Hidroelektrostacijas un paisuma un bēguma spēkstacijas šobrīd ir diezgan daudzsološas enerģijas iekārtas. Šajā materiālā tiks apskatīta plūdmaiņu enerģija: plūdmaiņu spēkstaciju plusi un mīnusi, darbības princips, esošie PES un plānotās iespējas.
Alternatīvie enerģijas avoti: īss pārskats
Mūsdienās daudzsološie enerģijas avoti aizņem ne tikai ekologu un zinātnieku, bet arī uzņēmēju, inženieru un investoru prātus. Alternatīvie enerģijas avoti (ebb un plūsmas, saule, vējš) ir ieinteresēti rentabilitātes un relatīvi mazo vides drošības apdraudējumu dēļ. 2010. gadā netradicionālie enerģijas piegādes avoti veidoja apmēram 5% no visa cilvēces patērētā enerģijas. Gandrīz 2% (no pasaules vērtības) precīzi radīja plūdmaiņu elektrostacijas.
Kā darbojas plūdmaiņas spēkstacijas
Plūdmaiņu enerģija cilvēci interesē galvenokārt tās neizsmeļamības dēļ. Pirmie mēģinājumi to izmantot labā ir veikti kopš desmitā gadsimta, kad viņi sāka veidot mazus aizsprostus ar ūdenskrātuvēm, vēlāk arī graudu dzirnavas. Līdzīgus mūsdienu plūdmaiņu elektrostaciju prototipus joprojām izmanto tautsaimniecībā.
Atklājot elektrību, mehāniskās "spēkstacijas" tika aizstātas ar mūsdienu cilvēkam pazīstamākām. Mūsdienās plūdmaiņu enerģija rotē milzīgo turbīnu asmeņus, pārvēršot tos elektriskajā enerģijā. Tādējādi tiek izmantots tas pats princips kā pirms vairākiem gadsimtiem, tikai nedaudz modificēts atbilstoši mūsdienu apstākļiem un paaugstinātām vajadzībām.
Plūdmaiņu enerģijas izmantošanas problēmas
Plūdmaiņu elektrostaciju celtniecība ir ļoti dārgs pasākums. Turklāt no finansiālā viedokļa lielu TEC būvniecība ir izdevīga, kas ir pilnīgi nepiemēroti attāliem vai reti apdzīvotiem reģioniem. Citas problēmas ir šādas:
-
plūdmaiņas spēkstacijas jaudas svārstības, kas saistītas ar plūdmaiņu augstuma izmaiņām (mainās arī plūdmaiņas enerģija) ik pēc divām nedēļām;
-
parastā saulaino dienu perioda neatbilstība plūdmaiņu iestāšanās laikam;
-
pāreja starp optimālo enerģijas ražošanas un patēriņa laiku;
-
dažos gadījumos plūdmaiņas spēkstacijas tuvumā ir nepieciešami papildu enerģijas avoti.
Pastāv arī viedoklis, ka plūdmaiņu spēkstaciju aktīva darbība radīs cilvēcei iepriekš nezināmas vides problēmas - Zemes rotācijas kavēšanu. Pēdējo neapstiprina autoritatīvi zinātniskās sabiedrības avoti. Liela skaita PES darbs palielina dienas ilgumu par deviņām reizēm mazāk nekā plūdmaiņu enerģija (dabiska plūdmaiņu kavēšana).
Plūdmaiņas spēkstaciju celtniecības priekšrocības
Uz katastrofu un negadījumu fona, kas reti notiek atomelektrostacijās, bet atstāj ilgu atmiņu, alternatīvi enerģijas avoti izskatās kā droša alternatīva. Un, lai arī plūdmaiņu spēkstaciju celtniecībā ir pietiekami daudz grūtību, ir arī daudz priekšrocību:
-
Videi draudzīgums. PES gadījumā cilvēka izraisītas katastrofas ar sekojošu plašu teritoriju inficēšanos iespējamība tiek samazināta līdz gandrīz nullei. Degvielas sadegšanas laikā atmosfērā nav kaitīgu izmešu.
-
Uzticamība Plūdmaiņu elektrostacijas darbojas stabili gan standarta režīmā, gan pie maksimālās slodzes.
-
Zemas enerģijas izmaksas. Salīdzinot ar citiem elektrostaciju veidiem, PES raksturo zemas enerģijas izmaksas, ko apstiprina faktiskie darbības rezultāti.
-
Augsta efektivitāte. Dabiskās enerģijas pārvēršanas izmantojamā enerģijā efektivitāte sasniedz 80%, savukārt vēja elektrostacijas nodrošina efektivitāti līdz 30%, bet saules enerģija - vidēji 5-15%, bet dažos gadījumos tika reģistrēta 35% efektivitāte.
La Rance: pirmā plūdmaiņas spēkstacija
Plūdmaiņas spēkstaciju izplatības atskaites punkts bija 1967. gads, kad tika nodota ekspluatācijā La-Rance, pirmā elektrostacija, kas atradās Francijā, Bretaņas vēsturiskajā reģionā. Plūdmaiņas enerģijas izmantošana šeit bija saistīta ar ievērojamiem plūdmaiņas pakāpieniem trīspadsmit ar pusi metru parastajā astoņu metru augstumā.
La-Rance PES jauda ir 240 MW, un vienas enerģijas vienības (kW \ h) izmaksas ir pusotras reizes zemākas nekā parasti Francijas elektrostacijās. Elektrostacijas aizsprosts veic ne tikai energoiekārtas nepārtrauktas darbības nodrošināšanas funkcijas, bet arī kalpo kā tilts pār ceļu, kas savieno Dinarda un Sentmalo pilsētas. Turklāt La Rance ir populāra tūristu atrakcija, kas uz Franciju piesaista līdz divsimt tūkstošiem ceļotāju.
PES Dienvidkorejā: visspēcīgākā elektrostacija
Sikhvinskaya PES ir vēl viens izcils alternatīvās enerģijas objekts, kas atrodas Dienvidkorejas ziemeļrietumu krastā mākslīgā līcī. Elektrostacija tika nodota ekspluatācijā 2011. gadā un ātri izvirzīja pirmo pasaules elektrostaciju otrajā pozīcijā jaudas ziņā.
Tieši elektrostacijas celtniecībai iepriekš vajadzēja izveidot saldūdens rezervuāru. Vēlāk ūdens kvalitāte sāka pasliktināties, un 1997. gadā (pēc jūras pētījumu institūta apstiprināto minējumu apstiprināšanas un risinājumu izstrādes) tika nolemts aizsprostam izveidot caurumu. Tas ļāva izmantot plūdmaiņu enerģiju. TPP būvniecība tika sākta 2003. gadā, un tās palaišana tika plānota 2009. gadā. Sakarā ar būvniecības kavēšanos elektrostacija tika uzsākta 2011. gadā.
Plūdmaiņu spēkstacijas citās pasaules valstīs
Valstis, kas izmanto plūdmaiņu enerģiju, neaprobežojas tikai ar progresīvo Franciju un tehnoloģisko Dienvidkoreju. Plūdmaiņu elektrostacijas darbojas:
-
Lielbritānija
-
Norvēģija
-
Kanāda
-
Ķīna
-
Indija
-
Amerikas Savienotās Valstis.
Dažas citas valstis plāno šādu konstrukciju būvniecību.
Plūdmaiņu elektrostacijas Krievijā
Krievijā plūdmaiņu enerģija kopš 1968. gada tiek izmantota kā daļa no eksperimentālā TPS uz Kislaya Guba Barenca jūrā (attēlā). Padomju laikos tika izstrādāti projekti, lai uzbūvētu vēl trīs plūdmaiņas spēkstacijas (vienu Baltajā jūrā un divas Okhotskā). Nekas nav zināms par abu objektu pašreizējo stāvokli, savukārt Meženskaya TPP, kas tiek projektēts Arhangeļskas apgabalā, ir iespēja kļūt par visspēcīgāko plūdmaiņu spēkstaciju pasaulē. Projektēšanas stadijā ir arī Ziemeļu PES Kolu pussalā.
