни, потім через водозлив і перекачується насосами з моря до басейнів. Перекачування води насосами відбувається при низьких напорах, а вона використовується при більш високих напорах. Таке насосне акумулювання енергії виявляється дуже вигідним. Вироблення електроенергії на воді, що перекачується, перевищує споживання енергії з мережі для роботи насосів. В результаті за рахунок насосного акумулювання віддача енергії ПЕМ збільшується на 5-8%.
Споживання електроенергії в електричних системах зазвичай характеризується наявністю двох регулярних піків навантаження — ранкового та вечірнього, та двох знижень – уночі та в години денного обіднього періоду.
Для пристосування віддачі енергії до режиму електроспоживання поряд із спорудженням ПЕМ треба побудувати ГАЕС чи ГЕС із водосховищем.
Можливі інші схеми використання енергії припливів. Якщо, наприклад, використовувати два сусідні фьорди або розділити затоку греблею на два басейни, то отримаємо двобасейну схему. Будівля ПЕМ з обладнанням розміщується між басейнами. Один басейн можна з'єднати з морем при припливі, а другий при відпливі. При цьому між басейнами буде різниця рівнів та ПЕМ більшу частину доби зможе мати натиск, достатній для роботи турбін. Така схема менш економічна, ніж однобасейнова.
ПЕМ Ранс і Кислогубська ПЕМ побудовані за однобассеповою схемою. План ПЕМ Ранс показаний на рис 2-14. На ПЕМ встановлено 24 капсульні агрегати. ПЕМ працює при амплітудах припливу 3,3-13,5 м, при середньому значенні 8,4 м. У складі споруд ПЕМ Ране є судноплавний шлюз.
На рис. 2-15 представлений поперечний розріз будівліКислогубської ПЕМ. При будівництві ПЕМ було застосовано прогресивний наплавний метод. У 100 км від Кислою Губи був виготовлений наплавний док – блок для розміщення в ньому агрегату. Блок був доставлений на понтонах в Кислу Губу і встановлений на підготовлену основу без перемичок.
У СРСР проведено попередню проектну роботу з Лумбівської ПЕМ на Кольському півострові потужністю 320 МВт і річним виробленням електроенергії близько 800 млн. кВт-год. Вивчаються можливості будівництва на узбережжі Білого моря Мезенського ПЕМ потужністю 6 млн. кВт, і на узбережжі Охотського моря Тугурської ПЕМ - 9 млн. кВт і Пенжинської ПЕМ - 35 млн. кВт.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: