ревищувати 60%. На практиці виявляється, що? можна довести максимум до 40%.
Швидкості приливних течій змінюються в часі приблизно як
де?- Період природного припливу, 12 год 25 хв для Напівдобова;
V 0 - максимальна швидкість течії, м/с.
Таким чином, електрична потужність, що знімається з 1 м 2 площі поперечного перерізу потоку (з урахуванням 40% -ної ефективності перетворення енергії потоку в електричну), в середньому дорівнює
При максимальній швидкості близько 5 м/с, що зустрічається в протоках між островами, кВт/м 2. Перекривши площа 1000 м 2, можна отримати повну середню потужність електростанції близько 14 МВт.
Вже розроблено цілий ряд сучасних пристроїв для перетворення енергії приливних течій, один з яких показаний на малюнку 8. Капітальні витрати на створення подібних пристроїв у розрахунку на 1 кВт встановленої потужності досить високі, тому їх будівництво доцільно лише в віддалених районах з високими швидкостями приливних течій, де будь-які альтернативні джерела енергії ще більш дороги.
Малюнок 8. Схема електростанції на приливному перебігу
Основи теорії приливної енергетики досить прості. Припустимо, що басейн ПЕС наповнюється при високій воді і спустошується через турбіни при малій воді (малюнок 9).
Нехай басейн має постійну площа А , що залишається покритою водою при малій воді. Припустимо, що надійшла в басейн вода має масу, зосереджену в центрі ваги на висоті від рівня малої води, і що вся вода витікає з басейну при малій воді. Потенційно максимальну енергію від припливу можна отримати, якщо вся вода падає з висоти. У цьому випадку енергія припливу
Малюнок 9. Схема вилучення приливної енергії
Якщо енергія перетворюється протягом тривалості періоду припливу, то середня потенціально потужність за приливний період виявляється рівною
На практиці в системі, що використовує спрацьовування запасу води з заповнюваного в прилив басейну, незважаючи на досить високу ефективність перетворення отримати максимальну потужність можна. Цьому перешкоджають наступні обставини.
Генерування електроенергії не може бути забезпечено аж до умов малої води, таким чином, частина потенційної енергії припливу не може бути перетворена.
Турбіни ПЕС повинні працювати при низькому напорі і при великих швидкостях потоків - умови незвичайні для наявної звичайної гідроенергетичній практики. Неможливо рівномірно забезпечувати споживачів електроенергією через зміни рівня води в басейні.
На малюнку 8 показано, що ПЕС може працювати як при спустошенні басейну, так і при його наповненні. Оптимальна станція, що використовує оборотні гідроагрегати, які, крім того, можна ще використовувати і в насосному режимі для підвищення рівня в басейні, може переробляти до 90% потенційної енергії припливу.
Механічна потужність, яку можна отримати з океанської течії , визначається тим же співвідношенням, яке використовується для оцінки цієї величини у вітроенергетиці:
Коефіцієнт перетворення енергії, що залежить від типу турбіни, для виконання наближених розрахунків можна прийняти рівним 0,6 для вільно обертового робочого колеса і 0,75 для того ж колеса в насадці. Будівництво великих вітрових турбін (діаметром до 200 м) практично неможливо через обмеження, пов'язаних з міцністю матеріалів і масовими характеристиками подібних пристроїв. Для турбін, що працюють в морському середовищі, масові обмеження менш істотні через дії на елементи конструкцій сили Архімеда. Підвищена щільність води дозволяє, крім того, зменшити настільки істотне для повітряних турбін вплив вібрацій, що викликають втомне руйнування матеріалів.
Важлива гідність океанських течій в якості джерел енергії в порівнянні з вітровими потоками - відсутність різких змін швидкості (порівняйте зі змінами швидкості при поривах вітру, при ураганах і т.п.). При достатньому заглибленні в товщу води турбіни ОГЕС надійно захищені від хвиль і штормів на поверхні. Для ефективного використання течій в енергетиці необхідно, щоб вони володіли певними характеристиками. Зокрема, потрібні досить високі швидкості потоків, стійкість по швидкості і напрямку, зручна для будівництва та обслуговування географія дна і узбережжя. Віддаленість від узбережжя спричиняє подорожчання транспортування енергії та обслуговування цих станцій, як, втім, і будь-яких інших. Великі глибини вимагають збільшення витрат на спорудження та обслуговування якірних систем,...
