Почему приливная энергетика считается самым предсказуемым источником энергии

Приливная энергетика самая предсказуемая среди других возобновляемых источников. Приливы формируются гравитационным взаимодействием Земли, Луны и Солнца, поэтому их параметры можно точно рассчитывать на годы и даже десятилетия вперед. В отличие от ветра и солнечной генерации, здесь заранее известно, когда и с какой мощностью будет вырабатываться электроэнергия, что упрощает интеграцию в энергосистему.

При этом условия работы приливных турбин остаются одними из самых сложных в энергетике. Высокие скорости течений, постоянные циклические нагрузки и агрессивная морская среда предъявляют жесткие требования к конструкции и материалам. Достичь мегаваттной мощности под водой значительно сложнее, чем на суше: рост мощности требует сложных инженерных решений в гидродинамике, управлении и обслуживании. Поэтому каждая крупная приливная турбина — это не просто генератор, а отдельный технологический шаг для всей отрасли.

Электричество по расписанию, без сюрпризов погоды?

Океан поднимается и опускается строго по часам. Ни облаков, ни штиля, ни «не повезло с погодой». Но есть одна проблема: под водой техника ломается быстрее, чем где-либо еще.

Тем интереснее истории машин, которые не просто выжили, а выдают мегаватты энергии прямо в сеть. Ниже — 7 самых мощных приливных турбин в мире. Некоторые из них уже работают, другие стали легендами и изменили отрасль.

5. Dragon 12 — «подводный воздушный змей», 1,2 МВт

Один из самых необычных генераторов в списке. Вместо башни — летающая под водой система, которая движется по траектории «восьмерки».

Dragon 12 - это подводный воздушный змей шириной 12 метров и весом 28 тонн, прикрепленный к морскому дну и движущийся по траектории в форме восьмерки для увеличения эффективной скорости потока через турбину.

4. MeyGen AR1500 — рабочая лошадка, 1,5 МВт

Турбина AR1500 мощностью 1,5 МВт предназначена для использования в приливных течениях и установлена на внутренней части пролива Пентланд-Ферт.

В конструкции используется управление по тангажу для поддержания выходной мощности выше номинальной скорости потока, а также модуль поворота для изменения ориентации между отливами и приливами. На практике машины класса AR1500 помогли создать многотурбинные приливные электростанции, экспортирующие электроэнергию в сеть в промышленных масштабах, что сделало их эталоном для современных приливных электростанций.

3. ANDRITZ Hydro Hammerfest — турбины для больших станций, 1,5 МВт

ANDRITZ Hydro Hammerfest входит в число немногих производителей, заключивших контракты на поставку приливных турбин мощностью 1,5 МВт для крупномасштабной приливной электростанции. Она получила заказ от MeyGen Ltd. на поставку трех приливных турбин мощностью 1,5 МВт для проекта Inner Sound в проливе Пентленд-Ферт в Шотландии.

Компания описывает их как закрепленные на морском дне приливные турбины, предназначенные для предсказуемой выработки электроэнергии при быстрых приливных течениях.

2. SR2000 — турбина, которая вошла в историю, 2 МВт

SR2000 была полноразмерным прототипом, но превзошла ожидания. В ходе испытаний в 2017-2018 годах установка SR2000 достигла полной номинальной мощности, экспортировала электроэнергию в местную сеть и выработала более 3 ГВт·ч возобновляемой электроэнергии за примерно 12 месяцев, что превысило совокупную выработку, ранее зафиксированную в секторе волновой и приливной энергетики Шотландии.

Она обеспечивала до 25 процентов потребности Оркнейских островов в электроэнергии. В сентябре 2018 года установка была демонтирована, чтобы освободить место для турбины нового поколения Orbital O2, что сделало SR2000 исторической вехой в проектировании приливных турбин.

1. Orbital O2 — «плавучий гигант», 2 МВт

Самая мощная действующая приливная турбина в мире. Она похожа на огромный плавучий катамаран длиной 74 метра. Под водой — два ротора по 1 МВт каждый. Введенная в эксплуатацию в июле 2021 года, эта плавучая приливная турбина установлена на испытательном полигоне Fall of Warness Европейского центра морской энергетики (EMEC) у берегов Оркнейских островов и подключена к местной электросети через подводный кабель.

Ключевым нововведением является конструкция с выдвижными опорами, которая обеспечивает доступ для обслуживания с поверхности и снижает потребность в тяжелых судах.

Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

День 60. Шторм на Волге, речные маневры и дождливые поиски.

Пройдено: 36 километров.
Всего: 1413 километров.
Полный маршрут: карта.

Утренняя лужа и смена течения.

В пять утра я, как и вчера, проснулся от звуков дождя. Убедившись, что внутри сухо, снова заснул. Окончательно продрав глаза только к девяти часам, я обнаружил, что осадки прекратились, но ливень был такой силы, что на дне палатки образовалась небольшая лужица — влага просочилась сквозь тент.

Ветер, завывавший ночью, утих. Пока я завтракал, тучи превратились в легкие пушистые облака. Выглянуло солнце.

Во время сборов стало так тепло, что я даже решил искупаться. Вдоволь наплававшись, почувствовал себя значительно бодрее, уложил остатки вещей в каяк и отправился в путь.

Встречное течение и неожиданный шторм.

Обогнув изгиб реки, я обнаружил, что течение изменилось. Впервые с момента пересечения плотины река не помогала мне продвигаться вперед, а наоборот — замедляла.

Навстречу мне, показавшись из-за острова, вышел очередной круизный теплоход.

Оказавшись на прямом участке реки, я увидел на горизонте тяжёлые грозовые тучи, окрасившие часть неба в иссиня-свинцовый цвет. Не успел я оценить всю красоту этого предзнаменования, как тут же начал подниматься встречный ветер.

Сначала я не обратил на это внимания, но он все усиливался, и вскоре появились волны. С каждой минутой они становились все больше. В какой-то момент я осознал, что нахожусь посреди бури, ничем не уступающей по силе той, что встретилась мне в первый день пересечения Горьковского водохранилища.

Нос каяка то подскакивал на гребне волн, то, резко опускаясь вниз, оказывался под водой. Солнечную панель несколько раз полностью залило. К счастью, пик непогоды был недолгим: волны быстро уменьшились, что позволило немного перевести дух. Продолжая бороться с остатками стихии, я увидел вдали поворот реки, которая в этом месте была разделена на две части огромным островом.

Вымокнув и устав от физических нагрузок, я вскоре достиг его и свернул в правый рукав, укрытый от ветра. Вода успокоилась, и идти стало значительно легче. Справа проплыло село Бармино, около которого стояло множество лодок, пришвартованных у длинной вереницы пирсов.

Среди всей прибрежной архитектуры внезапно выделялся один гигант: необычный трехэтажный дом, построенный из брёвен.

Подкравшаяся баржа и экстренный маневр.

Я шёл по реке не оглядываясь, полагая, что судоходная часть проходит по другому рукаву, а любую приближающуюся лодку я услышу заранее. Каково же было моё удивление, когда, обернувшись на подозрительный плеск воды, я увидел совсем рядом бесшумно подбирающуюся ко мне баржу.

Проблема с этими водными монстрами, которую я отметил для себя ещё при ночном переходе перед Рыбинским водохранилищем, состоит в том, что их не слышно. Вообще. Буксир-толкач, который теоретически может издавать шум, находится на расстоянии ста, а то и двухсот метров позади (если баржа спаренная). Единственный способ не оказаться в подобной ситуации — почаще крутить головой, когда плывёшь по центру реки.

Как только я начал поворачивать к левому берегу, чтобы уйти с пути баржи, из-за поворота вынырнул «Метеор», быстро приближаясь ко мне по пересекающемуся курсу. Быстро переведя взгляд с одного судна на другое, я решил, что у меня больше шансов опередить баржу, и начал изо всех сил грести к правому берегу. К счастью, у меня хватило времени и скорости, чтобы оказаться на безопасном удалении.

Как только баржа и “Метеор” удалились, каждый в свою сторону, я продолжил движение вперёд.

Долгий путь под дождём.

Когда я вышел из протоки, ветер был уже не таким сильным, а небольшие волны после пережитого шторма казались просто комфортной рябью.

Вскоре начался дождь. Он был не очень сильным, и я даже не стал надевать куртку, потому что дискомфорт от перегрева явно перевешивал удовольствие от сухости.

По низкой облачности, вновь затянувшей небо и цепляющейся за вершину правого берега, было понятно, что дождь будет затяжным.

Я не ошибся в своих прогнозах, и ближайшие два с половиной часа шел под моросью, то утихавшей, то становившейся интенсивнее. Все, что было на поверхности каяка, включая юбку, вымокло. От долгого пребывания в мокрых перчатках кожа рук сморщилась и набухла. Я вынужден был их снять, чтобы дать рукам хоть немного просохнуть.

Долгий поиск под дождём и невидимые собаки.

К восьми вечера я оказался недалеко от села Фокино, и стал искать место для ночлега. У подножия высокого правого берега я увидел подходящую галечную площадку и стал приближаться к ней.

Когда до цели оставалось около десяти метров, раздался яростный лай. Животное, судя по звуку, находилось у самой воды, но я его не видел. Решив, что невидимые собаки — не самые лучшие соседи по ночлегу, я отвернул от берега и продолжил поиски.

Вскоре показалось ещё одно подходящее место, но и оно было занято: на берегу стояла лодка, пришвартованная к рельсам, которые спускались в воду. “Да что ж такое!” — подумал я, потому что, глядя на сплошную стену деревьев, подошедших вплотную к воде, понял: в обозримом пространстве не осталось ни одного пятачка свободной суши. Смирившись с необходимостью дальнейших поисков, я двинулся дальше. Как только вновь набрал темп, дождь наконец-то прекратился.

Пройдя Фокино, спрятавшееся где-то на вершине холма, я оказался между островами и берегом, за которым возвышалась высокая и длинная бетонная дамба. Шёл девятый час, из-за облачности опять быстро темнело, и вновь становилось трудно различать подходящие места. Острова, густо заросшие травой, выглядели бесперспективно, и я приблизился к берегу.

И тут меня ждала награда: на берегу оказалось множество подготовленных площадок самых разных форм и размеров. Выбрав одну из них, с качелями, кострищем, натянутой веревкой для сушки белья и практически плоской поверхностью, я вытащил каяк на сушу и начал ставить лагерь.

Ужин в компании кровососов.

Сняв с себя мокрую неопреновую юбку, я надел сухую и тёплую куртку, и тут… снова пошёл дождь. Поставив палатку, я быстро закинул в неё вещи, успевшие намокнуть, и спрятался внутри. Учитывая, что день был очень дождливым, а я — мокрым, хотелось горячего ужина, но разогреть его в палатке не представлялось возможным.

Пока я размышлял над этой задачей, дождь, к счастью, закончился, и появился шанс отведать горячую еду. Но едва я начал разжигать горелку, как меня атаковали комары. Обрызгивание "Дэтой" помогло лишь частично, и, как только еда разогрелась, а чайник закипел, я снова скрылся в палатке, чтобы спокойно поесть.

Закончив с ужином, я выгнал всех комаров, успевших залететь внутрь, расстелил спальник, который успел немного промокнуть под дождем и, несмотря на сырость, крепко заснул.

Итоги дня:

• Утро с сюрпризом: Проснулся в мокрой палатке, на дне которой была лужа.

• Смена правил: Впервые после плотины столкнулся со встречным течением.

• Шторм: Попал в сильную бурю, сравнимую со штормом на Горьковском водохранилище.

• Опасный маневр: Едва не попал в “клещи” между бесшумной баржей и быстро идущим “Метеором”.

• Мокрый переход: Два с половиной часа шёл под затяжным дождём.

• Незримая охрана: Не смог остановиться у берега из-за лая невидимых собак.

• Ночлег класса “люкс”: Нашёл полностью оборудованный кемпинг с качелями.

• Ужин с кровососами: Вступил в схватку с полчищем комаров за право поужинать горячей пищей.

Завтра из-за сильного ветра и мокрых вещей меня ждет вынужденная днёвка. Придется разобраться с огромным завалом в дневнике (я отстаю уже на три дня!) и попрощаться со своей верной солнечной панелью, которая окончательно вышла из строя. А закончится всё неожиданной встречей с целым ежиным патрулем, который не даст мне спать до самого рассвета. Об этом и многом другом — в следующем посте!

Всем добра, и пусть течение всегда будет попутным! Жмите плюс, подписывайтесь, чтобы не пропустить продолжение, и делитесь мыслями в комментариях! До новых встреч!

Пройдено: 46 километров.
Всего: 1322 километра.
Полный маршрут: карта.

Утро: баня в палатке и исчезнувшие утки.

Проснулся я весь мокрый — снаружи уже вовсю светило яркое солнце, и палатка превратилась в самую настоящую баню. Выбравшись наружу и вдохнув прохладный ветерок, я стал осматриваться по сторонам.

Уточек и след простыл. По всей видимости, им совершенно не понравилось моё незваное соседство, и они решили обосноваться в более уединённом месте. Что ж, могу их понять!

Пока я завтракал, мимо с громким рёвом пронеслась аэролодка, распугав всех птиц в окрестностях, и быстро скрылась за поворотом. Вот это шумовой эффект!

Закончив сборы, я вышел на воду и направился вниз по реке.

Баржевая ловушка и речной лабиринт.

Движение на реке было довольно оживлённым: постоянно попадались буксиры и любопытные на вид теплоходы.

Через три километра мне встретилось множество барж, стоявших посреди реки, явно чего-то ожидающих.

Пока я смотрел по сторонам, одна из них незаметно тронулась и направилась прямо в мою сторону. Увидев это, я хотел было резко отвернуть, но тут обнаружил, что сзади подкралась ещё одна огромная баржа, заходя с другого борта, словно специально поджидала, чтобы взять меня в железные "клещи"!

Поняв, что оказался зажат между этими гигантами, я быстро оценил расстояние до приближающихся судов, понял, что мне ничего не грозит, и решил просто перестать грести, замерев на одном месте.

Когда баржа, идущая в мою сторону, наконец-то прошла мимо, я осторожно продолжил путь, на всякий случай прижавшись ближе к берегу. Волга в этом месте была довольно узкой, а речной трафик — крайне интенсивным, и мне совершенно не хотелось постоянно оглядываться, проверяя, не подкрался ли сзади кто-то ещё.

Впереди показался очередной крупный остров, подобный тому, где я ночевал, разделивший реку на два рукава. Изучив карту, я понял, что на участке до Козьмодемьянска это будет частым явлением. В некоторых местах даже будут встречаться целые архипелаги, изрезанные протоками. Настоящий водный лабиринт.

Спасительное купание и новые горизонты.

Через несколько часов стало настолько жарко, что пот лил ручьём. Физические нагрузки тоже повышали температуру тела. Выпитая вода помогала ненадолго и очень быстро расходовалась. Поняв, что больше не могу грести в таких условиях, я остановился на одном из множества песчаных пляжей, находившихся на правом берегу, и окунулся в реку.

Вода была достаточно прохладной, несмотря на жаркую погоду, и непривычно чистой. Подумав, я пришёл к мнению, что это связано с сильным течением, которое началось от Нижегородской ГЭС. Оно не давало воде застаиваться, из-за чего она не могла нагреться, а водоросли, насколько я знаю, любят тепло. Вдоволь искупавшись, я почувствовал себя значительно лучше и с новыми силами продолжил путь.

Вскоре на горизонте показался город Кстово, расположившийся на высоком правом берегу. В глубине, выглядывая из-за верхушек деревьев, виднелись многоэтажные дома.

На реке снова возникло множество барж: некоторые стояли на якорях, другие шли в обе стороны, вновь оттеснив меня к берегу.

Среди вереницы "рабочих лошадок" стали попадаться мои старые знакомые — белоснежные круизные теплоходы, идущие по своим маршрутам.

Родник-призрак и ухоженные берега.

Пройдя мимо города, я заметил на правом берегу очень красивые частные дома.

Крутые холмы, спускающиеся к воде, были превращены некоторыми хозяевами в настоящий зелёный ковёр из ухоженного газона.

К этой идиллической картине добавлялись пристани, возле которых хранился целый флот лодок и катеров.

За очередным поворотом, судя по карте, должен был быть родник. Одна из пятилитровых бутылей уже опустела, и я решил пополнить запасы. Но меня ждало разочарование — берег, поднявшийся на приличную высоту, в этом месте очень сильно зарос деревьями и травой. Я слышал журчание чистой и холодной родниковой воды, которая в такую жару сильно облегчила бы дорогу, но не мог к ней подобраться. Обидно.

Вздохнув, я умылся водой из реки, и продолжил путь.

Трёхуровневый пляж и поиски ночлега.

Течение придавало мне значительное ускорение, и к семи часам вечера я уже преодолел впечатляющие 46 километров. Слева показалась длинная трёхуровневая песчаная коса. Нижний ярус представлял собой полоску песка шириной в несколько метров, начинающуюся от самой воды. Средний поднимался примерно на два метра над первым и так же уходил на несколько метров вглубь. Третий ярус был огромным плато, заросшим деревьями и уходящим куда-то вдаль.

Вытащив каяк на песок, я пошёл на разведку и обнаружил под деревьями множество деревянных укрытий с навесами. Где-то даже виднелись небольшие, уютные домики. Людей не было, но я понимал, что они могли в любой момент приехать сюда, чтобы насладиться природой в этих заранее подготовленных местах.

Подумав, я решил переплыть на другой берег, находящийся в 600 метрах, на котором виднелись многообещающие галечные пляжи. Увы, они оказались непригодны для стоянки, так как имели слишком большой уклон и были довольно узкими.

Немного покрутившись по окрестностям в поисках подходящего места, я не обнаружил ничего удовлетворительного и вернулся туда, откуда начал, потому что квест с ночлегом уже немного затянулся. Ещё раз внимательно осмотрев берег, я выбрал место на втором ярусе, находившееся чуть левее тропинки, ведущей к домикам, затащил на него каяк и поставил лагерь.

Я поужинал, наблюдая за судами, проходящими мимо, после чего забрался в палатку. Поработав над записями, лёг спать, довольный прошедшим днём и внушительным расстоянием, которое удалось преодолеть.

Итоги дня:

• Жаркое утро: Проснулся в палатке-бане, и обнаружил, что утки ушли.

• Баржевая ловушка: Оказался зажат между двумя баржами, но избежал опасности.

• Купание в Волге: Спасался от изнуряющей жары в прохладной и чистой воде, получив прилив сил.

• Недоступный родник: Не смог пополнить запасы пресной воды, несмотря на отчетливо слышимое поблизости журчание.

• Кстово: Прошёл мимо города, наблюдая за его пейзажами.

• Быстрый переход: Преодолел целых 46 километров благодаря сильному попутному течению.

• Квест "Найди стоянку": После долгих поисков нашёл подходящее место для ночлега на трёхъярусном песчаном пляже.

Завтра я буду наслаждаться ставшей куда более комфортной погодой, наконец-то пополню запасы воды в роднике, увижу необычный плавучий дом на буксире и неожиданно встречу белые стены Троицкого Макарьевского монастыря. А поиски ночлега в пятничный вечер превратятся в настоящий квест, который завершится очередной битвой с комариным полчищем. Об этом и многом другом — в следующем посте!

Спасибо, что дочитали! Ставьте плюс, если история понравилась, подписывайтесь, чтобы не пропустить продолжение, и делитесь впечатлениями в комментариях! Всем попутного ветра!

Энергетический потенциал арктических приливов

Арктика — один из регионов планеты с самыми мощными приливами. Постоянное движение воды создает огромный запас кинетической энергии, которую можно преобразовывать в электричество. Особенно перспективны такие зоны, как Гудзонов залив и побережье Гренландии.

В отличие от солнца и ветра, приливы подчиняются строгим природным циклам. Это значит, что мы можем заранее предсказать, сколько энергии даст каждый день. Для удаленных поселений Арктики это может стать настоящим прорывом.

Проблемы и вызовы

Но вместе с перспективами есть и сложности. Экстремальные условия Арктики делают установку и обслуживание турбин крайне дорогими и опасными. Морской лед способен повреждать подводные конструкции, а сильные шторма сокращают срок службы оборудования.

Есть и экологический фактор. Арктика — дом для уникальной флоры и фауны. Турбины могут повлиять на естественные течения и привычки морских животных. Поэтому требуется разработка технологий, которые минимально нарушат хрупкие экосистемы.

Технологии и исследования

Несмотря на трудности, разработки ведутся. Пример — залив Фанди в Канаде, где приливы одни из самых сильных в мире. Там уже испытали турбины, способные работать в холодных водах.

Кроме того, инженеры создают ледостойкие турбины с особыми покрытиями, которые препятствуют образованию льда. Такие решения приближают нас к тому, чтобы освоить потенциал приливов Арктики.

Преимущества приливной энергетики

Если преодолеть технические барьеры, приливная энергия в Арктике даст:

• снижение зависимости от дизельных генераторов,

• стабильное энергоснабжение благодаря предсказуемости приливов,

• уменьшение выбросов при правильном проектировании систем.

Это особенно важно для небольших арктических сообществ, где стоимость топлива крайне высока.

Будущее приливной энергии в Арктике

Сегодня вопрос остается открытым: «Можно ли массово использовать приливную энергетику в Арктике?» Ответ — да, но только при развитии технологий и инвестиций.

В ближайшие годы мы увидим новые проекты: гибридные энергосистемы, ледостойкие конструкции и решения, адаптированные к суровым условиям Севера.

Приливная энергия может стать ключом к энергетической независимости Арктики и важной частью мировой зеленой энергетики.

Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм