Как преобразовать энергию вращения Земли в электричество и при чём тут Русская Арктика.
Электричество - это один из важнейших энергоресурсов в мире. По данным Международного энергетического агентства в 2008 году человечество потребляло свыше ста сорока двух миллиардов мегаватт электроэнергии ежечасно! Для сравнения, мощность Саяно-Шушенской ГЭС, крупнейшей гидроэлектростанции в России, составляет "всего лишь" шесть тысяч четыреста мегаватт в час.
Потребление электричества продолжает расти, что неуклонно приводит к истощению природных ресурсов (нефти и газа) и глобальному загрязнению окружающей среды.
В связи с этим человечество давно и успешно внедряет возобновляемые источники электроэнергии, использование которых не наносит вреда окружающей среде. Конечно, сегодня не может идти и речи, чтобы вся или хотя бы большая часть электроэнергии производилась экологически чистым способом, но доля такой энергии в общем объёме энергогенерации постоянно растёт.
Доля использования возобновляемых источников энергии в мировой энергогенерации.
Возобновляемые источники энергии вам наверняка хорошо известны. Это энергия солнечного излучения, ветра и воды.
Проблемы первых двух состоят в том, что они всецело зависят от климата и погоды, что препятствует их повсеместному использованию.
С водой всё немного сложнее. Гидроэлектростанции способны выдавать стабильную высокую мощность, но, к сожалению, они оказывают колоссальное воздействие на окружающую среду: изменяют окружающий ландшафт и тип почв, флору и фауну.
При заполнении Рыбинского водохранилища для нужд каскада Волжских ГЭС были затоплены тысячи гектаров заливных лугов, пашни и лесов, а также 663 поселения с городом Мологой и большей частью Весьегонска. Здесь и далее фото из свободных источников.
Но люди научились использовать энергию воды без сооружения огромных водохранилищ. Вернее, даже не столько энергию воды, сколько кинетическую энергию вращения Земли и Луны!
Да, это так - люди догадались использовать энергию морских приливов, которые возникают из-за гравитационного взаимодействия двух небесных тел. Морской залив перекрывается плотиной, на которой установлены гидротурбины. Приливная волна вращает турбины, которые вырабатывают электричество. Минус таких установок в том, что их мощность изменяется в течение суток, из-за чего приливные электростанции могут работать только в составе единой энергосистемы с электростанциями другого типа для восстановления периодических потерь мощности. Плюсы же в том, что это очень дешёвый и экологически безопасный способ получения электроэнергии.
Плотина приливной электростанции Ля-Ранс во Франции служит мостом между городами Динард и Св. Мало.
Приливные электростанции - изобретение XX века, которое пока ещё не получило широкого распространения. Самые мощные расположены в Южной Корее (Сихвинская ПЭС в 254 МВт) и Франции (Ля-Ранс, 240 МВт). Кроме этого, ПЭС работают в Норвегии, Великобритании, США, Канаде, Индии, Китае и... России.
Да, в России существует одна-единственная экспериментальная приливная электростанция. Находится она на Кольском полуострове в Кислой губе Баренцева моря, где высота приливов достигает пяти метров. Она была построена в Мурманске в 1968 году, после чего морем её доставили в Кислую губу и установили там, оснастив французским гидроагрегатом на 0,4 МВт. В девяностые годы станцию законсервировали, но позже решили восстановить для проведения испытаний современных разработок для ПЭС. На Севмаше (оборонное судостроительное предприятие в Северодвинске) был сконструирован новый экспериментальный блок, который увеличил мощность Кислогубской ПЭС до 1,7 МВт.
Кислогубская ПЭС.
У Русской Арктики очень большой потенциал использования приливной энергии за счёт большой высоты приливных волн морей Северного ледовитого океана. Так, ещё в Советское время был разработан проект Мезенской ПЭС в Мезенской губе Белого моря (высота приливов до десяти метров). Сегодня проект возрождён, планируемая мощность станции составляет 8 ГВт в час, это больше, чем мощность любой ГЭС в России!
Отлив на Белом Море.
Сейчас проект находится в разработке, ведутся испытания экспериментальных агрегатов. Если РусГидро (компания, в ведении которой находится Мезенская ПЭС) удастся воплотить проект в жизнь, Мезенская приливная электростанция станет крупнейшей в мире ПЭС, а технологии, используемые при её постройке, лягут в основу аналогичных станций в Охотском море.
Так, с помощью приливных электростанций можно преобразовывать кинетическую энергию вращения нашей планеты в электричество (то есть фактически не тратя никаких ресурсов), сокращать выбросы углекислого газа в атмосферу, а заодно и развивать удалённые северные районы нашей страны.
Будем помнить, что за энергосбережением, эффективным энергопотреблением и возобновляемыми источниками энергии будущее, и что уже совсем скоро настанет время, когда экологически безопасная энергия будет цениться выше угля, нефти и газа.