Принцип работы
Приливная электростанция использует регулярное изменение уровня моря. Вода при подъеме заполняет отделенный плотиной бассейн. При отливе между ним и морем возникает перепад высот. Поток проходит через турбину, вращает ее лопасти и приводит в действие генератор. Электрическая энергия поступает через преобразующее оборудование в береговую сеть.
Станция вырабатывает ток во время движения воды через гидроагрегаты. Одни установки работают преимущественно при опорожнении бассейна. Двусторонние турбины принимают поток в обоих направлениях. Между приливом и отливом наступает пауза: уровни выравниваются, а напор исчезает. Поэтому подача энергии идет по циклу, связанному с морским режимом. Характер этого режима во многом определяет приливная волна, создающая заметные полосы быстрых течений на поверхности моря.
Расписание выработки рассчитывают заранее, поскольку смена уровня подчиняется устойчивому природному ритму. Однако объем энергии зависит от высоты перепада и площади накопительного водоема. Слабый напор снижает мощность гидроагрегатов. Штормовой ветер и волны влияют на фактический уровень, хотя не меняют основу цикла. Энергосистема компенсирует промежутки другими источниками либо накопителями.
Устройство станции
Основу сооружения образует плотина с водопропускными отверстиями и машинным залом. Затворы управляют наполнением и опорожнением бассейна. Решетки задерживают крупный мусор перед входом в каналы. Турбины рассчитаны на соленую воду, переменный напор и обратное направление течения. Металлические детали защищают от коррозии, а узлы регулярно очищают от морских обрастаний.
Вместо перекрытия залива применяют подводные установки в сильном течении. Их роторы используют горизонттальное перемещение водной массы, а не перепад уровней в бассейне. Кабель передает электричество к береговому оборудованию. Подобная схема сокращает объем платных работ, но усложняет монтаж и ремонт под водой. Лопасти также требуют защиты от плавающих предметов и ударных нагрузок.
Место строительства
Приливные электростанции размещают у берегов с выраженным колебаниям уровня. Узкий залив или устье сокращает длину плотины. Просторная внутренняя акватория принимает значительный объем воды и увеличивает потенциальную выработку. Прочное дно удерживает тяжелые конструкции под действием течений. Близость линии электропередачи уменьшает расходы на подключение объекта.
Одной подходящей формы берега недостаточно для выбора площадки. Проектировщики изучают грунт, глубину, ледовую обстановку, волны и перенос донных отложений. Отдельной проверки требуют судовые пути, рыболовные участки и береговая застройка. Плотина способна изменить скорость течения, размыв дна и накопление ила. Проход судов сохраняют через шлюз либо выделенный канал.
Экологическая оценка охватывает соленость бассейна, обмен водой и пути морских животных. Решетки и режим вращения снижают риск попадания обитателей на лопасти. Пропуск воды через затворы поддерживает обмен между заливом и открытым морем. Неверно выбранный график способен осушать прибрежные участки или задерживать осадки. Поэтому режим агрегатов согласуют с природными циклами конкретной акватории.
Главное ограничение проекта связано с высокой сложностью берегового строительства. Морская вода ускоряет износ металла, а волны затрудняют обслуживание. Ппротяженная дамба повышает расход материалов и меняет движение водной массы. Зато топливо для работы не требуется, а время приливов заранее известно. Целесообразность объекта определяет сочетание рельефа, напора, состояния сети и допустимого воздействия на побережье.