План

1. Вступ

2. Мінеральні ресурси Океану

3. Енергетичні ресурси Океану

3.1. Термальна енергія

3.2. Енергія припливів

3.2.1. ПЕС Ранс

3.3. Енергія хвиль

3.3.1. Установки із пневматичним перетворювачем

3.3.2. Хвильова енергетична установка "Каймей"

3.3.3. Норвезька промислова хвильова станція

3.3.4. Англійський "Молюськ"

3.3.5. Хвильовий пліт Коккерела

3.3.6. "Утоку Солтера"

3.4. Енергія вітру

3.5. Енергія плинів

3.5.1. Система "Кориолис"

3.6. "Солона" енергія

3.6.1. Схема роботи гидроосмотичеськой електростанції

3.6.2. Схема роботи підводний гидроосмотичеськой станції

4. Висновок

Проблема забезпечення електричною енергією багатьох галузей світового господарства, постійно зростаючих потреб більш ніж пятимиллиардного населення Землі стає зараз усе більше насущною.

Основу сучасної світової енергетики становлять тепло - і гідроелектростанції. Однак їхній розвиток стримується поруч факторів. Вартість вугілля, нафти й газу, на яких працюють теплові станції, росте, а природні ресурси цих видів палива ськорочуються. До того ж багато країн не мають у своєму розпорядженні власні паливні ресурси або випробовують у них недолік. Гідроенергетичні ресурси в розвинених країнах використовуються практично повністю: більшість річкових ділянок, придатних для гідротехнічного будівництва, уже освоєні. Вихід з положення, що створилося, бачився в розвитку атомної енергетики. На кінець 1989 року у світі побудоване й працювало більше 400 атомних електростанцій (АЕС) . Однак сьогодні АЕС уже не вважаються джерелом дешевою й екологічно чистою енергією. Паливом для АЕС служить уранова руда - дороге й труднодобиваемое сировина, запаси якого обмежені. До того ж будівництво й експлуатація АЕС сполучені з більшими труднощами й витратами. Лише деякі країни зараз продовжують будівництво нових АЕС. Серйозним гальмом для подальшого розвитку атомної енергетики є проблеми забруднення навколишнього середовища.

Із середини нашого століття почалося вивчення енергетичних ресурсів океану, що ставляться до “поновлюваних джерел енергії” .

Океан - гігантський акумулятор і трансформатор сонячної енергії, преутвореної в енергію плинів, тепла й вітрів. Енергія припливів - результат дії приливообразующих сил Місяця й Сонця.

Енергетичні ресурси океану являють більшу цінність як поновлювані й практично невичерпні. Досвід експлуатації вже діючих систем океанської енергетики показує, що вони не приносять якого-небудь відчутного збитку океанському середовищу. При проектуванні майбутніх систем океанської енергетики ретельно досліджується їхній вплив на екологію.

Мінеральні ресурси

Океан служить джерелом багатих мінеральних ресурсів. Вони розділяються на хімічні елементи, розчинені у воді, корисні копалини, що втримуються під морським дном, як у континентальних шельфах, так і за їхніми межами; корисні копалини на поверхні дна. Більше 90% загальної вартості мінеральної сировини дає нафта й газ.

Загальна нафтогазова площа в межах шельфу оцінюється в 13 млн. кв. км (біля Ѕ його площі) .

Найбільш великі райони видобутку нафти й газу з морського дна - Перська й Мексиканська затоки. Почато промисловий видобуток газу й нафти із дна Північного моря.

Шельф багатий і поверхневі поклади, представленими численними розсипами на дні, що містять металеві руди, а так само неметалічні копалини.

На великих площах океану виявлені богатие покладу железномарганцевих конкрецій - своєрідних багатокомпонентних руд, що містять так само нікель, кобальт, мідь і ін. У той же час дослідження дозволяють розраховувати на виявлення великих покладів різних металів у конкретних породах, що залягають під дном океану.

Термальна енергія

Ідея використання теплової енергії, накопиченою тропічними й субтропічними водами океану, була запропонована ще наприкінці Х1Х у. Перші спроби її реалізації були зроблені в 30-х рр. нашого століття й показали перспективність цієї ідеї. В 70-е рр. ряд країн приступився до проектування й будівництва досвідчених океанських теплових електростанцій (ОТЕС) , що представляють собою ськладні великогабаритні спорудження. ОТЕС можуть розміщатися на березі або перебувати в океані (на якірних системах або у вільному дрейфі) . Робота ОТЕС заснована на принципі, використовуваному в паровій машині (див. мал. 1) . Казан, заповнений фреоном або аміаком - рідинами з низькими температурами кипіння, обмивається теплими поверхневими водами. пара, Що Утвориться, обертає турбіну, пов’язану з електрогенератором. Відпрацьована пара прохолоджується водою з нижележащих холодних шарів і, конденсуючись у рідину, насосами знову подається в казан. Розрахункова потужність проектованих ОТЕС становить 250 - 400 Мвт.

Ученими Тихоокеанського океанологічного інституту АН СРСР було запропоновано й реалізується оригінальна ідея одержання електроенергії на основі різниці температур підлідної води й повітря, що становить в арктичних районах 26 ° С и більше.

У порівнянні із традиційними тепловими й атомними електростанціями ОТЕС оцінюються фахівцями як більш економічно ефективні й практично не забруднююче океанське середовище. Недавнє відкриття гідротермальних джерел на дні Тихого океану народжують привабливу ідею створення підводних ОТЕС, що працюють на різниці температур джерел і навколишніх вод. Найбільш привабливими для розміщення ОТЕС є тропічні й арктичні широти (див. мал. 2 і мал. 3) .

Енергія припливів

Використання енергії припливів почалося вже в Х1 в. для роботи млинів і лісопилок на берегах Білого й Північного морів. Дотепер подібні спорудження служать жителям ряду прибережних країн. Зараз дослідження зі створення приливних електростанцій (ПЕС) ведуться в багатьох країнах миру (див. таблицю1 і карту1) .

Два рази 3 на добу в те саме час рівень океану те піднімається, то опуськається. Це гравітаційні сили Місяця й Сонця притягають до себе маси води. Удалині від берега коливання рівня води не перевищують 1 м, але в самого берега вони можуть досягати 13 м, як, наприклад, у Пенжинськой губі на Охотське море.

Приливні електростанції працюють по наступному принципі: в устя ріки або затоці будується гребля, у корпусі якої встановлені гідроагрегати. За греблею створюється приливний басейн, що наповнюється приливним плином, що проходить через турбіни. При відливі потік води спрямовується з басейну в море, обертаючи турбіни у зворотному напрямку. Уважається економічно доцільним будівництво ПЕС у районах із приливними коливаннями рівня моря не менш 4 м. Проектна потужність ПЕС залежить від характеру припливу в районі будівництва станції, від обсягу й площі приливного басейну, від числа турбін, установлених у тілі греблі.

У деяких проектах передбачені двох- і більше басейнові схеми ПЕС із метою вирівнювання вироблення електроенергії.

Зі створенням особливих, капсульних турбін, що діють в обох напрямках, відкрилися нові можливості підвищення ефективності ПЕС за умови їхнього включення в єдину енергетичну систему регіону або країни.

При збігу часу припливу або відливу з періодом найбільшого споживання енергії ПЕС працює в турбінному режимі, а при збігу часу припливу або відливу з найменшим споживанням енергії турбіни ПЕС або відключають, або вони працюють у насосному режимі, наповнюючи басейн вище рівня припливу або откачивая воду з басейну.

В 1968 р. на узбережжя Баренцева моря в Кислій губі споруджена перша в нашій країні дослідно-промислова ПЕС. У будинку електростанції розміщено 2 гідроагрегати потужністю 400 кВт.

Десятилітній досвід експлуатації першої ПЕС дозволив приступитися до ськладання проектів Мезенськой ПЕС на Білому морі, Пенжинськой (див. мал. 4) і Тугурськой на Охотське море.

Використання великих сил припливів і відливів Світового океану, навіть самих океанських хвиль - цікава проблема. До рішення її ще тільки приступають. Отут багато чого має бути вивчати, винаходити, конструювати.

ПЕС РАНС

В 1966 р. у Франції на ріці Ранс побудована перша у світі приливна електростанція, 24 гідроагрегата якої виробляють у середньому за рік 502 млн. кВт. година електроенергії. Для цієї станції розроблений приливний капсульний агрегат, що дозволяє здійснювати три прямі й три зворотних режими роботи: як генератор, як насос і як водопропуськний отвір, що забезпечує ефективну експлуатацію ПЕС. По оцінках фахівців, ПЕС Ранс економічно виправдана. Річні витрати експлуатації нижче, ніж на гідроелектростанціях, і становлять 4% капітальних вкладень.

Енергія хвиль

Ідея одержання електроенергії від морських хвиль була викладена ще в 1935 р. радянським ученим К. Е. Ціолковським.

Pages: 1 2 3

Збережи - » Енергетичні ресурси Світового Океану . З'явився готовий твір.