Реферат: Гидроэлектростанция на Гольфстриме

ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА

ГОЛЬФСТРИМЕ.

Выполнил: Чудинов Данил

Уфа, 2000

Неужели можно перегородить океан плотиной, установить турбины и генераторы и получать от них электриче­ский ток? Фантастична эта идея толь­ко на первый взгляд. В привычном представлении гидроэлектростанция обязательно должна иметь высокую плотину, и чем она выше, тем сильнее напор водяного потока, тем больше мощность турбины. А если обойтись без плотины, использовать океанское течение? Оказалось, такое возможно. Директор Лаборатории энергетики воды и ветра Северо-Восточного уни­верситета в городе Бостоне (США) профессор Александр Горлов создал особую турбину. Она не нуждается в сильном напоре и эффективно рабо­тает, используя кинетическую энер­гию водяного потока — реки, океан­ского течения или морского прилива.

Проект первой в мире океанской электростанции уже разработан под руководством А. Горлова. Она будет сооружена во Флоридском проливе, где берёт начало Гольфстрим. Пасса­ты (ветры) непрерывно нагоняют в Мексиканский залив огромные мас­сы воды. В результате значительной разницы уровней залива и прилега­ющей части Атлантического океана возникает гигантский водяной поток, устремляющийся в сторону океана. На выходе из залива его мощность составляет 25 млн м³ в секунду, что в 20 раз превышает суммарный расход воды во всех реках земного шара!

Непосредственно возведением уни-кального сооружения занимается американская строительная фирма «Гольфстрим энерджи». По подсчётам специалистов, средства, вложенные в проект, окупятся в течение пяти лет.

Что же будет представлять собой эта необычная электростанция? Ме­таллическую платформу из готовых секций с оборудованием для выра­ботки электроэнергии погрузят на глубину и закрепят с помощью яко­рей. Она не помешает свободному проходу пассажирских, грузовых и военных судов с большой осадкой. А как быть с рыболовецким флотом? Ведь во время промысла рыболовные сети могут причинить электростан­ции серьёзный ущерб, и при этом по­страдает само рыболовное снаряже­ние. Чтобы исключить возможные аварии, станцию предполагается обо­значить на поверхности океана буя­ми со световой и радиоэлектронной сигнализацией.

Оборудование одной секции со­стоит из 16 турбин, жёстко соединён­ных торцами и образующих верти­кальную конструкцию длиной 13м. Электрогенератор в водонепроница­емой оболочке установлен на её верх­нем конце. При вращении турбин генератор вырабатывает ток мощно­стью 38 кВт. Для проектируемой стан­ции мощностью 140 МВт потребу­ется более 50 тыс. турбин и около 3700 электрогенераторов.

Сердце любой гидроэлектростан­ции — турбина. Именно она приводит в действие генератор, вырабатыва­ющий электрический ток. Ориги­нальная турбина, созданная Горловым, называется геликоидной (от греч. «гёликс» — «спираль» и «эйдос» — «вид»). Она имеет три спиральные лопасти и под действием потока воды вращается в два-три раза быстрее скорости течения. В отличие от многотонных металлических турбин, применяемых на речных гидроэлек­тростанциях, размеры изготовлен­ной из пластика турбины Горлова невелики (диаметр 50 см, длина 84 см), масса её всего 35 кг. Эластичное по­крытие поверхности лопастей умень­шает трение о воду и исключает на-липание морских водорослей и моллюсков. Коэффициент полезного действия турбины Горлова в три раза выше, чем у обычных турбин.

Вырабатываемая электроэнергия может по кабелю передаваться на материк. Существует и другой, весьма перспективный вариант её использо­вания на месте: на базе океанской электростанции организуют произ­водство водорода электролизом оке­анской воды. Это экологически чис­тое топливо, при сгорании которого образуется только вода, в перспекти­ве способно заменить бензин и дру­гие нефтепродукты.

«Фабрика водорода» в океане пред­ставляет собой судно, стоящее на якоре рядом с океанской электро­станцией. Передаваемая по кабелю электроэнергия приводит в дейст­вие установленное на судне техноло­гическое оборудование для электро­лиза воды, сжижения и временного хранения водорода до отправки про­дукции потребителям.

На самой станции не будет опера­торов: автоматическое управление обеспечит система компьютеров. Периодический наружный осмотр стан­ции, а также необходимые ремонт­ные работы смогут осуществлять во­долазы.

Электростанция на Гольфстриме может стать «первой ласточкой» в ос­воении энергии Мирового океана, имеющего много других мощных те­чений. Японские учёные, например, говорят о большой эффективности подобных сооружений на тихоокеан­ском течении Куросио. О его колос­сальном энергетическом потенциале позволяют судить следующие цифры:

у южной оконечности острова Хонсю ширина течения составляет 170 км, глубина проникновения — до 700 м, а объём потока — почти 38 млн м³ в секунду!

В перспективе широкое исполь­зование океанских электростанций позволит Японии обеспечить элект­роэнергией так называемые морские города в Тихом океане. Долгосроч­ный проект японских учёных преду­сматривает постепенное переселе­ние значительной части жителей на искусственные острова. Это помо­жет не только улучшить экологиче­скую обстановку, но и справиться с перенаселением страны. Согласно проекту, высвобождающуюся пло­щадь предполагается использовать под сельскохозяйственные угодья и национальные парки. Пока програм­ма находится на стадии разработки, ведутся консультации с Лаборато­рией Горлова. Однако уже сейчас свою заинтересованность в проекте высказало правительство Тайваня.

Будущее энергетики, безусловно, связано со строительством океанских электростанций. Они более эконо­мичны, чем атомные; правда, уступа­ют тепловым и речным. Зато в отно­шении экологической безопасности океанские электростанции не имеют себе равных.

Литература.

1. Энциклопедия для детей. Т. 14. Техника. Издательство “Аванта+”