Техника - молодёжи 2004-11, страница 37

И.Н. Усачевым предложена новая турбина, созданная в НИИЭС и получившая название ортогональной.

Новая ортогональная турбина (ось вращения располагается поперек потока) идеально приспособлена для двусторонней работы на ПЭС, т.к. не меняет направления вращения вала и характеристик при изменении направления течения воды по турбинному водоводу из-за чередования приливов и отливов. В сравнении с традиционной конструкцией кап-сульного гидроагрегата для ПЭС в сопоставимых условиях эта турбина обладает более высокой пропускной способностью при холостом пропуске воды, а это позволяет частично или полностью отказаться от применения на ПЭС водопропускных отверстий.

Применение гидроагрегатов с ортогональной турбиной может почти в два раза сократить стоимость и сроки изготовления гидросилового оборудования ПЭС. И это все благодаря простоте ее конструкции, меньшей металлоемкости и высокой технологичности в изготовлении. Гидроагре-

любое вторжение человека в природу не может остаться без всяких последствий. Но ПЭС как раз и отличается тем, что эти последствия минимальны и даже имеют свои позитивные стороны: например, берега защищены от волнового воздействия, заметно уменьшается турбулентность водных масс и происходит их осветление, благоприятствующее развитию флоры и фауны. Кроме этого, перенос основных работ по сооружению ПЭС из необжитого района с девственной природой в существующий приморский индустриальный центр позволяет избежать губительного прекращения водообмена бассейна с морем во время строительства, а разработанная в России и получившая признание во всем мире модель использования приливной однобассейновой установки не нарушает природного ритма генерации энергии.

В Мурманском морском биологическом институте, Полярном институте рыбного хозяйства и океанографии и Московском государственном университете долгое время

гаты с ортогональными турбинами можно выпускать серийно и не на специализированных турбинострои-тельных заводах, а на заводах общего машиностроения. Кроме этого, сокращаются размеры здания электростанции и упрощается конструкция отсасывающей трубы (нет лекальных поверхностей). Например, для Мезенской ПЭС протяженность здания с ортогональной турбиной вдоль потока — 52 м, а с капсуль-ной — 105 м.

Сейчас опытно-промышленный гидроагрегат с ортогональной турбиной диаметром 2,5 м изготовлен на «Севмаше» и устанавливается на Кислогубской ПЭС.

ЭКОЛОГИЯ ВО ГЛАВУ УГЛА. Приливные электростанции не загрязняют атмосферу вредными выбросами в отличие от тепловых, не затапливают земель, не требуют компенсационных затрат на мелиорацию, не угрожают катастрофой при прорыве плотины, как гидроэлектростанции; и не представляют никакой потенциальной опасности в отличие от атомных установок.

Конечно, экологическая чистота ПЭС является относительной, ведь

изучали воздействие Кислогубской ПЭС на окружающую среду. Проанализированы также экологические исследования на ПЭС Ране и экспертные оценки проектов ПЭС Фан-ди (Канада), Северн и Мереей (Великобритания), Тугурской и Мезенской в России.

Исследования отсеченного плотиной Кислогубской ПЭС бассейна показали, что при свободном водообмене колебания уровня в бассейне повторяют колебания уровня моря, но при меньшем размахе (на 1 — 2 м) и фазовом сдвиге (на 2 — 3 ч). В зависимости от режима работы ПЭС водообмен даже при специальном режиме «промывка бассейна» снижается и в проектном режиме выработки электроэнергии уменьшается по сравнению с естественным.

Оказывается, исследования в губе Кислой — бассейне ПЭС проводились с 1924 г. За 80 лет накопился ценнейший материал, очень полезный для обоснования проектов мощных ПЭС в России и за рубежом.

Плотина ПЭС осложняет проход рыбы из моря в бассейн. Однако, по опыту треста «Севрыба» на Кислогубской ПЭС (пропуск рыбы через плотину ПЭС с последующим отло

вом) промысловые рыбы толщиной до 25 см (99% рыбного поголовья) без ущерба проходят через лопатки направляющего аппарата и низконапорное рабочее колесо капсуль-ного гидроагрегата диаметром 3,3 м (и это при скорости вращения 72 об/мин). При увеличении диаметра рабочего колеса до 5,3 — 10 м на промышленных ПЭС пропуск рыбы через ПЭС, видимо, совсем не будет иметь ограничений. Кроме того, рыба свободно может проходить и через водопропускные отверстия (работают для наполнения бассейна в каждом цикле прилива по 2 — 2,5 ч). Не будет для нее препятствием и ортогональный гидроагрегат, который к тому же останавливается для холостого пропуска воды, поскольку именно при остановленной ортогональной турбине она имеет максимальную пропускную способность. По данным эксплуатации ПЭС Ране во Франции и Цзянсян в Китае в местной ихтиофауне наблюдается даже увеличение видового разнообразия и количества рыбы в бассейне.

В ПУЧИНАХ ДРЕМЛЮЩИЕ СИЛЫ.

Сегодня в мире действуют 10 приливных электростанций, которые доказали возможность и эффективность использования приливной энергии, ее безопасность и экономичность. Например, опыт ПЭС Ране показал, что стоимость ее электроэнергии в течение 36 лет — самая низкая по сравнению со стоимостью энергии на всех других типах элект-ростанций в энергосистеме «Electricite de France» в центре Европы (по данным за 1995 г. стоимость 1 кВт-ч на ПЭС составила 18,5, на ГЭС — 22,6, на ТЭС — 34,2, на АЭС — 26,1 сантима).

В проекте Тугурской ПЭС обосновано преимущество ПЭС перед вариантом строительства АЭС в этом же районе как по экологическим, так и по экономическим факторам (себестоимость 1 кВт-ч энергии на ПЭС меньше в 3,5 раза).

Итак, сооружение ПЭС, до сих пор сдерживаемое высокой капиталоемкостью при традиционном способе строительства за перемычками и необходимостью изготовления большого количества осевых гидроагрегатов на специализированных турбинных заводах при применении новых ортогональных гидроагрегатов и типовых наплавных блок-модулей здания ПЭС заводского изготовления, позволяет приступить к широкомасштабному использованию приливной энергии.

Сегодня реализация приливной энергии намечается в 139 изученных створах Мирового океана с ожидаемой выработкой возобновляемых и экологически чистых 2037 млрд кВт -ч/год, что составляет около 13% современного электропотребления (в т.ч. в России 250 млрд кВт • ч). п

Крупный наплавной блок водопропускных сооружений в защитной Санкт-Петербургской дамбе

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 1 12 0 0 4

35