Árapály-erőművek tervezési jellemzőinek bemutatása. Az árapály-erőmű (TPP) a vízerőművek speciális típusa
1. dia
2. dia
A folyamatosan energiaéhséget tapasztaló emberiség egyre nagyobb figyelmet fordít az alternatív energiaforrásokra. És ebből a szempontból a Világóceán az energiaforrások kimeríthetetlen tárháza. Az óceáni energia egyik legerősebb forrása az árapály-áramok.
3. dia
Évszázadokon keresztül az emberek spekulálnak a tengeri árapály okáról. Ma már biztosan tudjuk, hogy egy erőteljes természeti jelenséget - a tengervizek ritmikus mozgását a Hold és a Nap gravitációs ereje okozza.
4. dia
A legmagasabb és legerősebb árapály hullámok a tengerekbe és óceánokba ömlő folyók kis és keskeny öbleiben vagy torkolataiban fordulnak elő. Az Indiai-óceán árapálya torkolatától 250 km-re gördül a Gangesz sodrásával szemben. Az Atlanti-óceán felől érkező árapály 900 km-re terjed fel az Amazonasig. A zárt tengerekben, például a Fekete-tengeren vagy a Földközi-tengeren 50-70 cm magas árhullámok fordulnak elő
5. dia
Ez egy speciális típusú vízerőmű, amely az árapály energiáját, sőt a Föld forgásának kinetikus energiáját használja fel. Az árapály-erőművek a tengerek partjain épülnek, ahol a Hold és a Nap gravitációs ereje naponta kétszer változtatja a vízszintet. A vízszint ingadozása a part közelében elérheti a 13 métert. Árapály-erőművek
6. dia
7. dia
8. dia
Az alternatív energiaforrások jelenleg kiváló munkát végeznek. A szél- és napenergiát főként alternatív energiaként használják fel. Létezik az apályok és áramlások energiája is, amelyet meglehetősen ritkán használnak fel. Bár ez az alternatív energiatermelési módszer, amely nem hoz létre zajt, rezgést, és semmilyen módon nem befolyásolja a természetet. Az apály-apály és dagály felhasználásával ilyen energiatermelési források létrehozása jelentősen magas költségekkel jár. De a víz mozgását energiává alakító egyedi turbinák segítségével egy ilyen rendszer árkategóriája megfizethetőbb lehet.
9. dia
A tengeri árapály energiáját árapály-erőművek segítségével alakítják át elektromos energiává, amelyek kihasználják a „magas” és „alacsony” vízszintek közötti különbséget dagály és apály idején.
Nagy teljesítményű hőerőművekkel (beleértve az atomerőműveket is) egy energiarendszerben együttműködve a naperőművek által termelt energia felhasználható az energiarendszer csúcsterheléseinek fedezésére, illetve az azonos rendszerbe tartozó vízerőművek, amelyek szezonálisan szabályozottak. tározók, képes kompenzálni az árapály-energia havi ingadozásait.
Az árapály-energia felhasználásának lehetőségére Oroszország partjain először Prof. Lyakhnitsky V.Ya. 1926-ban megjelent Blue Coal című munkájában. Ezt követően, 1938-tól kezdve, az oroszországi probléma tanulmányozását L.B. Bernstein, aki felderítette a Barents- és a Fehér-tenger partját, hogy azonosítsa az árapály-erőművek (TPP) lehetséges építésének helyszíneit.
Kidolgozott egy modellt az árapály-energia hatékony felhasználására - az árapály-erőmű épületének úszó szerkezetét, amely csökkenti az építési költségeket, majd felügyelte a kísérleti Kislogubskaya árapály-erőmű építését, ahol ezt a tervezést elvégezték. és felügyelte a Gidroproekt Intézetben nagy teljesítményű árapály-erőművek tervezését is.
Ennek a minőségnek köszönhetően az árapály-energia a napi ciklus szaggatottsága és a holdhónap egyenetlensége ellenére meglehetősen erős energiaforrás, amelyet tározós folyami vízerőművekkel kombinálva lehet használni.
Egy ilyen kombinációval a folyami vízerőművek energiájával szabályozott, lüktető, szaggatott, de mindig garantált árapály-energiaáramlások jelentős mértékben hozzájárulhatnak az energiarendszer terhelési ütemtervének változó részének lefedéséhez, javítva ezzel a meglévő termikus üzemek működését. erőművek és atomerőművek , valamint a környezetet szennyező új fosszilis tüzelésű erőművek építésének kiszorítása .
Egy folyó vízfolyása esetében a bruttó elméleti potenciált a háztartás hosszú távú áramlási sebességének számtani átlagának és a folyó teljes esése mentén fellépő bruttó nyomásnak a szorzataként határozzuk meg, bizonyos együtthatóval véve. De ha egy folyó vízfolyása természetes állapotában az energiát a súrlódásra, a turbulens keveredésre és a csatorna eróziós feldolgozására pazarolja, akkor az árapály-medence energiapotenciálja az árapály által egész évben végzett munkában fejeződik ki, amikor a szint emelkedik. és minden dagályciklus során leesik.
Az árapály-erőművek a tiszta energia forrásai. Ez az alapvető ítélet azon a tényen alapul, hogy a TES egymedencés, kettős hatású séma szerint működik, és nem változtatja meg a természetes árapály-ingadozások ritmusát. Megszünteti a környezet káros kibocsátással történő szennyezését, amely elkerülhetetlen a hőerőművek működése során. A PAS nem igényel elöntést, ami elkerülhetetlen a síkvidéki folyókon nagy vízerőművek építése során.
Valentina Alekseevna Karpacheva fizikatanár
2. dia
Vízierőmű (HPP)
- A világ elektromos áramának mintegy 23%-át vízerőművek állítják elő. A lehulló víz mozgási energiáját a turbina forgási mechanikai energiájává alakítják, a turbina pedig egy elektromos gépi áramgenerátort forgat.
- A vízerőművek hatékony villamosenergia-termeléséhez két fő tényezőre van szükség: egész évben garantált vízellátásra és esetleg nagy folyólejtőkre.
3. dia
A vízerőművek típusai
Vízierőművek (HPP)
- Gát vízerőművek
- Folyóvízi erőművek
- Vízierőművek gátja
- Elterelő vízerőművek
- Szivattyús tárolós erőművek
- Árapály-erőművek
- Hullámerőművek és tengeri áramlatok
4. dia
Vízierőmű-séma
5. dia
A vízerőmű működési elve
A gát vízholtágat hoz létre a tározóban, állandó energiaellátást biztosítva. A víz átfolyik egy vízbeömlőn, melynek szintje határozza meg az áramlási sebességet. A víz áramlása, forgatva a turbinát, forgatja az elektromos generátort. A nagyfeszültségű vezetékek továbbítják az áramot az elosztó alállomásokhoz.
6. dia
Oroszország legnagyobb vízerőművei
7. dia
Sayano-Shushenskaya HPP
8. dia
Szivattyús tárolós erőművek (PSPP)
A szivattyús tárolós erőművek az elektromos terhelési ütemezés napi heterogenitásának kiegyenlítésére szolgálnak.
Alacsony terhelésű órákban a szivattyús tározós erőmű villamos energiát fogyasztó alsó tározóból a felső tározóba szivattyúzza a vizet, a villamosenergia-rendszer megnövekedett terhelése idején pedig a tárolt vizet használja fel a csúcsenergia előállítására.
Zagorskaya PSPP
9. dia
Árapály-erőmű (TPP)
Az árapály-erőművek az árapály energiáját használják fel. Az árapály-erőművek a tengerek partjain épülnek, ahol a Hold és a Nap gravitációs ereje naponta kétszer változtatja a vízszintet. A vízszint ingadozása a part közelében elérheti a 13 métert.
Árapály-erőmű, La Rance, Franciaország
Árapály-erőművek videón
10. dia
Kislogubskaya TPP
A kísérleti hőerőmű a Barents-tenger Kislaya-öbölében található, Ura-Guba falu közelében, Murmanszk régióban. Az első és egyetlen árapály-erőmű Oroszországban. Az állam a tudomány és a technológia műemlékeként tartja nyilván.
11. dia
Folyóvízi erőmű (RusGES)
A folyóvízi vízerőmű (RusGES) olyan gátmentes vízerőműveket jelent, amelyek magas vizű folyókon, szűk völgyekben, hegyvidéki folyókon, valamint a tengerek gyors sodrásában és óceánok.
Az árapály-erőmű (TPP) a vízerőmű egy speciális típusa, amely az árapályok energiáját, és valójában a Föld forgásának kinetikus energiáját használja fel. Az árapály-erőművek a tengerek partjain épülnek, ahol a Hold és a Nap gravitációs ereje naponta kétszer változtatja a vízszintet. A vízszint ingadozása a part közelében elérheti a 13 métert.
Előnyök és hátrányok Előnyök 1. Környezetbarát. 2. Alacsony áramköltség. 3. Gátrombolás esetén nem jelentenek katasztrófaveszélyt. 4. Közel a fogyasztókhoz. Hátrányok 1. Magas építési költség. 2. Folyamatosan változó teljesítmény (az árapály fázisaitól függ). 3. Sok időbe telik, mire megtérül. 4. A tengerpart állapota romlik.
Az árapály-erőművek (TPP) sajátossága a tenger árapályából származó, természetesen megújuló energia felhasználása, amelynek természete a Földnek a Holddal és a Nappal való gravitációs kölcsönhatása során fellépő árapály-erőhöz kapcsolódik. A Föld vízhéja számára az árapály-erőnek csak a vízszintes komponense bír gyakorlati jelentőséggel. A Holdnak a Földhöz való közelsége miatt a Hold hatása alatti dagály nagysága 2,2-szer nagyobb, mint a napé. A tengerek és óceánok partjain a legelterjedtebb a félnapi dagály, amelyben a maximális apályhullám kétszer fordul elő a holdnap során (24 óra 50 perc). A TES létrehozásához kedvező természeti feltételek szükségesek, amelyek magukban foglalják: dagály (A > 3-5 m); a partvonal körvonala (lehetőleg öböl kialakításával), lehetővé téve a medence leválasztását a tengertől az árapály-erőmű működéséhez, a gát gát minimális hosszával és magasságával, valamint megalapozásának kedvező geológiai feltételeivel.
1. dia
2. dia
3. dia
4. dia
5. dia
6. dia
7. dia
8. dia
9. dia
10. dia
11. dia
12. dia
A „Kislogubskaya árapály erőmű” (9. osztály) témában készült előadás teljesen ingyenesen letölthető weboldalunkról. Projekt tárgya: Zene. A színes diák és illusztrációk segítenek elkötelezni osztálytársait vagy közönségét. A tartalom megtekintéséhez használja a lejátszót, vagy ha le szeretné tölteni a jelentést, kattintson a megfelelő szövegre a lejátszó alatt. Az előadás 12 diát tartalmaz.
Bemutató diák
1. dia
Kislogubskaya árapály erőmű
Cheboksary, 2008
Elkészítette: Bodrova Yana „45. számú középiskola” önkormányzati oktatási intézmény „A” 9. osztályos tanulója
2. dia
Az árapály-erőmű helye Az árapály-erőmű működésének újraindítása A Kislogubskaya árapály-erőmű építési módja Kifogástalan áramforrás - árapály-erőmű Következtetések
4. dia
5. dia
Az ÁFSZ működésének újraindítása
Két évvel ezelőtt a RAO UES aktív részvételével megkezdődött a Kislogubskaya hőerőmű helyreállítása. Ennek ösztönzése az volt, hogy az egyik orosz kutatóintézetben létrehoztak egy egyedülálló egységet - egy merőleges turbinát, amely csak egy irányba képes forogni, függetlenül az apály és apály irányától. A találmány megismerése után a RAO vezetése a murmanszki energiamérnökök elé állította a feladatot, hogy ezt itt, a Kola-félszigeten valósítsák meg. Két éven belül a probléma megoldódott. Oroszország egyetlen kísérleti árapály-erőművét pedig (amely az OJSC Kolenergo tulajdonában) 2004 decemberében tíz évnyi tétlenség után újra üzembe helyezték.
6. dia
Természetesen rengeteg tesztelési munka vár még, mert kísérleti ipari üzemről beszélünk. Ennek az eseménynek a mértéke azonban túlmutat az orosz energiaszektoron. Ez valóban a világ első ortogonális egysége, amely árapály-állomáson működik. A Kislogubskaya állomáson azonban nem idegen az „első a világon” jelző. Egy ortogonális hidraulikus egység kísérleti mintáját az OJSC "NIIES"-nél hozták létre, és az RAO "UES of Russia" megrendelésére a "PO Sevmash" Szövetségi Állami Egységes Vállalatban (Szeverodvinszk, Arhangelszk régió) építették.
7. dia
A Kislogubskaya TPP építési módja
A vízerőműépítés gyakorlatában először a PES épülete áthidalók felállítása nélkül - a dokkban lebegő módszerrel - épült. Majd a teljesen összeszerelt technológiai berendezéssel kikerült az építkezési dokkból, tengeri úton a Kislaya-öbölbe vontatva a búvárok által kiegyenlített homokos-kavicsos talajra telepítették. Ez az építési mód 25-30%-os tőkeköltség-csökkentést tesz lehetővé a hidraulikus szerkezetek klasszikus építési módjához képest. Ezenkívül a Kislogubskaya hőerőmű építése során különösen erős és fagyálló betont fejlesztettek ki, amely ellenáll a sarkvidéki tengeri környezet hatásainak, valamint a berendezések fémszerkezeteinek és vasbeton szerelvényeinek egyedülálló katódos védelmét a korróziótól és a tengeri szennyeződéstől. szervezetek.
8. dia
9. dia
Kifogástalan áramforrás - PES
Az árapály-állomások kilátásai világszerte komolyak. Tervezett villamosenergia-termelés, gyakorlatilag független az apály-apálytól (pl. szélerőművek, amelyek légmozgástól függenek), a káros kibocsátások hiányától (pl. hőerőművek), az elöntött területektől (pl. vízierőművek) és a sugárzási veszélyektől ( mint az atomerőművek) ideális áramforrássá teszik az árapály-erőműveket. A fejlett országok arra számítanak, hogy a jövőben az energiafogyasztás 12%-át tengeri energiából fogják biztosítani.
10. dia
A szakértők szerint az ortogonális turbinák alkalmazása nagy távlatokat nyit az oroszországi árapály-erőművek építéséhez. Egy ilyen turbina egyedülálló abban, hogy amikor az áramlás előre és hátrafelé mozog (apály és dagály), akkor a forgásiránya nem változik, mindig ugyanabba az irányba forog. Ez többszörösen csökkenti a turbina és a generátor gyártási költségeit. Ha az új turbina természetes üzemi körülmények között végzett tesztjei sikeresek lesznek, akkor megkezdődhet a mezeni hőerőmű építése, és az NIIES, a Sevmash és a Kolenergo OJSC együttműködésének tapasztalatai megnyitják az utat az árapály ipari üzemeltetése előtt. erőművek hazánkban.
11. dia
Jelenleg nincs világanalóg egy ilyen ortogonális turbinának. A múlt század 80-as éveinek végén japán és kanadai tudósok kísérletet tettek egy hidraulikus egység létrehozására. A hatásfoka azonban 40% alattinak bizonyult, és a munkavégzés leállt a berendezés veszteségessége miatt. Az NIIES tudósai szerint az orosz analóg hatékonysága 70% is lehet.
12. dia
A Kislogubskaya TPP az egyetlen olyan kísérleti állomás Oroszországban, amely árapály-energiát használ. A Kislogubskaya hőerőmű a világ egyetlen nagyméretű betonépítménye az Északi-sarkon. A Kislogubskaya hőerőmű az állam nyilvántartásában van, és Oroszország tudományos és technológiai műemlékeként védett. Az állomás 1970 és 1994 között 8018 ezer kWh villamos energiát termelt.