2.2.4. Энергия приливов и отливов. Приливная гидроэлектростанция
Приливные гидроэлектростанции используют влияние гравитации и черпают энергию из постоянной смены отливов и приливов. Приливы и отливы по сравнению с другими источниками возобновляемой энергии имеют одно преимущество: отливы и приливы – это поддающиеся исчислению величины и происходящие регулярно.
Для создания экономичной приливной станции необходимы определённые природные условия. В частности, должен быть большой перепад уровней во время отлива и прилива (не менее шести метров), особенности береговой линии, которые позволяют создать плотину и водный бассейн соответствующих размеров.
Рис.2.13. Приливная гидроэлектростанция
Проекты приливных электростанций обычно предусматривают наличие двух бассейнов. Это верховой и низовой водоёмы. Каждый из них должен быть дополнен водопропускными отверстиями и затворами. Во время прилива верховой бассейн заполняется водой, а затем отдаёт всю воду низовому бассейну, который опорожняется при отливе. При этом вода проходит по турбинам во время прилива и отлива. Таким образом, электроэнергия вырабатывается как при самом высоком, так и при самом низком уровне воды.
Приливные ГЭС, использующие перепад уровней воды, имеют достаточно хорошие экономические показатели. Но размещение таких ГЭС возможно не везде, что является их основным недостатком. На нашей планете таких мест немного. Это побережье американского штата Мэн, канадская провинция Нью-Брансуик, Персидский залив, отдельные регионы Аргентины, южная Англия, северная Франция, северные области европейской части России. Впрочем, даже станции, сооруженные в указанных регионах, не смогли бы достойно конкурировать с уже действующими ТЭС по стоимости производимой энергии.
Действующие приливные электростанции отличаются своей мощностью: самая крупная мощностью 240 MW построена во Франции в 1966 г., далее следует Канада с мощностью станции 20 MW (1964 г.), Китай – 10 MW (1986 г.).
Первая приливная электростанция (ПЭС) в России начала работать в 1968 г. в Кислой губе на Белом море. Мощность электростанции 0,4 MW. Сейчас разрабатываются проекты строительства приливных электростанций в Белом и Охотском морях.
2.2.5. Методы биологической конверсии биомассы
Создание технологий и средств нетрадиционной энергетики с использованием биотехнологий, получение экологически чистых биоорганических удобрений и биодобавок к кормам (для животных, птиц и рыб), при одновременной очистке воздуха воды и почвы сельских населенных пунктов, животноводческих и свиноводческих ферм и птицефабрик от канцерогенных веществ отходов животных и птиц, является актуальной и разносторонней социальной проблемой.
Перспективным сырьем в биоэнергетике являются отходы пищевой, микробиологической, лесоперерабатывающей промышленности, сточные воды коммунального хозяйства. Получение энергии в этом случае возможно посредством ее сжигания, газификации, пиролиза, биохимической переработки, анаэробного сбраживания с целью получения газообразного или жидкого топлива. При правильном ведении хозяйства такой энергоресурс может стать восполняемым. Вторичная переработка отходов, в том числе и мусора, позволяет существенно улучшать экологическую обстановку.
Метановое брожение отличает высокий КПД превращения в биореакторах энергии органических веществ в биогаз, достигающий 8090 %, теплотворная способность которого составляет 58 тыс. Ккал/м3, что сравнимо с лучшими видами известных традиционных топлив. Биогаз пригоден для работы ДВС.
Метод анаэробной переработки биомассы в разных режимах позволяет получать 47 м3 биогаза с 1 м3 реактора. Отработанная биомасса является высококонцентрированным удобрением.
Для этих целей разработаны комплексы БУГ1 (рис. 2.11) и БУГ3 предназначенные для переработки всех видов органических отходов навоза КРС, свиного навоза, птичьего помета и т.д.
В состав биогаза входит 55 60% метана и 40 45% углекислого газа. Ежесуточный выход биогаза составляет от 6 8 куб.м. и более (комплекс БУГ1), 12 25 куб.м. (комплекс БУГ3) в зависимости от состава навоза. В процеccе переработки органических от ходов оборудование производит высокоэффективное экологически чистое жидкое органическое удобрение "КОУД" для подкормки сельскохозяйственных культур.
Рис. 2.14. Общий вид комплекса по переработке органических отходов
Перспективным является создание энергокомплексов с учетом географического расположения, энергообеспечения и экологической ситуации регионов на базе биогазовобиогумусной технологии с использованием солнечной и ветровой энергии /8/.
Энергокомплекс состоит из: биогазовобиогумусной установки с объемом реактора 1,25 м3; трехступенчатой системы очистки получаемого биогаза; двухступенчатой системы сбора и хранения биогаза до потребления; системы гелиообогрева воды для тех нологических процессов и быта; теплогенератора (ТЭГ) с утилизатором тепла, имеющий КПД до 70 %; электростанции с двигателем внутреннего сгорания мощностью 2...8 кВт, работающей на биогазе.