Книга 5. Электроэнергетика и охрана окружающей среды. Функционирование энергетики в современном мире
В останні десятиріччя проводяться широкомасштабні дослідження практичного використання значного потенціалу течій в морях і океанах, які підрозділяють на неперіодичні, мусонні (пассатні) й припливновідпливні. З них в першу чергу розглядається можливість використання енергії головних неперіодичних течій (Гольфстрим, Куросіо та ін.), сумарний енергетичний потенціал яких за різними методиками оцінюється від 5 до 300 млрд. кВт. Такі різкі розходження в оцінках можна пояснити різницями в методиках розрахунку, відсутністю достатньо обґрунтованих уявлень відносно можливих параметрів використання енергії течій, екологічних наслідків, а також відсутністю практичного досвіду.
Попередньо оцінюється можливість використання до 1–2% енергії течій в морях і океанах без негативних екологічних наслідків. Суттєвими позитивними факторами використання їх енергії є висока забезпеченість їх потужності, закономірність зміни потужності в часі протягом року.
Так, течії Гольфстрім і Куросіо несуть відповідно 83 і 55 млн. м3/с води, а, наприклад, енергетична потужність флоридської течії (частини Гольфстріму) на східному узбережжі США з витратою 30 млн. м3/с оцінюється потужністю біля 20 млн. кВт.
Мал. 2.27. Установка для перетворення енергії океанських течій: 1 – лопатне робоче колесо; 2 – механічна система повороту лопатей; 3 – струмонаправляюча труба; 4 – анкерні розчалки; 5 – якірне кріплення
Також може використовуватися енергія мусонних течій, наприклад Сомалійської течії, яка омиває узбережжя Східної Африки та ін., енергія припливно-відпливних течій.
Запропоновано різні типи потужних енергетичних установок для використання енергії безнапірних потоків океанських течій (мал. 2.27), а також невеликих установок для використання енергії течій в річках і каналах.
У більшості запропонованих установок використовуються лопатеві робочі колеса з вертикальною або горизонтальною віссю обертання, занурені в поток під рівень води. У варіанті установки з розташуванням горизонтальної вісі обертання вздовж потоку робоче колесо має вигляд вітроколеса або колеса осьової гідравлічної турбіни (див. мал. 2.27). Установка розміщується біля дна моря на жорсткій опорі або розкріпляється в потоці за допомогою тросів і якорів.
Наприклад, в проекті використання енергії океанських течій у флоридській заплаві (США) передбачається розміщення 242 підводних установок потужністю 83 МВт кожна.
Недоліком таких установок є низька концентрація енергії, у зв’язку з чим вони характеризуються великими розмірами, високою матеріалоємністю і питомою вартістю.
Окрім установок для використання енергії течій безнапірних потоків, можуть використовуватися установки для перетворення енергії напірних потоків (у трубопроводах систем водопостачання, каналізації тощо). Для цього в трубопроводах можуть позташовуватися агрегати, які включають гідравлічну турбіну і генератор.
- Введение
- ЧАСТЬ 1. Восстановительная нетрадиционная энергетика
- Раздел 1. Общие сведения о возобновляемых нетрадиционных источниках энергии
- Раздел 2. Источники возобновляемой нетрадиционной энергетики
- Раздел 3. Перспективы развития возобновляемой нетрадиционной энергетики
- ЧАСТЬ 2. Энергосбережение
- Раздел 1. История и мировой опыт энергосбережения
- 1.1. Энергия и развитие человечества
- 1.2. Функциональные подходы к проблеме энергоэффективности (из мирового опыта)
- 1.3. Некоторые специфические элементы политики энергосбережения, общие для разных стран
- 1.4. Направления деятельности развитых стран в сфере энергоэффективности
- 1.5. Проблема устойчивого развития
- Раздел 2. Энергосбережение в Украине
- Раздел 3. От энергосбережения к энергоэффективности
- Раздел 1. История и мировой опыт энергосбережения
- ЧАСТЬ 3. Электроэнергетика и охрана окружающей среды
- Раздел 1. История охраны окружающей среды
- Раздел 2. Влияние теплоэнергетики на окружающую среду
- Раздел 3. Атомная энергетика и окружающая среда
- Раздел 4. Влияние гидроэнергетических объектов на окружающую среду
- 4.1. Особенности взаимодействия гидроэнергетических объектов с окружающей средой
- 4.2. Факторы влияния гидроэнергетических объектов на окружающую среду
- 4.3. Экологические требования по охране окружающей среды в период строительства гидроэнергетических объектов
- 4.4. Экологические требования по охране окружающей среды при эксплуатации гидроэнергетических объектов
- 4.5. Мониторинг окружающей среды
- Раздел 5. Возобновляемая нетрадиционная энергетика и охрана окружающей среды
- Раздел 6. Экологические аспекты воздействия электрических полей линий электропередач сверхвысокого напряжения на окружающую среду
- ЧАСТЬ 4. Организационно-правовые и экономические аспекты функционирования энергетики
- Раздел 1. Энергетическая безопасность
- Раздел 2. Законодательство, регулирующее отношения в ТЭК
- 2.1. Современная система энергетического законодательства Украины и основные направления ее совершенствования
- 2.2. Правовое регулирование экологических проблем в атомной энергетике
- 2.3. Правовое регулирование отношений в области энергетики в ЕС
- 2.4. Договор к Энергетической хартии
- 2.5. Международные организации в области энергетики
- Раздел 3. Мировой опыт организации рынков электрической энергии
- Раздел 4. Модели организации рынков электроэнергии
- Раздел 5. Развитие рыночного реформирования электроэнергетики Украины
- Раздел 6. Современные автоматизированные системы контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ)
- ЧАСТЬ 5. Основные тенденции развития мировой энергетики
- Заключение
- Перечень сокращений
- Использованная литература
- Сведения об авторах