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

Сегодня он выглядит как заброшенный бетонный корабль, но когда-то тут добывали ресурс, который двигал мировую экономику. С конца XIX века здесь добывали уголь из подводных шахт. За 84 года работы остров дал стране 16,5 млн тонн угля, а в 1941 году достиг максимума — 410 тыс. тонн в год. Благодаря этим объемам Хасима обеспечивала энергией японские заводы и города.

Но ни одна технология не живет вечно. Когда Япония перешла на нефть потребность в угле резко упала. В 1974 году компания Mitsubishi закрыла шахты — и Хасима превратилась в «город-призрак».

Остров был одним из самых густонаселенных мест в мире: на нем жило более пяти тысяч человек. Все было рядом — дома, школа, магазины и даже кинотеатр.

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

Большинство термоядерных проектов рассчитаны на удачу будущие научные прорывы. Но Helios можно построить на базе уже существующих технологий, заводов и электростанций. Вместо классического токамака выбран стелларатор. Это установка, где плазму удерживают магнитные поля без сильных электрических токов внутри самой плазмы. Такой подход более устойчив, но раньше считался слишком сложным и дорогим. Thea Energy упростила конструкцию: 336 магнитов плюс умное управление. Фактически форму магнитного поля «дорисовывает» софт, а не металл.

Ключевая роль здесь у программного обеспечения и ИИ. Система умеет компенсировать ошибки в установке магнитов и даже дефекты материалов, удерживая плазму стабильной. По расчетам инженеров компании, такая станция сможет работать почти круглый год, с коэффициентом использования мощности, как у классических АЭС.

В итоге Helios задуман как термоядерная станция с высокой надежностью редкими остановками на обслуживание и понятной экономикой. Если демонстрационный проект подтвердит расчеты, термояд может впервые приблизиться к статусу обычного источника электроэнергии, а не вечного эксперимента.

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