Каждый житель Камчатки наверняка слышал о Пенжинской губе в Охотском море. Находится она в том месте, где наш полуостров как бы встречается с материком. Это самый отдалённый от Петропавловска район – Пенжинский. Официально такие дали именуются глубинкой, а в простонародье говорят «дыра». Так вот, этот забытый богом район сможет закрыть все «дыры» в камчатском бюджете, да ещё помочь деньгами соседям

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.

Боялся, что не успею это увидеть. Пока собирался, открыли ещё два шлюза. Сброс продолжается.

Человечество потребляет огромное количество различных ресурсов, поэтому сегодня мы решили поговорить об одном из них — электроэнергии. Что такое альтернативная энергетика? Это совокупность способов производства и передачи энергии путём использования возобновляемых ресурсов. Расскажем о плюсах и минусах, об относительно распространённых способах получения, так называемой «зелёной» энергии.

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

В этом случае энергия получается из ветра. Её история начинается в 3-2 веке до н.э. в Месопотамии. Местные обитатели решили применять ветер для перемалывания зёрен в муку. Оказалось, что это весьма эффективно. С ростом человеческих потребностей энтузиасты догадались использовать неугомонные потоки воздуха для производства электричества.

Плюсы:

1) Ветер – возобновляемый ресурс;

2) безопасность для человека и животных, включая червяков. Станции не создают выбросов в атмосферу, не становятся источниками вредного излучения;

3) рабочие места для людей: статистика говорит, что на 2015 год в отрасли задействовано около 1 миллиона человек; 

4) сравнительно небольшая стоимость эксплуатации;

5) независимость от топливных поставок;

6) высокая эффективность (КПД ветрогенераторов может достигать 59.3%)

Минусы:

1) Зависимость от погодных условий;

2) необходимость правильного подбора территории;

3) отсутствие точных прогнозов;

4) утилизация лопастей, состоящих из композитных материалов. Этот важный фактор необходимо учитывать, ведь такой вид отходов сложно переработать.

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

По-другому её ещё называют гелиоэнергетикой. Электричество в этом случае получают, преобразуя солнечную радиацию. Неплохой и довольно экологичный метод добычи электроэнергии. Многие из нас об этом не подозревают, но способ получения электроэнергии из солнечного света известен около 150 лет. Явление фотоэффекта (взаимодействия света с веществом, при котором энергия фотонов передаётся электронам вещества) впервые наблюдал Эдмон Беккерель в 1839 году. Это случайное открытие оставалось незамеченным вплоть до 1873 года. Тогда Уиллоуби Смит обнаружил подобный эффект при облучении светом селеновой пластины. И хотя его первые опыты были далеко несовершенны, они ознаменовали собой начало истории полупроводниковых солнечных элементов, на их основе и стали потом строить солнечные электростанции.

Сегодня известно, что в ясный день на квадратный метр поверхности Земли приходится ~1 кВт солнечной энергии, а современная солнечная панель такой же площади может собрать и преобразовать 170 Вт. В общем, продуктивно извлекать электричество таким образом нам ещё не по зубам.

Плюсы:

1) Полное отсутствие выбросов;

2) независимость от топливных поставок;

3) солнечный свет — возобновляемый ресурс;

4) не влияет температура (можно установить хоть в Антарктиде, хоть на экваторе);

5) единственные станции, которые можно безопасно использовать в космических станциях, так как ветра и рек на орбите нет, а ядерные станции слишком небезопасны и их выход из строя может вызвать значительные проблемы.

Минусы:

1) Низкая эффективность (КПД~31,25 %);

2) зависимость от погодных условий, времени года и суток;

3) регулярно нуждаются в очистке;

4) имеют высокую стоимость;

5) атмосфера над станцией нагревается настолько сильно, что птицы могут погибать от столь высокой температуры;

6) утилизация солнечных модулей — электронных компонентов — пока что далека до совершенства.

ГИДРОЭНЕРГЕТИКА

Энергию на ГЭС получают с помощью специальных турбин, которые раскручиваются токами воды. Довольно стабильный способ в сравнении с вышеуказанными, хотя тоже зависит от времени года.

Первые упоминания об использовании воды таким образом приходятся на IV тысячелетие до н. э. Тогда с помощью водяных мельниц делали бумагу, мололи муку и пилили брёвна. Дальнейшим шагом в гидроэнергетике стало изобретение водяной турбины. Впервые её представил французский инженер Бенуа Фурнерон в 1834 году. Через три года, независимо от него, турбину сконструировал русский мастер-самоучка Игнатий Сафонов. Она была установлена на Нижне-Алапаевском заводе и развивала вдвое большую мощность, чем использовавшееся ранее водяное колесо. А дальше как обычно: инженеры всё совершенствовали, придумывая новые формы турбин и меняя размеры.

Плюсы:

1) Высокий коэффициент полезного действия (КПД может достигать 90-95%);

2) ток воды — возобновляемый ресурс;

3) маневренность (можно быстро запустить станцию после простоя);

4) не создают выбросов;

5) строительство плотин влияет на увеличение рыбных запасов в «энергоречках», тем самым способствует рыбоводству.

Минусы:

1) Высокая стоимость возведения;

2) привязка к территории/местности с гидроресурсами;

3) в процессе строительства затапливаются огромные территории, наносится ущерб рыбному хозяйству, значительно нарушается экологическое равновесие;

4) мощность станции зависит от времени года.

Альтернативные источники энергии зачастую слишком зависят от погоды, местности или времени года, не говоря уже об эффективности и стоимости. Поэтому на данный момент они не могут полностью вытеснить с рынка ТЭС или АЭС. И всё же, прогресс не стоит на месте и, скорее всего, их доминирование — вопрос времени.

Аркадий Егоров

Микро-ГЭС разработаны для эксплуатации на равнинных реках с малыми скоростями течения и имеют КПД до 70%. Отечественное оборудование уникально и не имеет аналогов в мире.

Доминирует  предвзятое  мнение,  что  течение  равнинной  реки  не  способно  выдать  большую  мощность,  а  получать  приличную  можно  лишь  при  наличии  перепада  воды,  в  виде  плотины,  или  скорости  течения  не  менее  2 – х  м/с,  только  на  горных  реках.  Практически  все  конструкции  гидроустановок,  предлагаемые  современным  рынком,  адаптированы  именно  к  таким  условиям  эксплуатации,  других  просто  нет.  Есть  небольшой  сегмент  в  виде  нано — ГЭС,  но  их  мощность  рассчитана  лишь  на  зарядку  сотового  телефона.  К  сожалению,  наличие  подобных  условий  в  нашей  стране  весьма  ограничено,  и  равнинные  реки,  которых  подавляющее  большинство,  никак  не  подпадают  под  эту  категорию.

Существует  три  причины,  по  которым  гидроэнергетика  признана  дорогой  и  малоэффективной:  Первая — озвучена  выше.  Сооружение  плотин  занятие  дорогое  и  долгосрочное,  с  большим  периодом  окупаемости,  а  желающих  жить  в  горах  очень  мало.  Вторая -  использование  традиционных  видов  движителей,  КПД  которых  не  превышает  30 — 40%,  при  этом  имеют  малые  обороты  вращения,  что  чревато  большими  потерями  на  повышающем  редукторе;  Третья – расчёт  мощности  потока  производиться  по  старой  академической  формуле,  которая  в  корне  не  соответствует  истинному  положению  дел,  именно  для  текущей  воды.  Официальная  наука  утверждает,  что  скорость  ветра  менее  6,0 м/с  и  воды  менее  1,0 м/с  не  рентабельны.  Ветер  при  скорости  10,0 м/с  и  вода  при  1,0 м/с  способны  выдать  лишь  0,5 кВт/м2.  Это  ошибочное  утверждение.

Нашей  команде  удалось  выявить  и  устранить  выше  перечисленные  недостатки  в  процессе  практических  испытаний  собственных  установок.  Результаты  наших  скромных  достижений  представлены  ниже.

Верторная  микро – ГЭС

Разработана  для  эксплуатации  на  равнинных  реках  с  малыми  скоростями  течения  0,6 – 0,9 м/с,  а  с  применением  ускорителей – от  0,4 м/с.  Вес  12 кг,  КПД  до  70%,  в  отличие  от  ортогональной  схемы  и  традиционного  винта  вращается  в  два  раза  быстрее,  развивая  90 – 120 об/мин.  на  холостом  ходу.  При  скорости  воды  0,7 м/с  уверенно  выдаёт  1,0 кВт/м2  чистой  мощности.  В  реке  располагается  горизонтально  (минимальная  глубина  0,5м)  или  вертикально,  если  позволяют  условия.  Обороты  основного  вала  регулируются  ступенчато,  а  мощность  путём  увеличения  или  уменьшения  количества  рабочих  секций.  Себестоимость  изготовления,  в  среднем,  3000 рублей  за  киловатт,  без  генератора  и  редуктора.

Семкленовая  микро – ГЭС

Представляет  из  себя  новый  вид  винта,  и  в  отличие  от  традиционного,  вращается  в  2,0 – 2,5  раза  быстрее.  Работает  на  реках  со  средними  скоростями  течения  0,9 – 1,5 м/с,  а  с  ускорителями  от  0,6 м/с.  Вес  6 кг,  КПД  50%,  при  скорости  течения  1,0 м/с  уверенно  выдаёт  1,7 кВт/м2  чистой  мощности.  Обороты  вала  регулируются  ступенчато,  а  мощность  только  размерами  винта  или  скоростью  течения.  Себестоимость  изготовления,  в  среднем,  1000 рублей/1,0 кВт,  без  генератора  и  редуктора.

Дополнительная  функции  и  оснастка  для  эксплуатации  микро – ГЭС

Из  вышесказанного,  очевидно,  что  данные  установки  способны  генерировать  большую  мощность  при  малых  скоростях  течения.  Этот  факт  подтолкнул  нас  к  созданию  дополнительной  оснастки  для  работы  микро – ГЭС  в  условиях  спокойной  воды,  т.е.  озеро,  пруд,  залив  и  т.д.  Установка,  вращаясь  по  кругу  при  определённой  постоянной  скорости  посредством  маломощного  мотор – редуктора, приводит  во  вращение  движитель,  который,  в  свою  очередь,  соединён  с  генератором.  Конечная  мощность  на  порядок  больше,  чем  привод.

Наши  установки,  помимо  выработки  электроэнергии,  могут  быть  использованы  как  мощный  вращательный  привод  для  множества  агрегатов  и  оборудования,  например: — качать  воду  из  реки с  производительностью  от  нескольких  десятков  литров  до  3 – х  м3/час,  давление  может  достигать  двух  атмосфер;  —  вращать  наждак,  сверлильный  станок,  бетономешалку,  дробилку,  мини – пилораму,  дерево -  и  металлообрабатывающие  станки  максимальной  мощностью  до  10 кВт,  при  наличии  соответствующих  условий  эксплуатации.  КПД  данного  привода  в  2 – 3  раза  выше,  чем  применение  электроинструмента,  и  безопасно.

Большинство  равнинных  рек  имеют  слабое  течение  0,4 – 0,6 м/с.  Для  увеличения  скорости  на  нужном  участке  реки  разработаны  ускорители  потока.  Данные  конструкции  способны  ускорить  его  на  30 – 300%,  соответственно,  мощность  возрастёт  в  геометрической  прогрессии.  По  форме  просты,  но  достаточно  габаритны,  можно  устанавливать  как  временно,  так  и  постоянно.

Кроме  того,  обе  конструкции  адаптированы  для  работы  в  зимний  период,  непосредственно  подо  льдом.  Разработана  специальная  оснастка,  позволяющая  функционировать  в  морозы  до  — 40 С°.

Подводя  итог,  следует  перечислить  все  достоинства  и  преимущества  данных  микро – ГЭС:

-  большая  выходная  мощность  при  малых  скоростях  течения,  от  0,4 м/с,  работают  практически  на  любых  равнинных  реках;

-  способность  генерировать  электроэнергию  в  условиях  спокойной  воды;

-  возможность  вращения  различных  видов  агрегатов  без  электроэнергии;

-  высокий  КПД  установок,  до  70%;

-  малый  вес,  от  12 кг;

-  низкая  себестоимость  изготовления,  от  1000  рублей  за  1,0 кВт,  без  генератора  и  редуктора;

-  способность  работать  круглый  год,  зимой  и  летом.

Серийное  производство  и  реализация  данных  установок  не  встретит  на  рынке  жёсткой  конкуренции,  фактически  она  отсутствует.

Подобного  универсального  оборудования  нет  ни в  России,  ни  в  мире. На данный момент проект ищет инвесторов для дальнейшего развития.

http://greenevolution.ru/workshop/v-rossii-sozdana-sverxmosh...