Енергія приливів і відливів

Століттями люди роздумували над причиною морських приливів і відливів. Сьогодні ми достовірно знаємо, що могутнє природне явище — ритмічний рух морських вод викликають сили тяжіння Місяця і Сонця. У морських просторах приливи чергуються з відливами теоретично через 6 год. 12 хв. 30 с. Якщо Місяць, Сонце і Земля знаходяться на одній прямій, Сонце своїм тяжінням підсилює дію Місяця, і тоді наступає сильний прилив. Коли ж Сонце стоїть під прямим кутом до відрізка Земля-Місяць (квадратура), наступає слабкий прилив (квадратура, або мала вода). Сильний і слабкий приливи чергуються через сім днів.

Проте дійсний хід приливу і відливу вельми складний. На нього впливають особливості руху небесних тіл, характер берегової лінії, глибина води, морські течії і вітер.

Найвищі і сильніші приливні хвилі виникають в дрібних і вузьких затоках або гирлах річок, що впадають в моря і океани. Приливна хвиля Індійського океану котиться проти перебігу Гангу на відстань 250 км. від його гирла. Приливна хвиля Атлантичного океану розповсюджується на 900 км. вгору по Амазонки. У закритих морях, наприклад Чорному або Середземному, виникають малі приливні хвилі заввишки 50−70 див. Максимально можлива потужність в одному циклі підливши — відливши, тобто від одного приливу до іншого, виражається рівнянням: де р — щільність води, g — прискорення сили тяжіння, S — площа приливного басейну, R — різниця рівнів при приливі.

Як видно з (формули, для використання приливної енергії найбільш відповідними можна рахувати такі місця на морському побережжі, де приливи мають велику амплітуду, а контур і рельєф берега дозволяють влаштувати великі замкнуті «басейни». Потужність електростанцій в деяких місцях могла б скласти 2−20 Мвт. Енергія хвиль — це енергія руху води, який виникає під дією вітру. Над поверхнею води вітер дме майже постійно, і, отже, постійно створюються хвилі. Вони зберігають величезну енергію, яку ми можемо «ловити» безпосередньо на поверхні хвилі або з тиску коливань під її поверхнею.

В основі роботи хвильових енергетичних станцій лежить вплив хвиль на спеціальні поплавки, маятники, лопаті тощо. Механічна енергія руху хвиль за допомогою електрогенераторів перетворюється на електричну. На даний момент енергію хвиль використовують для енергозабезпечення автономних маяків або наукових приладів, окрім того, більші хвильові станції можуть використовуватися для захисту від хвиль морських бурових платформ або марикультурних господарств.

МІНУСИ:

На різних ділянках запас хвильової енергії коливається, а отже, цю енергію не завжди можна використовувати ефективно.

Виробництво такої електроенергії на сьогодні в 2−3 рази дорожче за виробництво електроенергії з традиційних джерел.

Енергія припливів та відпливів — результат руху води в океані чи морі. Двічі на добу рівень океану то піднімається, то знижується. Це відбувається, бо гравітаційні сили Місяця й Сонця притягують до себе маси води. Процес повторюється в один і той самий час.

Щоб використати енергію припливів, у затоках чи гирлах річок будуються дамби, в корпусах яких встановлені гідроагрегати. За дамбою створюється припливний басейн, який наповнюється течією, що проходить через турбіни. Під час відпливів потік води повертається назад у море.

На сьогодні використання енергії припливів та відпливів розвинене мало. Існує лише дві промислові електростанції (Франція та Канада) та одна експериментальна електростанція в Росії.

МІНУСИ:

Технологія дорога і розвинена мало.

Потенційно використовувати енергію припливів та відпливів можна буде лише в деяких країнах. Перша морська приливна електростанція потужністю 635 кВт була побудована в 1913 р. в бухті Ліверпуля.

Енергія хвиль — це енергія руху води, який виникає під дією вітру. Над поверхнею води вітер дме майже постійно, і, отже, постійно створюються хвилі. Вони зберігають величезну енергію, яку ми можемо «ловити» безпосередньо на поверхні хвилі або з тиску коливань під її поверхнею.

В основі роботи хвильових енергетичних станцій лежить вплив хвиль на спеціальні поплавки, маятники, лопаті тощо. Механічна енергія руху хвиль за допомогою електрогенераторів перетворюється на електричну. На даний момент енергію хвиль використовують для енергозабезпечення автономних маяків або наукових приладів, окрім того, більші хвильові станції можуть використовуватися для захисту від хвиль морських бурових платформ або марикультурних господарств.

МІНУСИ:

На різних ділянках запас хвильової енергії коливається, а отже, цю енергію не завжди можна використовувати ефективно.

Виробництво такої електроенергії на сьогодні в 2−3 рази дорожче за виробництво електроенергії з традиційних джерел.

Щоб використати енергію припливів, у затоках чи гирлах річок будуються дамби, в корпусах яких встановлені гідроагрегати. За дамбою створюється припливний басейн, який наповнюється течією, що проходить через турбіни. Під час відпливів потік води повертається назад у море.

Енергія морських течій

Невичерпні запаси кінетичної енергії морських течій, накопичені в океанах і морях, можна перетворювати на механічну і електричну енергію за допомогою турбін, занурених у воду (подібно до вітряних млинів, «занурених» в атмосферу).Найважливіша і найвідоміша морська течія — Гольфстрім.

В даний час у ряді країн, і в першу чергу в Англії, ведуться інтенсивні роботи по використанню енергії морських хвиль. Британські острови мають дуже довгу берегову лінію, до в багатьох місцях море залишається бурхливим протягом тривалого часу.

Один з проектів використання морських хвиль заснований на принципі водяного стовпа, що коливається. У гігантських «коробах» без дна і з отворами вгорі під впливом хвиль рівень води то піднімається, то опускається. Стовп води діє на зразок поршня: засмоктує повітря і нагнітає його в лопатки турбін. Головну трудність тут складає узгодження інерції робочих коліс турбін з кількістю повітря в коробах, так щоб за рахунок інерції зберігалася постійною швидкість обертання турбінних валів в широкому діапазоні умов на поверхні морить.

МІНУСИ

Побудова малих гідроелектростанцій можлива лише в місцях, де протікають ріки.