WikiSort.ru - Не сортированное

Пе́нжинская прили́вная электроста́нция — проектируемая приливная электростанция в Пенжинской губе, располагающейся в северо-восточной части залива Шелихова Охотского моря. Территориально должна располагаться в Магаданской области и Камчатском крае России.

В зависимости от выбранного проекта может стать крупнейшей в мире по установленной мощности и по выработке электричества в год гидравлической электростанцией.^[1][2]

Общие сведения

Высота приливов в Пенжинской губе составляет 9 м, а в случае сизигийных приливов достигает 12,9 м, что является наивысшим для всего Тихого океана показателем. При площади бассейна 20 530 км² это соответствует ежесуточному проходу 360−530 км³ воды, что в 20−30 раз превышает расход воды в устье крупнейшей реки Земли Амазонки (через устье в сутки пройдет только ~19 км³). Для реализации гидропотенциала бухты разрабатывались два проекта приливных электростанций, каждый из них с различной установленной мощностью и годовой выработкой:^[1][3]

В связи с недостатком местных потребителей и энергосистем, существуют предложения дискретной работы электростанции на энергоёмкий потребитель-регулятор, например, производство жидкого водорода, который затем транспортируется к возможным потребителям.^[1] Рассматриваются также варианты экспорта электроэнергии в страны южной Азии.

Гидрологический потенциал бухты

В Пенжинской губе Охотского моря наблюдаются наиболее высокие приливы в Тихом океане, двойная амплитуда которых достигает 13,4 м.^[4] Приливы в заливе Шелихова являются суточными, площадь бассейна Пенжинской губы составляет 20 530 км².^[5][3] Таким образом, если считать усредненной высотой прилива значение 10 м, то в среднем в бухте за сутки проходит 410,6 км³ воды, что соответствует среднесуточному расходу 4,75⋅10⁶ м³·сек⁻¹. Проходящий поток воды имеет потенциальную энергию, которая в поле тяготения Земли не равна нулю при наличии ненулевого перепада высот (${\displaystyle H_{Head}}$ ) и может быть выражена формулой:

${\displaystyle E=[\rho _{sw}\cdot S_{Basin}\cdot (H_{Tide}-H_{Head})]\cdot g\cdot H_{Head}}$ , (1)

где ${\displaystyle E}$ обозначает потенциальную энергию; ${\displaystyle \rho _{sw}}$ — плотность морской воды, равную 1 027 кг/м³; ${\displaystyle S_{Basin}}$ — площадь бассейна; ${\displaystyle H_{Tide}}$ — высоту приливной волны и ${\displaystyle g}$ — ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с². Часть выражения, ограниченная квадратными скобками, указывает на множители, которые определяют массу проходящей воды за сутки.

Как видно из формулы (1), потенциальная энергия обращается в ноль при нулевом напоре и при напоре, равном высоте приливной волны. Если рассматривать данную формулу как функцию от ${\displaystyle H_{Head}}$ , то она является параболической функцией с максимумом при ${\displaystyle H_{Tide}}$ = 2•${\displaystyle H_{Head}}$ , что соответствует использованию перепада высот, равного 5 м. В данном случае изменение уровня воды в бухте и количество пропускаемой воды имеют в два раза ме́ньшую величину — соответственно, 5 м и 2,38⋅10⁶ м³·сек⁻¹ (205,3 км³/сут).

Подстановка полученных параметров в (1) и последующее деление на число секунд в сутках дает значение мощности, равное 120 ГВт. Эта мощность позволяет получить 1 054 млрд кВт•ч или 3,79⋅10¹⁸ Дж энергии за год. В зависимости от эффективности преобразования потенциальной энергии в электрическую, общее количество получаемой электроэнергии и электрическая мощность будут иметь несколько ме́ньшие значения. Если считать КПД турбин равным 96%, то соответствующая электрическая мощность составит 115 ГВт, а количество электроэнергии — 1 012 млрд кВт•ч или 3,64⋅10¹⁸ Дж.^[6]

Стоимость строительства и экономическое значение

Стоимость строительства Пенжинской ПЭС-1 (Северный створ) — оценивается в 60 млрд долларов США, ПЭС-2 (Южный створ) — в 200 млрд долларов. Срок реализации первого проекта: 2020—2035 годы. Возврат инвестиций планируется за счет реализации энергоемкого продукта — например, жидкого водорода. Однако не исключается и строительство линий электропередач в Хабаровский и Приморский Край, в Японию и Китай.^[7]

См. также

• Приливная электростанция
• Прилив

Примечания

Ссылки

• Приливные электростанции / АО НИИЭС, Русгидро
• Приливные электростанции (ПЭС) — источник энергии, запасаемый в водороде // Малая энергетика. - 2008. - № 1-2. - С. 31-38.

• Энергия прилива / «Эксперт Северо-Запад» №17 (46), 2001

• Пенжинский водородно-энергетический кластер, Проект №74 / «Проектное государство»

Для улучшения этой статьи желательно: Добавить иллюстрации. Проставить для статьи более точные категории. Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.