ჰიდროელექტრო და მოქცევის ელექტროსადგურები ამჟამად საკმაოდ პერსპექტიული ენერგეტიკული ობიექტებია. ეს მასალა განიხილავს აკვიატებისა და ნაკადების ენერგიას: მოქცევის ელექტროსადგურების დადებით და უარყოფით მხარეებს, მუშაობის პრინციპს, მოქმედ თბოსადგურებს და მშენებლობისთვის დაგეგმილ ობიექტებს.
ენერგიის ალტერნატიული წყაროები ერთი შეხედვით
დღეს, პერსპექტიული ენერგიის წყაროები იპყრობს არა მხოლოდ გარემოსდამცველებისა და მეცნიერების, არამედ ბიზნესმენების, ინჟინრებისა და ინვესტორების გონებას. ენერგიის ალტერნატიული წყაროები (აბა და ნაკადი, მზე, ქარი) საინტერესოა მათი მომგებიანობისა და გარემოს უსაფრთხოების შედარებით დაბალი საფრთხის გამო. 2010 წელს ენერგიის მიწოდების არატრადიციული წყაროები კაცობრიობის მიერ მოხმარებული მთლიანი მოხმარების დაახლოებით 5%-ს შეადგენდა. თითქმის 2% (გლობალური მნიშვნელობის) წარმოიქმნა მოქცევის ელექტროსადგურების მიერ.
როგორ მუშაობს მოქცევის ელექტროსადგურები
Ebb and flow ენერგია კაცობრიობას უპირველესად მისით აინტერესებსამოუწურავობა. მისი სასიკეთოდ გამოყენების პირველი მცდელობები მეათე საუკუნიდან დაიწყო, როდესაც დაიწყეს პატარა კაშხლების შექმნა წყალსაცავებით, მოგვიანებით კი მარცვლეულის ქარხნებით. თანამედროვე მოქცევის ელექტროსადგურების მსგავსი პროტოტიპები კვლავ გამოიყენება ეროვნულ ეკონომიკაში.
ელექტროენერგიის აღმოჩენით, მექანიკური "ელექტროსადგურები" შეიცვალა თანამედროვე ადამიანისთვის უფრო ნაცნობით. დღეს, ზღვის მოქცევის ენერგია ბრუნავს უზარმაზარი ტურბინების პირებს და გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად. ამრიგად, იგივე პრინციპი გამოიყენება, როგორც რამდენიმე საუკუნის წინ, მხოლოდ ოდნავ შეცვლილი თანამედროვე პირობებსა და გაზრდილ საჭიროებებზე.
Ebb და ნაკადის ენერგიის პრობლემები
მოქცევის ელექტროსადგურების მშენებლობა ძალიან ძვირადღირებული საქმეა. გარდა ამისა, ფინანსური თვალსაზრისით, მომგებიანია დიდი თბოსადგურების მშენებლობა, რაც სრულიად შეუსაბამოა შორეულ ან იშვიათად დასახლებულ რეგიონებს. სხვა საკითხები მოიცავს:
- მოქცევის ელექტროსადგურის მერყევი სიმძლავრე, მოქცევის სიმაღლის ცვლილების გამო (და მოქცევის ენერგია ასევე იცვლება) ყოველ ორ კვირაში;
- სხვაობა მზის დღის ჩვეულებრივ პერიოდსა და მოქცევის დროს შორის;
-
ცვლილება ენერგიის გამომუშავების ოპტიმალურ დროსა და მოხმარებას შორის;
- ზოგიერთ შემთხვევაში საჭიროა დამატებითი ენერგიის წყაროები მოქცევის ელექტროსადგურთან.
ასევე არსებობსმოსაზრება, რომ მოქცევის ელექტროსადგურების აქტიური მუშაობა გამოიწვევს კაცობრიობისთვის აქამდე უცნობ ეკოლოგიურ პრობლემებს - დედამიწის ბრუნვის შენელებას. ამ უკანასკნელს სამეცნიერო წრეებში ავტორიტეტული წყაროები არ ადასტურებენ. დიდი რაოდენობით თბოსადგურების მოქმედება გაზრდის დღის ხანგრძლივობას ცხრაჯერ ნაკლები მოქცევის ენერგიაზე (ბუნებრივი მოქცევის წინააღმდეგობა).
მოქცევის ელექტროსადგურების მშენებლობის სარგებელი
კატასტროფებისა და ავარიების ფონზე, რომლებიც იშვიათად ხდება ატომურ ელექტროსადგურებში, მაგრამ დიდხანს ტოვებს თავის მეხსიერებას, ალტერნატიული ენერგიის წყაროები უსაფრთხო ალტერნატივად გამოიყურება. მიუხედავად იმისა, რომ მოქცევის ელექტროსადგურების მშენებლობაში ბევრი გამოწვევაა, არსებობს ასევე ბევრი სარგებელი:
- მდგრადობა. PES-ის შემთხვევაში, ტექნოგენური კატასტროფის ალბათობა დიდი ტერიტორიების შემდგომი დაბინძურებით თითქმის ნულამდე მცირდება. ასევე არ არის მავნე გამონაბოლქვი ატმოსფეროში საწვავის წვის შედეგად.
- სანდოობა. მოქცევის ელექტროსადგურები სტაბილურად მუშაობენ როგორც სტანდარტულ რეჟიმში, ასევე პიკ დატვირთვაზე.
- ენერგიის დაბალი ღირებულება. სხვა ტიპის ელექტროსადგურებთან შედარებით PES-ს აქვს ენერგიის დაბალი ღირებულება, რაც დადასტურდა ექსპლუატაციის რეალური შედეგებით.
- მაღალი ეფექტურობა. ბუნებრივი ენერგიის გამოყენებად ენერგიად გარდაქმნის ეფექტურობა 80%-ს აღწევს, ქარის ელექტროსადგურები კი 30%-მდე ეფექტურობას, ხოლო მზის ენერგია.- საშუალოდ 5-15%, მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში შესაძლებელი იყო 35%-იანი ეფექტურობის დაფიქსირება.
La Rance: პირველი მოქცევის ელექტროსადგური
მოქცევის ელექტროსადგურების გავრცელების საცნობარო წერტილი იყო 1967 წელი, როდესაც La Rance, პირველი თბოსადგური, რომელიც მდებარეობს საფრანგეთში, ბრეტანის ისტორიულ რეგიონში, ამოქმედდა. მოქცევის ენერგიის გამოყენება აქ განპირობებული იყო მნიშვნელოვანი მოქცევით, რომელიც მიაღწია ცამეტნახევარ მეტრს რვა მეტრის ჩვეულებრივი სიმაღლით.
La Rance TPS-ის სიმძლავრე 240 მეგავატია, ხოლო ენერგიის ერთი ერთეულის (კვტ/სთ) ღირებულება ერთნახევარჯერ დაბალია, ვიდრე ჩვეულებრივი ფრანგული ელექტროსადგურებისთვის. ელექტროსადგურის კაშხალი ასრულებს არა მხოლოდ ენერგეტიკული ობიექტის უწყვეტი მუშაობის უზრუნველყოფის ფუნქციებს, არამედ წარმოადგენს ხიდს, რომელზედაც გადის გზა, რომელიც აკავშირებს ქალაქებს დინარსა და სენტ-მალოს. გარდა ამისა, "La Rance" არის პოპულარული ტურისტული ატრაქციონი, რომელიც იზიდავს ორას ათასამდე მოგზაურს საფრანგეთში.
PES სამხრეთ კორეაში: ყველაზე ძლიერი ელექტროსადგური
Sikhvinskaya TPP არის ალტერნატიული ენერგიის კიდევ ერთი გამორჩეული ობიექტი, რომელიც მდებარეობს სამხრეთ კორეის ჩრდილო-დასავლეთ სანაპიროზე ხელოვნურ ყურეში. ელექტროსადგური ექსპლუატაციაში შევიდა 2011 წელს და სწრაფად აიყვანა მსოფლიოში პირველი თბოსადგური სიმძლავრის მიხედვით მეორე ადგილზე.
პირდაპირ ჰესის მშენებლობას წინ უძღოდა შექმნის საჭიროებამტკნარი წყლის რეზერვუარი. მოგვიანებით, წყლის ხარისხის გაუარესება დაიწყო და 1997 წელს (საზღვაო კვლევითი ინსტიტუტის მიერ მოსაზრებების დადასტურებისა და გადაწყვეტილებების შემუშავების შემდეგ) გადაწყდა კაშხალში ხვრელის გაკეთება. ამან შესაძლებელი გახადა ღვარცოფებისა და დინების ენერგიის გამოყენება. ჰიდროელექტროსადგურის მშენებლობა 2003 წელს დაიწყო და 2009 წელს დაიგეგმა. მშენებლობის შეფერხების გამო ელექტროსადგური ამოქმედდა 2011 წელს.
მოქცევის ელექტროსადგურები მსოფლიოს სხვაგან
Ebb და ნაკადის ქვეყნები არ შემოიფარგლება მხოლოდ პროგრესული საფრანგეთით და ტექნოლოგიურად განვითარებული სამხრეთ კორეით. მოქცევის ელექტროსადგურები მუშაობდნენ:-ში
- დიდი ბრიტანეთი;
- ნორვეგია;
- კანადა;
- ჩინეთი;
- ინდოეთი;
- ამერიკის შეერთებული შტატები.
კიდევ რამდენიმე სახელმწიფო გეგმავს ასეთი ობიექტების აშენებას.
მოქცევის ელექტროსადგურები რუსეთში
რუსეთში, მოქცევის ენერგია გამოიყენება 1968 წლიდან, როგორც ექსპერიმენტული თბოსადგურის ექსპლუატაციის ნაწილი კისლა გუბაზე, ბარენცის ზღვაში (სურათი). საბჭოთა პერიოდში შემუშავდა პროექტები კიდევ სამი მოქცევის ელექტროსადგურის მშენებლობისთვის (ერთი თეთრ ზღვაში და ორი ოხოცკის ზღვაში). არაფერია ცნობილი ორივე ობიექტის ამჟამინდელი მდგომარეობის შესახებ, ხოლო მეზენის თბოსადგურს, რომელიც არხანგელსკის რეგიონში მუშავდება, აქვს შანსი გახდეს მსოფლიოში ყველაზე ძლიერი მოქცევის ელექტროსადგური. ასევე დაპროექტების ეტაპზეა ჩრდილოეთ თბოსადგური კოლას ნახევარკუნძულზე.
გეგმები მომავალი გამოყენებისთვის
Ebb and flow ენერგია აღიარებულია მსოფლიო საზოგადოების მიერ, როგორც პერსპექტიულ წყაროდ, რის გამოც მსოფლიოს სხვადასხვა ქვეყანაში აქტიურად ვითარდება TPP-ის რამდენიმე პროექტი. ამრიგად, უახლოეს მომავალში დაგეგმილია მოქცევის ელექტროსადგურების აშენება სამხრეთ კორეაში, შოტლანდიაში, ინდოეთის გუჯარატში, ნიუ-იორკში და დიდ ბრიტანეთში ქალაქ სუონსიში. ასეთი რესურსის რაციონალური გამოყენება მნიშვნელოვნად შეამცირებს ტრადიციული გზით მიღებული ენერგიის წილს ეკოლოგიურად სუფთა, საიმედო და უსაფრთხო გადაწყვეტისკენ.
