 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
255
организмов. Кроме того, спускаемая вода разрушает русло реки. В то же время
гидроэлектростанции, построенные на реках с естественным перепадом уровня воды – на реках с
водопадами, горных реках, – наносят гораздо меньший ущерб окружающей среде.
Гидроаккумулирующие электростанции
Они служат для аккумулирования избыточной энергии, вырабатываемой не относящимися к
гидроисточникам электростанциями, когда потребление электроэнергии падает, например, ночью.
При аккумулировании вода перекачивается из нижнего водоема в верхний (рис. 9.9). При этом
поступающая извне электрическая энергия преобразуется в потенциальную энергию воды в
верхнем водоеме. В часы пиковой нагрузки в электросети вода из верхнего водоема через
гидроагрегаты перетекает в нижний, и запасенная потенциальная энергия воды преобразуется в
электрическую. Эффективность гидроаккумулирующих электростанций не очень высокая: только
примерно две трети энергии, потраченной на накачку воды, возвращается обратно в электросеть.
Строительство таких станций требует больших капиталовложений, поэтому они не получили
широкого распространения. Обсуждаются идеи гидроаккумулирования энергии с использованием
подземных водоемов естественного происхождения.
Приливные электростанции
Морские приливы, долгое время оставаясь загадкой, приводили к мысли, что их громадную
энергию можно использовать. Морские приливы – это периодические колебания уровня,
обусловленные силами притяжения Луны и Солнца вместе с центробежными силами, вызванными
вращением системы Земля – Луна и Земля – Солнце. Самая большая из таких сил – лунная –
определяет в основном характер морских приливов. Обычно прилив и отлив бывают два раза в
сутки. Максимальное поднятие воды называется полной водой, минимальное – малой водой.
Величина полной воды в открытом океане около 1 м, у берегов – до 18 м (залив Фанди в
Атлантическом океане).
Приливные электростанции преобразуют энергию морских приливов в электрическую. Одна из
разновидностей устройств приливных электростанций состоит из плотины с встроенными в
придонной ее части турбогенераторами. Подобная приливная электростанция с таким устройством
сооружена в 1967 г, на реке Ране во Франции, где полная вода достигает около 13м. При открытых
донных затворах плотины уровень полной воды по обе стороны плотины одинаков. В начале
отлива поток воды, обращенный к суше пропускается через турбогенераторы, вырабатывающие
электроэнергию. При малой воде затворы закрываются до тех пор, пока разница уровней не станет
достаточной для эффективной работы турбогенераторов. Затем поток полной воды пропускается
через турбогенераторы в направлении к суше. Данный цикл потом повторяется, и энергия таким
образом вырабатывается при отливе и приливе.
Построенные приливные электростанции во Франции, России, Китае доказывают, что
приливную электроэнергию можно производить в промышленных масштабах. Выработка энергии
на них не требует никакого топлива, и себестоимость энергии сравнительно низка. Однако
стоимость строительства приливных электростанций относительно высока: она примерно в 2,5
раза больше стоимости сооружения гидроэлектростанции той же мощности. Одно из главных
преимуществ приливных электростанций заключается в том, что они наносят минимальный ущерб
окружающей среде.
Геотермальные источники энергии