Текст для учителя
Осмотическая электростанция
24.11.2009 в Норвегии начала работу первая в мире электростанция, использующая разность солености морской и пресной воды для получения электроэнергии.
Осмотической эта электростанция названа потому, что принцип ее работы основан на использовании явления осмоса. Выглядит это так. Емкость, наполненную морской соленой водой, соединяют с емкостью с обычной пресной водой через полупроницаемую мембрану. Молекулы воды стремятся перейти в ту емкость, где их меньше на единицу объема, то есть в емкость с морской водой.
Теперь, если бак с соленой водой герметично закрыть, давление в нём начнет повышаться, поскольку молекулы воды будут прибывать и прибывать.
В построенной осмотической электростанции, в отсеке с морской водой создается давление, эквивалентное давлению столба воды высотой 120 метров. Это давление приводит в движение турбину, вал которой приводит в движение электрогенератор.
Создатель установки, компания StatKraft, оценивает общемировой потенциал осмотической энергетики в районе 1600 Тераватт/часов, что составляет 10 % общемирового потребления.
Источник:
http://greensource. ru/proizvodstvo-jenergii/osmoticheskaja-jelektrostancija. html
Геотермальная электростанция
Еще один крупный источник энергии скрыт глубоко под землей. Там, на глубине полутора, двух, а то и трех километров, существуют целые моря, заполненные горячей водой. Такие источники есть в Италии и Исландии, у нас на Камчатке, на Северном Кавказе, в Сибири и даже в Подмосковье. Вода в этих морях не только очень горяча, но и сжата колоссальным окружающим давлением. Поэтому достаточно пробурить к такому «морю» скважину, чтобы вода хлынула фонтаном.
Подземный кипяток можно использовать по-разному. Например, подогревать воду в плавательных бассейнах, как делают в исландской столице Рейкьявике, или пускать в бани и трубы отопления, как это делается в Махачкале. Но можно и строить геотермальные электростанции.
Так, в городе американском городе Термо (штат Юта) построена геотермальная электростанция, питающая электричеством 9 тысяч домов. Любопытной особенностью станции является то, что использованный источник является низкотемпературным, выдавая всего 90–150 градусов. При этом обычно считается, что строить геотермальные электростанции можно лишь при температуре воды свыше 180 градусов.
Но американские инженеры «схитрили», используя в качестве теплоносителя не саму воду из скважины, а специфическое вещество с низкой температурой кипения. Теплоноситель подогревается термальными водами, а после идет в паровую турбину. Дальнейший путь аналогичен работе паровой турбины на ТЭЦ: теплоноситель попадает в конденсатор, охлаждается и снова попадает в теплообменник, где нагревается водой.
Станция собрана в виде 50 отдельных модулей, каждый из которых содержит в себе «нагревательный котел» – теплообменник, турбину и генератор тока. Каждый модуль выдает мощность порядка 0,25 МВт. Часть вырабатываемой энергии тратится на внутренние нужды – работу механизмов, техники и электроники, обеспечивающих работу станции. Чистый выход энергии составляет 10–11 МВт. Стоимость энергии с этой геотермальной станции на момент запуска в 2009 году составляла 7,8 центов за КВт/час.
В пересчете на рубли это составляет 2,30 руб., что сравнимо со стоимостью сетевого электричества, полученного на стандартных тепловых станциях.
Источник:
http://greensource. ru/proizvodstvo-jenergii/geotermalnaja-jelektrostancija. html
Приливно-отливная электростанция
Притяжение Солнца и Луны заставляет океанскую воду дважды в сутки наступать на берег и дважды отходить назад. Подсчитано, что если разность уровней между приливом и отливом больше четырех метров, то приливно-отливные электростанции будут хорошо работать. А таких мест на Земле много. У нас в стране это, например, Мезенский залив, устье р. Кулоя, Лумбовский залив, побережье Охотского моря.
Для постройки приливно-отливной электростанции (ПЭС) на берегу находят узкий залив и отсекают его от океана плотиной. В отверстия плотины вставляют гидротурбины с генераторами. Турбина и генератор обычно заключаются в обтекаемые капсулы, поскольку подобные цельные агрегаты более удобны для монтажа и эксплуатации ПЭС.
Идет прилив – вода наполняет бассейн приливно-отливной электростанции, и рабочие колеса капсульных агрегатов под действием движения воды вращаются. Станция дает ток. Начался отлив – вода уходит из бассейна в океан, по пути опять-таки вращая рабочие колеса, только в обратную сторону. И снова станция дает ток, потому что капсульный агрегат одинаково хорошо работает при вращении колеса в любую сторону.
Однако во время паузы между приливом и отливом колеса останавливаются. Поэтому ПЭС обычно не работают в одиночку. Их связывают с другими электростанциями, например, тепловыми. Получается энергетическое кольцо, каждый участок которого хорошо помогает остальным. Во время пауз соседи по кольцу помогут приливным станциям не только тем, что возьмут на себя их нагрузку. Нет, они еще подадут электроэнергию... в генераторы капсульных агрегатов. Тогда генераторы на время превратятся в электродвигатели и заставят вращаться рабочие колеса. Турбины, ставшие теперь насосами, погонят воду «вдогонку» приливу или отливу.
Если кончается прилив – они еще выше поднимут уровень в бассейне; если отлив — еще больше откачают воды в океан. Точный расчет показывает: этот расход энергии на перекачку воды прекрасно оправдывается – приливно-отливная электростанция будет работать намного ровнее.
А велика ли средняя мощность ПЭС? Ответ таков: только в районе Мезенского залива можно получить от океана в несколько раз больше энергии, чем дает Братская ГЭС.
Источник:
http://greensource. ru/proizvodstvo-jenergii/prilivno-otlivnaja-jelektrostancija. html
