Прилив

Точку съемки я выбирал так, чтобы в центре кадра сохранились «референтные камни» по которым можно было бы сравнить высоту первого и второго прилива. И надо сказать, разница меня впечатлила. Общий прирост составил ~1 метр. Т.е. Отлив стал больше на ~50 см и прилив стал выше на ~50 см. В итоге мы имеем ~1,5 метра квадратурного прилива и ~2,5 метра сизигийного приливом. Конечно же уровень воды надо замерять линейкой, но теперь я знаю куда ставить эту линейку и какой высоты высоты она должна быть. Так что эксперимент можно считать успешным.

Кстати, высота самого высокого айсберга в кадре составляет порядка 8-10 метров. Высоту я оценивал вот по этой фото. (Самая высокая часть безжалостно зарезана левым верхним углом кадра.)

Природа образования этих айсбергов, тоже любопытна. Если посмотреть на озеро со спутника, то можно увидеть такую картину.

Вверху кадра — шельфовый ледник, внизу — оазис Ширмахера, красная точка — приблизительное место съемки. Вокруг озера идет двойная приливная трещина. С одной стороны лёд ломается об скалы с другой стороны лёд ломается на границе шельфового ледника. Вдоль шельфового ледника линия более узкая, т.к., по сути, это лишь трещина между подвижным льдом озера и неподвижным льдом шельфа. С прибрежной частью чуточку сложнее. Часть льда неподвижно лежит на берегу, часть льда опускается и поднимается вместе с водой, а между ними перемычка, которая оной стороной лежит на берегу во время слабых отливов, а другая ее сторона полностью опускается во время отлива. Зеленоватый лёд с сеткой трещин эта та область озера, которая в летний период полностью освободилась от льда. Осенью вода остывает и озеро покрывается прозрачным льдом с большим количеством трещин и пузырьков, которые я так люблю. Но об этом будет следующее видео.

С этой фотографией нам очень повезло. Сделана она в ноябре 2016 года спутником Google, т.е. весной когда прозрачный лёд еще не помутнел. В результате мы видим ту область озера, которая полностью освободилась от льда. Кроме того, сквозь лёд мы можем разглядеть подводную часть айсберга.

Эпишельфовое озеро — это озеро, которое отделено от море/океана шельфовым ледником, который мешает поступлению морской воды в озеро. Эпишельфовое озеро имеет гидрологическую связь с океаном – что подтверждает наличие приливов в озере.

Понятно, что летом, у берега, на солнце, да на северной то стороне вода сильнее прогревается, чем вблизи шельфового ледника, да на глубине. Поэтому озеро освобождается от льда не целиком, а только узкой полоской вдоль береговой линии. Или не узкой, если лето солнечное. Но тут к нам приходит отлив, который как насос начинает засасывать теплую воду с тёплого мелководья под шельфовый ледник, а потом прилив выталкивает остывшую воду для очередной солнечной процедуры. И так каждый день. Понятно, что не каждый шельфовый ледник выдержит такие издевательства, и соответственно его край начинает худеть снизу. Но приливы не оставляют его в покое, поднимая и опуская уровень воды в озере приливы и отливы каждый день испытывают на прочность похудевший край шельфового ледника. Соответственно слабое звено не выдерживает нагрузки и откалывается от шельфового ледника становясь айсбергом.

Что же. Теперь когда вы знаете куда смотреть и на что обращать внимание, само видео прилива.

Всем спасибо за внимание и хорошего дня.

Выработки почти 40 млрд кВт*ч в год, достаточно для обеспечения 11 миллионов домов или квартир (по 300 кВт*ч в месяц) (А сколько можно намайнить битка я не берусь считать)

В отличии от Пенжинской ПЭС где до потребителя 3000 километров, в данном случае до потребителя всего 600 км. Не проблема провести электролинию.

При этом, приливная электростанция обойдется дешевле в сравнении с некоторыми ГЭС.
Всего на строительство потребуется около 12 млрд, что России вполне по силам реализовать без помощи иностранных инвесторов. Достаточно будет Евросоюзу дать гарантии покупки такой зеленой энергии на десятки лет вперед. (Там Польша больше половины электроэнергии вырабатывает на угольных ТЭЦ)

Далее текст из этой статьи:
Проект века: Мезенская приливная электростанция

В XXI веке ожидается широкое использование энергии морских приливов, запасы которой могут обеспечить до 12 % современного энергопотребления. Приливные электростанции не загрязняют атмосферу вредными выбросами, не затапливают земель, и не представляют потенциальной опасности для человека в отличие от тепловых, атомных и гидроэлектростанций. В то же время себестоимость их энергии - самая низкая. Российской школе использования приливной энергии - 60 лет. За это время выполнен проект Тугурской ПЭС на Охотском море мощностью 8 ГВт, энергия которой может быть передана в энергодефицитные районы Юго-Восточной Азии.

На Белом море проектируется Мезенская ПЭС мощностью 11,4 ГВт, ее энергию предполагается направить в Западную Европу по объединенной энергосистеме «Восток-Запад». Наплавная технология строительства ПЭС, апробированная на Кислогубской ПЭС и на защитной дамбе Санкт-Петербурга, позволяет на треть снизить капитальные затраты по сравнению с классическим способом строительства гидротехнических сооружений за перемычками. Создание в России ортогонального гидроагрегата дает возможность его массового изготовления и снижения стоимости оборудования ПЭС. Результаты работ по ПЭС опубликованы в капитальной монографии Л. Бернштейна, И. Усачева и др. «Приливные электростанции», изданной в 1996г.

Сегодня мы предлагаем читателю ознакомиться с проектом Мезенской ПЭС, выполненным институтами Гидропроект и НИИЭС по заданию PАО «ЕЭС России». Его авторы - кандидат технических наук И. Н. Усачев, инженеры Т. А. Каденкина и Н. В. Розанова. В основу работы над проектом были положены изыскания и проектные материалы, выполненные в 1940-1992 гг. под руководством Л. Б. Бернштейна, а также опыт 30-летней эксплуатации ПЭС Ранс во Франции и Кислогубской ПЭС в России.

Общие сведения

Мезенская ПЭС проектируется на побережье Белого моря в Мезенском заливе, где сосредоточены основные запасы приливной энергии Европейской части России и величина прилива достигает 10,3 м. Было рассмотрено 8 вариантов расположения ПЭС. За базисный был принят наиболее выдвинутый в море створ, позволяющий разместить здание ПЭС и водосливную плотину на естественных глубинах. Площадь отсекаемого будущей плотиной бассейна - 2640 кв. км. Возможная мощность ПЭС была определена в 19,7 млн. кВт с выработкой 49,1 млрд. кВт-ч электроэнергии. Расчеты энергоэкономической эффективности ПЭС в первой четверти нового века определили ее мощность в 11,4 млн. кВт с выработкой 38,9 млрд. кВт-ч при 3400 часах годового использования. Энергию планируется использовать на внутреннем и внешнем рынках Северо-западного региона, в объединениях энергосистем «ЕЭС России» и Европейского сообщества.

Сооружения

Здание ПЭС запроектировано в виде 150 наплавных блоков тонкостенной ячеистой конструкции. Водопропускная плотина выполняется из 172 наплавных блоков с 4-мя донными водоводами в каждом. Левобережная и правобережная плотины общей протяженностью 53,2 км, на глубине до 10 метров, выполняются с креплением откосов наплавными железобетонными плитами. В плотине также размещаются шлюз для судов и рыбопропускные сооружения. Обоснование надежности и прочности наплавных блоков ПЭС, работающих под воздействием сочетания нагрузок, было произведено на основе расчетов их напряженно-деформированного состояния, с учетом 30-летнего опыта эксплуатации наплавного здания Кислогубской ПЭС и опыта создания защитной дамбы Санкт-Петербурга.

«Полярные» бетоны

При создании конструкций ПЭС будут использованы ледостойкие, высокой морозостойкости, необрастающие (биомассой) бетоны. Воздействие льда и морской воды на конструкции ПЭС представляют собой комплекс механических, физических, химических и биологических воздействий, вызывающих деструкцию бетонов. Бетоны для Мезенской ПЭС разработаны на основе исследований различных составов бетона на морских стендах Кислогубской ПЭС в Баренцевом море. Для изготовления использовался сульфатостойкий цемент с добавками экологически безопасных биоцидов, микронаполнителей и суперпластификаторов, что обеспечивает в период эксплуатации прочную (более 60 МПа) и водонепроницаемую структуру, способную к долговременному истиранию и ударному воздействию льда, обладающую особо высокой морозостойкостью и способностью не обрастать в течение 8-10 лет. Морозостойкий бетон, примененный на Кислогубской ПЭС, в течение 32 лет эксплуатации не имеет никаких разрушений, а его прочность достигла 60-87 МПа при проектной величине в 40 МПа.

Наплавная технология строительства

Мезенская ПЭС будет построена с помощью наплавной технологии строительства без перемычек. Общий срок строительства ПЭС проектируется на 11 лет с пуском первоочередных агрегатов на 8 году. Технология строительства предусматривает сооружение в аванпорте гидроузла (используемого в период строительства в качестве дока) железобетонных наплавных блоков здания ПЭС и водопропускных сооружений и перегон блоков по судовому эксплуатационному каналу в створ. Наплавная технология была впервые в практике энергетического строительства применена при сооружении Кислогубской ПЭС. Это позволило на треть сократить смету расходов по сравнению классической схемой строительства за перемычками. Прототипом крупных наплавных блоков Мезенской ПЭС следует считать наплавные блоки водопропускной плотины в русловой части комплекса по защите г. Санкт-Петербурга от наводнений, установленные в 1985 г.

Представляют интерес и разработанные в НИИЭС новые эффективные технологии: применение для железобетонных конструкций армоопалубочных панелей, а также апробированный на Кислогубской ПЭС раздельный способ сезонного бетонирования, исключающий укладку бетона в доке в зимний период. Унифицированные ребристые армоопалубочные панели для сборных элементов стен и перекрытий имеют продольные и поперечные ребра с рабочей арматурой и объединяются в монтажные блок-секции. Применение блок-секции из армопанелей с бессварными сухими стыками позволяет снизить трудоемкость строительных работ до 3,5 раз. Исследования конструкций из двухслойных армопанелей показали безопасность работы наплавных блоков при строительстве в доке, перегоне и эксплуатации в океанической среде.

Защита ото льда

Ледовая обстановка Мезенского залива исключительно тяжелая. Зимой со стороны моря лед у плотины ПЭС может тороситься до величины 7 м, а наледи на вертикальные бетонные стенки в зоне прилива - достигать толщины 2,5 м. Многолетние исследования Мезенского залива и моделирование ледового режима ПЭС в лаборатории ледотермики ВНИИГ позволили разработать систему защиты от воздействия льда: раздельное размещение турбинных и водосливных отверстий, применение ледостойкого бетона, выполнение вертикальных напорных граней толщиной не менее 4 метров и применение на них антиобледенительных покрытий, удаление входа в турбинные водоводы от напорной грани и др.

Разработка нового ортогонального агрегата

При выборе для Мезенской ПЭС гидроагрегата были рассмотрены все существующие в настоящее время для ПЭС прямоточные агрегаты: капсульные гидроагрегаты фирмы «Нейрпик» двустороннего действия, работающие на ПЭС Ранс во Франции и на Кислогубской ПЭС; гидроагрегат «Страфло» одностороннего действия, находящийся в опытной эксплуатации на ПЭС Аннаполис в Канаде; горизонтальная трехлопастная турбина фирмы Sulzer (SEW) одностороннего действия, предусмотренная для проекта ПЭС Мерсей и Тугурской ПЭС, а также (как вариант) - для Мезенской ПЭС.

В качестве альтернативы традиционным для ПЭС осевым поворотно-лопастным машинам, базовой для Мезенской ПЭС рассмотрена разработанная в НИИЭС новая поперечно-струйная турбина, получившая название ортогональной. За счет двухсторонней работы и большей (в 1,4 раза) по сравнению с осевыми машинами пропускной способности в холостом режиме, годовая выработка ПЭС с ортогональными агрегатами получается такой же, как и с осевыми агрегатами SEW, несмотря на то, что КПД ортогональных турбин ниже. При этом установленная мощность и выработка ПЭС (при одинаковом числе водопропускных отверстий) практически совпадают.

При одинаковом диаметре рабочего колеса суммарная масса (а следовательно и стоимость) ортогональных агрегатов на ПЭС уменьшается в 2,2 раза по сравнению с суммарной массой осевых агрегатов SEW. Объем бетона в здании ПЭС с ортогональными гидроагрегатами уменьшается на 12 %. Главным же достоинством ортогональных машин является простота геометрии их лопастей, что дает возможность их серийного выпуска на любом механическом заводе. Применение для ПЭС ортогональных машин не только ведет к сокращению массы и стоимости силового оборудования, но и преодолевает главную проблему строительства ПЭС: необходимость применения большого количества дорогих гидроагрегатов.

Экологическая безопасность

Энергия Мезенской ПЭС является возобновляемой и экологически безопасной. Воздействие ПЭС на окружающую среду имеет сугубо локальный, а не глобальный характер, и несопоставимо с экологическими последствиями от воздействия тепловых, атомных и гидравлических станций. Сооружение ПЭС приведет к сокращению величины естественного водообмена с заливом (до 50 %) и изменению гидродинамических характеристик приливных и штормовых явлений, ледотермического режима, солености, миграции наносов, к снижению амплитуды прилива и среднего уровня водной поверхности бассейна (на 1,5 м). Внутри отсеченного плотиной бассейна скорости приливных течений уменьшатся, но общая схема течений сохранится, исключая опасность появления застойных зон.

В целом компоновка ПЭС позволяет практически сохранить структуру потока и перекрыть транспорт наносов из моря. Полная стабилизация наносов ожидается на 2 году эксплуатации ПЭС. Ледотермический режим у ПЭС изменится незначительно. Ледовый режим за плотиной сохранится на естественном уровне, а в бассейне будет наблюдаться практически полная аккумуляция речного льда (без выноса в море), что вызовет незначительное (на 5 %) увеличение толщины ледового покрова и очищение бассейна позже естественного на 1-2 недели.

Расположение плотины вне фронтального раздела солености предопределяет малое влияние ПЭС на режим солености Мезенского залива. Изменения выразятся лишь в снижении солености в бассейне на 0,5-1,5 %. Гидрохимические характеристики бассейна останутся неизменными. Только при длительных (более 2-3 недель) периодах изоляции бассейна от моря дефицит кислорода может достигать опасного предела. Продуктивность биоценозов (планктон, водоросли, бентос) бассейна ПЭС будет поставлена в прямую зависимость от режима работы агрегатов и водопропускных отверстий. При сохранении проектного режима в течение 8-10 лет ожидается полное восстановление гидробиоценозов и даже увеличение их биомассы в силу уменьшения в бассейне скорости течений, прибойности и мутности.

Вопросы рыбного хозяйсва из-за недостатка средств в проекте рассмотрены не в полном объеме, однако следует отметить возможность беспрепятственного прохода всех видов промысловых рыб через водопропускные отверстия ПЭС и горизонтальные осевые гидроагрегаты (доказано натурными исследованиями на Кислогубской ПЭС).

Эксплуатация Мезенской ПЭС в энергосистеме Европы

Из проведенного институтом Энергосетьпроект анализа следует, что при проектном обосновании установленной мощности вновь вводимых в энергосистеме Европейской части России пиковых энергоустановок (ГЭС, ГАЭС, ГТУ), необходимо учитывать возможность сооружения Мезенской ПЭС. Электроэнергия станции может обеспечить до 6,5 % современного энергопотребления Европейской части России. Общая мощность энергопередачи постоянного тока из России в Западную Европу планируется в 9 млн. кВт, из которых 4 млн. кВт может дать Мезенская ПЭС.

Результаты исследований показали, что не существует технических препятствий по использованию прерывистой генерации Мезенской ПЭС в объединенной энергосистеме Европы. Управление рабочей мощностью ПЭС в соответствии с требованиями энергосистемы позволяет обеспечить эквивалентную в режимном отношении работу энергосистемы с ПЭС и без ПЭС.

Стоимость ПЭС

При использовании энергии Мезенской ПЭС в энергосистеме России и ОЭС «Восток-Запад» оказывается целесообразным (расчет на уровень 2015 г.) использовать на станции мощность 11,4 млн. кВт. Капитальные затраты на сооружение ПЭС при постановке новых ортогональных гидроагрегатов составят 1072 $/кВт и 0,314 $/кВт-ч (уровень цен 1991 г.). Для сравнения можно привести размеры капвложений в строительство новых ГЭС: Гилюйской - 1587 $/кВт и 0,63 $/кВт-ч и Средне-Учурской - 1316 $/кВт и 0,28 $/кВт-ч.

Экономическая состоятельность Мезенской ПЭС во многом определяется наплавным способом ее строительства и применением современного силового оборудования (сокращение затрат на ортогональные гидроагрегаты до 50 % по сравнению с осевыми машинами). Кроме того, имеется резерв снижения стоимости эксплуатации ПЭС, если учитывать экономический эффект от экологической чистоты станции.

Доходы от эксплуатации ПЭС неизменно превалируют над расходами. Так, в Англии для ПЭС Мерсей (700 МВт) отношение дохода к расходу определено в 1,22, а для ПЭС Северн (82 млн. кВт) - в 3,0. Стоимость электроэнергии ПЭС в энергосистеме самая низкая. Это доказывается эксплуатацией ПЭС Ранс в энергосистеме Франции, где стоимость электроэнергии ПЭС (1995 г.) составила 18,5 сантима/кВт-ч при стоимости в том же году энергии на ГЭС - 22,61, ТЭС - 34,2, и АЭС - 26,15 сантима/кВт-ч. Причем, тенденция разрыва стоимости в пользу ПЭС со временем будет увеличиваться.

Оказывается, в Пенжинской губе можно производить водород в мировых масштабах! А всё из-за того, что во время прилива вода в этой губе поднимается на 9 метров, а иногда и до 13 метров! Площадь акватории Пенжинской губы – 21 000 квадратных километров (сравнима с площадью Крыма). Учёные подсчитали, что через вход в губу каждые сутки перемещается до 500 кубических километров воды!

Для сравнения: река Волга такое количество воды переносит за два года, а река Дон – за 25 лет. Даже самая мощная река мира – Амазонка – способна перенести 500 «кубокилометров» воды лишь за 25 дней.

Как же работает приливная электростанция?

Суть ПЭС в том, что в море устанавливается дамба, в неё монтируются турбины. Во время прилива уровень воды с одной стороны дамбы повышается и гидроагрегат вращается, вырабатывая ток. Во время отлива происходит обратная ситуация – вода вытекает назад и снова вращает турбины.

Предполагаемая мощность ПЭС в Пенжинской губе оценивается в цифру, превышающую 100 ГВт!

Максимальная мощность Пенжинской ПЭС может составить 135 ГВт, что равняется 60% (!) совокупной установленной мощности всех электростанций России на 2012 г.

То есть это примерно как 25 современных атомных станций, или как 5 китайских мега-ГЭС. При этом приливная станция не выбрасывает углекислый газ и вообще не имеет выбросов, имеет возобновляемый или бесконечный источник энергии, безопасна с точки зрения катастроф, т.к. в случае чего – никто не гибнет, ничто не загрязняется, не затапливается; выдает очень низкую стоимость электроэнергии.

Почему до сих пор не построили?

Планы по строительству Пенжинской ПЭС существуют уже свыше 100 лет. Рассматривается два основных проекта: Северный створ (21 ГВт) и Южный створ (87 ГВт). Даже для самого скромного проекта (Северного створа) стоимость строительства оценивается в 60 млрд долл., что всего в 20 раз больше стоимости Крымского моста. Эти миллиарды можно было бы вложить и потом вернуть за счёт продажи электричества, но вот продавать его в «дыре» некому. Но не всё так печально, есть идея – как Пенжинской ПЭС окупить себя. Ведь можно продавать не саму электроэнергию, а водород, созданный с её помощью. На водород сегодня переводится автотехника, это, пожалуй, самый экологически чистый вид топлива. Крайнюю нужду в нём испытывают ближайшие соседи Камчатки – страны АТР. На водороде могут не только ездить автомобили, но и летать самолёты и ракеты, отапливаться дома и работать заводы.

Единственная проблема – добывать водород очень дорого: требуется много электроэнергии. Но если появится Пенжинская ПЭС, то можно построить прямо в губе завод по извлечению водорода из воды, сжижать водород и газовозами поставлять его по всему миру. Так камчатская ПЭС может стать планетарной батарейкой.

Жаль, конечно, что Пенжинская ПЭС пока остаётся проектом, о начале строительства никто речи пока не ведёт, а Камчатка упорно садится на газовую трубу, которую нужно спонсировать из федерального бюджета каждый год.

Статья целиком

Автор: Иван Думов

Ссылка из видео: https://is2006.livejournal.com/134245.html

Действующая энергетическая стратегия России предполагает наращивание экспорта водорода с 0,2 млн тонн в 2024 году до 2 млн тонн уже к 2035 году. Согласно плану, в середине XXI века продажа водорода на внешних рынках должны приносить стране около 100 млрд долларов ежегодно. Это позволит не только сократить зависимость РФ от экспорта не возобновляемых ресурсов, но и обеспечить ее доминирование на рынке новой энергетики.