ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ МИРОВОГО ОКЕАНА

Энергетические ресурсы — принципиально доступная механическая и тепловая энергия Мирового океана.

Мировой океан содержит огромные, поистине неисчерпаемые источники механической и тепловой энергии, а также регулярные возобновляемые источники энергии. Основными видами энергии этого типа являются приливная энергия, волны, морские течения и температурные градиенты. Обращает на себя внимание энергия приливов и отливов.

Приливная энергия использовалась более тысячи лет на мельницах и лесопилках в прибрежных районах Франции и Англии. Величина приливов в океанах колеблется от 10–20 см до 15–18 м. Первая промышленная ПЭС была создана во Франции (в 1967 г. мощностью 240 000 кВт) в устье реки. Ранс, где величина приливов достигает 13,5 м. Приливные электростанции - общая приливная мощность в нашей стране оценивается от 1 до 6 миллиардов киловатт-часов - это превышает энергию абсолютно всех рек мира. Возможности строительства этих электростанций существуют в 25-30 регионах мира. Проектируются самые мощные ПЭС - в заливе Мон-Сен-Мишель во Франции (мощностью 10 млн кВт), в устье реки. Северн, впадающий в Бристольский залив, Великобритания. В Фанди Бэй спроектирована совместная американо-канадская ПЭС мощностью 1 млн кВт.

Ведутся исследования по проектированию ПЭС в Камбейском заливе (Индия) и на западном побережье Австралии. В Общем во двадцати трех государствах существуют районы, подходящие для постройки эффективных ПЭС. В государствах СНГ функционирует Кислогубская ПЭС мощностью 400 кВт (функционирует с 1968 г.). В Российской Федерации разработаны также планы крупных Лумбовской ПЭС (340 тыс. кВт), Мезенской (1,3 миллионов кВт) и Кулойской ПЭС (500 тыс. кВт) как составных элементов большой Беломорской ПЭС, которая 100-километровой платиной обязана отделить восточную часть Мезенского залива.

Но приливные электростанции обладают рядом серьезных природоохранных недостатков. Они представляют собой существенную опасность для окружающей среды океана. Турбины сильно нарушают приливные потоки, из которых извлекают энергию. И имеют все шансы причинить ущерб морской фауне, что попадает в лопасти.

Приливные электростанции имеют все шансы существовать и в иных конфигурациях, кроме генераторов, приводимых в процесс турбинами. Это, в частности плотины и приливные лагуны. Однако плотины, кроме того, могут иметь отрицательные природоохранные последствия, нарушая морские экосистемы и формируя огромное количество ила. Одна подобная система в Бретани, Франция, ранее повергла к исчезновению местной камбалы в данной области. Приливные лагуны – это значительно более экологически безопасная форма. Подобные электростанции функционируют в защищенных, искусственных прибрежных бассейнах. Однако выработка энергии на них значительно ниже, нежели у иных видов.

Невзирая на данные значительные недочеты, есть регионы, в особенности около Англии и Китая, которые особенно хорошо подойдут в интересах расширения приливной энергии. Также многие защитники климата заявляют, что мы никак не можем предоставить возможность себе воздержаться от приливной энергии. Подобные электростанции весьма надежны и имеют все шансы отслужить до 120 лет.

Существенная энергия сосредоточена в волнах Мирового океана. Любой метр гребня волны вышиной 3 м несет в себе тысячи кВт энергии, а каждый километр – 1 миллионов кВт. Согласно оценкам ученых, совокупная мощь волн океана составляет 90 миллиардов кВт. Практически пока освоено производство энергии в установках небольшой мощности для освещения буев, маяков. Волновые электрогенераторы применяются на плавучем маяке в Мадрасском порту (Индия), в Японии эксплуатируется свыше трёхсот буев, маяков. Деятельность по созданию установок огромной мощности проводятся в США, Англии, Германия, Швеции. Проводятся также работы по изучению термической энергии океана. Незначительные моретермальные станции созданы во Франции, проводятся исследования в США и Японии. Французскими экспертами сформирована моретермальная станция около побережья Кот-д’Ивуара (недалеко от Абиджана, мощностью четырнадцать тыс.кВт), ведутся работы по формированию такой станции на о. Бали (Индонезия). Экономически рационально создавать моретермальные электростанции в комплексе с опреснителями морской воды, добычей поваренной соли, магния и иных химических товаров.

Еще один источник энергии в Мировом океане - океанические течения, обладающие огромным энергетическим потенциалом. Достаточно сказать, что потребление Гольфстрима в районе Флоридского пролива составляет двадцать пять миллионов м3 / с, что в двадцать раз больше, чем потребление абсолютно всех рек мира. А после того, как Гольфстрим уже соединяется с Антильскими островами в океане, его расход увеличивается до 82 млн м3 / с. Несколько раз пытались вычислить потенциальную энергию этого потока шириной 75 км и толщиной 700–800 м, движущегося со скоростью 3 м / с.

Еще один источник энергии в Мировом океане - океанические течения, обладающие огромным энергетическим потенциалом. Достаточно сказать, что поток Гольфстрима даже во Флоридском проливе составляет 25 миллионов м3 / с, что в 20 раз больше, чем сток всех рек мира. А после того, как Гольфстрим уже соединяется с Антильскими островами в океане, его расход увеличивается до 82 млн м3 / с. Они несколько раз пытались вычислить потенциальную энергию этого потока шириной 75 км и толщиной 700–800 м, движущегося со скоростью 3 м / с. Когда говорят об использовании температурного градиента, то имеют в виду источник уже не механической, а тепловой энергии, заключенной в куче океанских вод. Как правило разность температур воды на поверхности океана и на глубине 400 метров составляет 12 °C. Но в акваториях тропиков, расположенных среди 20° с. ш. и 20° ю. ш., верхние пласты воды в океане могут иметь температуру 25–28 °C, а нижние, на глубине 1000 метров, – всего 5 °C. Непосредственно в подобных случаях, если амплитуда температур доходит 20° и более, считается экономически оправданным применение ее для извлечения электроэнергии на гидротермальных (моретермальных) электростанциях.

Французские ученые и инженеры доказали теоретическую вероятность такого использования сильного перепада температур в океанских водах в конце 19 века. Но только в 1970-х годах они подошли к технической реализации этой идеи. XX век Согласно современным представлениям, морская термальная станция представляет собой плавучую конструкцию, в которой тепло поверхности океана, нагретой солнцем, нагревает жидкость, которая испаряется при относительно низкой температуре, например, аммиак. Образующийся пар подается в турбину, которая соединена с генератором, но затем сбрасывается в глубокий холодный слой, где снова превращается в жидкость. Такая система имеет непрерывную работу, ни в коем случае не требует топлива и не оказывает негативного воздействия на окружающую среду. Стоимость его использования также невысока. Однако морские тепловые электростанции требуют высоких инвестиционных затрат и имеют небольшой (7-10%) коэффициент преобразования энергии, поэтому в целом энергоресурсы Мирового океана лучше отнести к ресурсам будущего.

Республика Беларусь обделена энергетическими ресурсами Мирового океана, но и без них отлично справляется с вопросом обеспечения электроэнергии. В 2020 г. производство электроэнергии энергоисточниками ГПО «Белэнерго» составила 34,035 миллиардов кВт·ч, экспортирование электроэнергии составило 653 миллионов кВт·ч, импорт электроэнергии – 154 миллионов электроэнергии .Кроме того выполнены важные и средние ремонты 80 единиц теплотехнического оснащения, осуществлена замена и смонтировано тепловых сетей в размере 183,09 километров в однотрубном исчислении, установлено в использование 1924,26 километров линий электропередачи 0,4-330 кВ, совершена установка электрических котлов на энергоисточниках энергоснабжающих учреждений в рамках реализации мероприятий согласно режимной интеграции Белоруской АЭС..

Список литературы:

1. https://www.energo.by/content/infocenter/news/itogi-rаboty-v-2020-godu-podvedeny-nа-zаsedаnii-sovetа-gpo-belenergo-v-minske__11759/
2. Бекаев, Л.С. Мировая энергетика и переход к устойчивому развитию / Л.С. Бекаев, О.В. Марченко, С.П. Пинегин и др. - Новосибирск, Наука, 2000
3. Городов, Р.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учебное пособие / Р.В. Городов, В.Е. Губин, А.С. Матвеев. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009
4. Залогин Б. С., Кузьминская К. С. Мировой океан: Учеб. пособие. М.: Академия, 2001
5. Коробков, В.А. Преобразование энергии океана / В.А. Коробков. - Л.: Судостроение, 1986