Hidroelektrostacijas un paisuma un paisuma spēkstacijas pašlaik ir diezgan perspektīvas enerģētikas iekārtas. Šajā materiālā tiks aplūkota bēguma un bēguma enerģija: plūdmaiņu spēkstaciju plusi un mīnusi, darbības princips, TPP darbība un būvniecībai plānotie objekti.
Īsumā par alternatīviem enerģijas avotiem
Šodien daudzsološi enerģijas avoti nodarbina ne tikai vides aizstāvju un zinātnieku, bet arī uzņēmēju, inženieru un investoru prātus. Alternatīvie enerģijas avoti (paisums un bēgums, saule, vējš) ir ieinteresēti to rentabilitātes un salīdzinoši zemā vides drošības apdraudējuma dēļ. 2010. gadā netradicionālie energoapgādes avoti veidoja aptuveni 5% no kopējā cilvēces patērētā daudzuma. Gandrīz 2% (no globālās vērtības) radīja plūdmaiņu spēkstacijas.
Kā darbojas plūdmaiņu spēkstacijas
Ebb and flow enerģija cilvēci interesē galvenokārt tās dēļneizsmeļamība. Pirmie mēģinājumi to izmantot lietderīgi ir kopš desmitā gadsimta, kad sāka veidot nelielus aizsprostus ar ūdenskrātuvēm, vēlāk arī graudu dzirnavas. Tautsaimniecībā joprojām tiek izmantoti līdzīgi mūsdienu plūdmaiņu spēkstaciju prototipi.
Līdz ar elektrības atklāšanu mehāniskās "elektrostacijas" tika aizstātas ar mūsdienu cilvēkam pazīstamākām. Mūsdienās jūras plūdmaiņu enerģija griež milzīgu turbīnu lāpstiņas, pārvēršoties elektroenerģijā. Tādējādi tiek izmantots tas pats princips, kas pirms vairākiem gadsimtiem, tikai nedaudz pārveidots, lai tas atbilstu mūsdienu apstākļiem un paaugstinātām vajadzībām.
Ebr un plūsmas enerģijas problēmas
Paisuma un paisuma spēkstaciju celtniecība ir ļoti dārgs pasākums. Turklāt no finansiālā viedokļa lielu TPP celtniecība ir izdevīga, kas attāliem vai mazapdzīvotiem reģioniem ir pilnīgi neatbilstoši. Citas problēmas ietver:
- plūdmaiņu spēkstacijas mainīgā jauda, sakarā ar plūdmaiņu augstuma izmaiņām (un mainās arī paisuma enerģija) ik pēc divām nedēļām;
- neatbilstība starp parasto saules dienas periodu un plūdmaiņu rašanās laiku;
- pārslēgšanās starp optimālo enerģijas ražošanas laiku un patēriņu;
- dažos gadījumos plūdmaiņu spēkstacijas tuvumā ir nepieciešami papildu enerģijas avoti.
Pastāv arīuzskats, ka aktīva plūdmaiņu spēkstaciju darbība radīs cilvēcei līdz šim nezināmas vides problēmas - Zemes rotācijas palēnināšanos. Pēdējo neapstiprina autoritatīvi avoti zinātnieku aprindās. Liela skaita TPP darbība palielinās dienas garumu par deviņas reizes mazāku daudzumu nekā plūdmaiņu enerģija (dabiskā plūdmaiņu pretestība).
Paisuma un paisuma spēkstaciju būvniecības priekšrocības
Uz katastrofu un avāriju fona, kas atomelektrostacijās notiek reti, bet atstāj par sevi atmiņā uz ilgu laiku, alternatīvie enerģijas avoti izskatās kā droša alternatīva. Lai gan plūdmaiņu spēkstaciju būvniecībā ir daudz problēmu, ir arī daudz priekšrocību:
- Ilgtspējība. PES gadījumā cilvēka izraisītas katastrofas iespējamība ar sekojošu plašo teritoriju piesārņošanu ir samazināta līdz gandrīz nullei. Degvielas sadegšanas rezultātā atmosfērā nenonāk arī kaitīgas emisijas.
- Uzticamība. Paisuma un paisuma spēkstacijas darbojas vienmērīgi gan standarta režīmā, gan pie maksimālās slodzes.
- Zemas enerģijas izmaksas. Salīdzinot ar cita veida spēkstacijām, PES ir zemas enerģijas izmaksas, ko apliecināja reālie darbības rezultāti.
- Augsta efektivitāte. Dabas enerģijas pārvēršanas izmantojamā enerģijā efektivitāte sasniedz 80%, savukārt vēja elektrostacijas nodrošina līdz 30%, bet saules enerģija- vidēji 5-15%, bet dažos gadījumos izdevās fiksēt 35% efektivitāti.
La Rance: pirmā plūdmaiņu spēkstacija
Atskaites punkts plūdmaiņu spēkstaciju izplatībai bija 1967. gads, kad tika nodota ekspluatācijā La Rance, pirmā TPP, kas atrodas Francijā, vēsturiskajā Bretaņas reģionā. Paisuma un plūdmaiņu enerģija šeit tika izmantota ievērojamu plūdmaiņu dēļ, sasniedzot trīspadsmit ar pusi metrus ar parasto astoņu metru augstumu.
La Rance TPS jauda ir 240 MW, un vienas enerģijas vienības (kWh) izmaksas ir pusotru reizi zemākas nekā parasti Francijas elektrostacijām. Spēkstacijas dambis pilda ne tikai energoobjekta nepārtrauktas darbības nodrošināšanas funkcijas, bet ir arī tilts, pār kuru iet ceļš, savienojot Dināras un Sentmalo pilsētas. Turklāt "La Rance" ir populārs tūrisma objekts, kas Francijā piesaista līdz pat divsimt tūkstošiem ceļotāju.
PES Dienvidkorejā: visspēcīgākā spēkstacija
Sikhvinskaya TPP ir vēl viens izcils alternatīvās enerģijas objekts, kas atrodas Dienvidkorejas ziemeļrietumu krastā mākslīgā līcī. Elektrostacija tika nodota ekspluatācijā 2011. gadā, un tā ātri izvirzīja pasaulē pirmo TPP uz otro vietu jaudas ziņā.
Tieši pirms elektrostacijas būvniecības radās nepieciešamība izveidotsaldūdens rezervuārs. Vēlāk ūdens kvalitāte sāka pasliktināties, un 1997. gadā (pēc tam, kad jūras pētniecības institūts bija apstiprinājis nojautas un izstrādājis risinājumus), tika nolemts dambī izveidot caurumu. Tas ļāva izmantot bēguma un bēguma enerģiju. TPP celtniecība tika uzsākta 2003. gadā, un to bija plānots uzsākt 2009. gadā. Būvniecības aizkavēšanās dēļ spēkstacija tika uzsākta 2011. gadā.
Paisuma un paisuma spēkstacijas citur pasaulē
Ebb un flow valstis neaprobežojas tikai ar progresīvo Franciju un tehnoloģiski attīstīto Dienvidkoreju. Paisuma un paisuma spēkstacijas darbojās:
- UK;
- Norvēģija;
- Kanāda;
- Ķīna;
- Indija;
- Amerikas Savienotās Valstis.
Vēl daži štati plāno būvēt šādas iekārtas.
Paisuma un paisuma spēkstacijas Krievijā
Krievijā plūdmaiņu enerģija tiek izmantota kopš 1968. gada kā daļa no eksperimentālās TPP darbības Kisla Gubā Barenca jūrā (attēlā). Padomju laikos tika izstrādāti projekti vēl trīs plūdmaiņu spēkstaciju celtniecībai (viena B altajā jūrā un divas Okhotskas jūrā). Par abu objektu pašreizējo statusu nekas nav zināms, savukārt Arhangeļskas apgabalā projektētajai Mezen TES ir iespēja kļūt par pasaulē jaudīgāko plūdmaiņu spēkstaciju. Projektēšanas stadijā ir arī Ziemeļu TPP Kolas pussalā.
Plāni turpmākai izmantošanai
Ebb and flow enerģiju pasaules sabiedrība atzīst par perspektīvu avotu, tāpēc dažādās pasaules valstīs tiek aktīvi attīstīti vairāki TPP projekti. Tādējādi tuvākajā laikā plānots būvēt plūdmaiņu spēkstacijas Dienvidkorejā, Skotijā, Indijas Gudžaratas štatā, Ņujorkā un Svonsī pilsētā Lielbritānijā. Šāda resursa racionāla izmantošana būtiski samazinās tradicionālā veidā iegūtās enerģijas īpatsvaru, virzoties uz videi draudzīgāku, uzticamāku un drošāku risinājumu.
