Статья. К.т.н. И.Н. Усачев, д.т.н. Б.Л. Историк, инж. А.Л. Золотое, инж. Н.В. Башкин (ОАО «НИИЭС»)
Журнал Новое в Российской энергетике.В настоящее время в мире быстрыми темпами ведется разработка программ развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ), способных в ближайшем будущем составить конкуренцию традиционной энергетике, базирующейся на углеводородных ресурсах. В странах, расположенных на морских побережьях и обладающих необходимыми природными ресурсами, большой интерес вызывают исследования в области использования энергии Мирового океана с помощью создания приливных (ПЭС) и волновых (ВолнЭС) электростанций.
Технически осуществимый к использованию энергопотенциал приливной энергии в мире оценивается на сегодня более, чем в 3500 млрд кВт-ч в год, что сопоставимо с речными энергоресурсами в 4000 млрд кВт-ч, при этом энергопотенциал морских ветровых волн составляет 2500 млрд кВт-ч. Сейчас в мире работают две промышленные ПЭС: Ранс во Франции и Сихва в Южной Корее, а также ряд малых экспериментальных ПЭС в России (Кислогубская, Малая Мезенская), Канаде (Аннаполис) и Китае (Цзянсянь) и др.
В России в изученных створах будущих ПЭС на побережье Баренцева, Белого и Охотского морей, где наблюдаются наибольшие приливы (от 4,0 до 13,5 м), можно получить более 250 млрд кВт-ч годовой выработки элекроэнергии. В ближайшее время в России помимо действующих экспериментальных Кислогубской и Малой Мезенской ПЭС планируется начать строительство Северной ПЭС в губе Долгая Баренцева моря мощностью 12 МВт, проект которой был разработан ОАО «НИИЭС» в 2011 г. При совмещении Северной ПЭС с блоками волновой электростанции суммарная установленная мощность энергетического сооружения составит около 24 МВт. На базе опыта, полученного при строительстве Северной ПЭС, планируется сооружение Мезенской ПЭС в Мезенской губе Белого моря мощностью в 8,0 млн кВт с годовой выработкой электроэнергии 40,0 млрд кВт-ч (при числе часов использования установленной мощности 5000 ч/год), равной выработке всех ГЭС России в европейской части страны, а также Тугурской ПЭС в Тугурском заливе на южном побережье Охотского моря мощностью в 3,5 млн кВт.
1. Основное положительное свойство приливной энергии - неизменность среднемесячного энергопотенциала, а ее особенность - внутрисуточная лунная неравномерность, которую удалось перевести в суточное потребление энергии при возникновении в XX веке в мире крупных энергосистем, которые «поглотили» ПЭС при их совместной работе с ГЭС и ТЭС.
2. Пионерная в России Кислогубская ПЭС впервые в мировой гидроэнергетической практике была сооружена наплавным способом (без перемычек), что вызвало в мире небывалый подъем строительства топливно-энергетических сооружений наплавным способом и позволило сократить капитальные затраты на строительство до 42 %.
3. Полувековой мониторинг Кислогубской ПЭС доказал, что ПЭС являются экологически безопасными источниками энергии, их железобетонные конструкции в зоне прилива арктического побережья не имеют никаких повреждений и на весь срок эксплуатации защищены от электрохимической коррозии и морского биологического обрастания.
4. Создание в России нового ортогонального гидроагрегата для ПЭС решает задачу кардинального снижения стоимости гидросилового оборудования.
На типовом для приливных станций наплавном блоке Малой Мезенской ПЭС КПД ортогонального гидроагрегата достиг 72 %, а для Северной ПЭС расчетный КПД составил 82 %, что превышает КПД применяемых в настоящее время традиционных капсульных гидроагрегатов при их двухсторонней работе.
5. Стоимость энергии ПЭС, как доказала эксплуатация первой промышленной ПЭС Ранс, -самая низкая по сравнению со стоимостью электроэнергии, вырабатываемой всеми электростанциями (других типов) энергосистемы Франции.
6. Новые технологии, апробированные в России (бетон особо высокой морозостойкости, наплавной способ строительства, ортогональные гидроагрегаты, защита от коррозии и биоло-
гического обрастания), сокращают стоимость строительства крупных ПЭС до уровня ниже стоимости сооружения сопоставимых речных ГЭС и открывают путь к широкомасштабному использованию энергии морских приливов в России и во всем мире.
