Техника - молодёжи 1969-04, страница 5

Прилив работает. Строго говоря, ритмическая смена приливов и отливов на побережьях Мирового океана зависит не только от Луны. Ей помогают все «солидные» астрономические объекты, силы притяжения которых «ощущает» земной шар. Практически учитывается действие только ближайшей звезды — Солнца, приливной эффект от которого в два раза меньше. Ночное и дневное светила подтягивают к себе на обращенной к ним стороне Земли водные массы и отпускают их на теневой половине планеты. Конечно, не надо забывать о том, что центробежные силы из-за вращения Земли поднимают уровень океана вдоль экватора и сплющивают водный слой у полюсов. Без космических «соседей» эгот водный эллипс стоял бы на месте. Фактически Земля провора* чивается внутри водяной оболочки, и сумма сил тяготения Луны и Солнца меняется по направлению и величи* не в каждой точке поверхности нашей планеты.

Понять, а тем более рассчитать цикличность и высоту приливов человечеству не удавалось довольно долго, Существует жуткое предание о том, что величайший философ древности Аристотель, будучи не в силах понять загадку чередования приливов в устье реки Эврип, где они сменяются 14 раз в сутки через разные промежутки времени, в отчаянье покончил с собой.

Если наложить месячную синусоиду колебания уровня моря в каком-то месте, так называемую мареограмму, на мареограмму любого другого лунного месяца, они практически совпадут. Но внутри месяца эта синусоида меняет свой период, растягиваясь или сжимаясь во времени, ее средняя точка уползает то вверх, то вниз по шкале высот прилива, а размах колебаний между уровнями полной и малой воды меняется от наибольшего (сизигия) до наименьшего (квадратура).

Только после Ньютона стало понятно — причину приливов надо искать в небесах. Оказалось, что частота су^ точных и месячных приливов и высота их волн в Каждой точке побережья зависят от удаления Луны и Солнца (параллактическая неравномерность), вращения нашей) планеты вокруг своей оси (суточная неравномерность), склонения орбит притягивающих тел относительно плоскости орбиты Земли, а также от глубины и рельефа дна морей и океанов. На величины приливов влияет! мощность ледяного покрова, смягчающего резкие коле-j бания уровня океана в северных широтах. Даже форма побережья принимается в расчет, так же как его глубина и структура морского дна у берега. Стало быть, береговые сооружения — плотины, дамбы — также влияют на приливную картину (что, кстати говоря, и подтверждается на практике).

Мощность приливов и отливов невероятно велика: на, ритмичное перемещение гигантских масс воды тратится) около миллиарда киловатт. Эта энергия расходуется на торможение вращения Земли, на размыв берегов и нагрев воды и ее перемещение. Луна и Солнце как бы стремятся сгладить земной шар. Правда, от приливов есть некоторая польза: они помогают насытить кислородом воду, способствуют появлению и поддержанию животного мира в глубинах. Но все же снисходительно относиться к «буйству» космических тел нельзя. Люди¹ давно приглядывались, как лучше «приручить» Луну и Солнце.

А возможности для «трудоустройства» приливов на лицо. Прежде всего внушительные массы приносимой, и уносимой воды. В бухте Фанди на границе США й Канады, например, набегает почти 20-метровая волна! У города Квебека на реке Святого Лаврентия, отстоящего от моря на 460 км, уровень воды поднимается на 4,6 м! Столь чудовищное проявление силы Нептуна не могло остаться незамеченным. Охотников использовать даровую

энергию моря находилось немало. В Англии в устье реки Дебен еще и сегодня работает мельница, о которой впервые упоминается в записях Вудбриджского прихода от 1170 года Всего лишь сто лет назад Лондон еще снабжался водой от приливной водоподъемной машины...

_%Цикл работы таких мельниц несложен. В прилив вода накапливалась в бассейне, где она запиралась, и срабатывалась в отлив. Перерыв между впуском и выпуском был довольно велик. Да и напор, а вместе с ним мощность на колесе неуклонно снижались по мере опорожнения бассейна. Но несмотря на это, изобретательность мельник9в находила все больше сторонников. Только с 1856 года по 1939 год было выдано 280 патентов, в которых предлагалось использовать ритмические колебания уровня моря для сжатия воздуха, пилки дров, дробления камней, подъема грузов Энергия Нептуна передавалась механизмам от поплавков, вертушек и других хитроумных приспособлений.

Настоящие же опыты по применению регулярных паводков в крупном масштабе начались сравнительно недавно, и в первую очередь во Франции. Заинтересованность этой страны в приливных электростанциях (ПЭС) понятна: около трех четвертей ее периметра омывается морем, а собственных запасов угля немного. Мощность же «водных артерий» использована почти вся: сооружено 540 ГГ"¹ против 60 работающих тепловых станций. Но реки относительно маловодны, а" водохранилища на них практически отсутствуют. В 1967 году закончилось шестилетнее строительство приливной электростанции в устье реки Ране, где пущено 24 турбины мощностью по 10 Мвт. Станция дорога: каждый киловатт обошелся в 250—300 долларов. Но ведь эта ПЭС первая, а ее доля во французском энергобалансе не так уж мала — 0,5%. К тому же около 18% ее выработки приходится на выдачу пиковой электроэнергии, которая во Франции ценится втрое дороже базовой. Больше того, создание приливных станций позволит увеличить мощность энергосистемы в 3—4 раза. Конечно, можно выбрать другой путь — вместо ПЭС строить атомные энергетические реакторы, но еще далеко не ясно, какой из этих способов конкурентоспособнее.

Детально разработанные проекты ПЭС есть и в других странах. Однако построить соответствующие ПЭС и научиться их эксплуатировать наиболее эффективным способом оказалось совсем непросто...

Выход найден. Передо мной журнал «Уотер пауэр» (№ 10 за 1967 г.), издаваемый в Англии. В передовой под странным заголовком «Оживление дохлой собаки» говорится о возрождении интереса к приливной энергетике, мечты о которой были похоронены под грузом экономических аргументов скептиков. Тем не менее проблема «выжила благодаря ряду работ, особенно классической книге советского инженера Бернштейна».

Автор 6 книг и 40 статей, главный инженер проекта опытной советской ПЭС работает над проблемой «лунной энергетики» ни много ни мало 30. лет... Что же предложил Бернштейн? Вкратце его идеи можно свести к следующему.

Основной недостаток ПЭС — неравномерность работы. В моменты малой и большой воды станция простаивает. Чтобы чем-то «занять» агрегаты, предлагалось бассейн ПЭС, отгороженный от моря плотиной, разделить на секторы и во время прилива запасать в них «рабочую жидкость» впрок. Насосы закачивают в секторы воду и поднимают ее уровень выше уровня моря После отлива она постепенно спускается из секторов, словно по шлюзовой системе. Турбины загружены до очередного паводка. Бернштейн показал, что этот способ не ликвидирует природную неравномерность приливов, а лишь значительно удорожает стоимость станции. Однобассей-

11_I-'I

II/ I

ГЭС, ТЭС, АЭС, пэс-

ЗНЕРГЕТИНЕСКИЕ СТУПЕНИ КОМСОМОЛА

В. СТЕПАНОВ, кандидат технических наук, наш спец. корр.

з

к. !