Преобразования пульсирующих импульсов приливной энергии. Вторая часть

Во Франции также возникла идея использования обратного агрегата для ПЭС. Она нашла свою блестящую реализацию в капсульном агрегате, созданном в результате 20-летнего поиска конструкторов и примененном на ПЭС Ране. Здесь благодаря этому агрегату почти всю мощность ПЭС удается получить в часы «пикового» потребления.

Однако в такой схеме остается нерешенной задача компенсации угасания мощности прилива в квадратуры. Вероятно, в этом кроется одна из главных причин отказа от строительства сверхмощной ПЭС Шозе (12 млн. квт) вслед за ПЭС Ране. Действительно, можно представить, в какое трудное положение было бы поставлено объединение энергосистем Франции, если бы в него была включена электростанция, мощность которой пульсировала бы в течение двух недель о 12 млн. до 3 млн. квт!

Наши исследования (Бернштейн, 1961) показали, что и эта проблема может быть решена с помощью совместной работы приливных и речных электростанций, имеющих водохранилища многолетнего регулирования. Расчеты показывают, что ввиду кратковременности полумесячного неравенства прилива (14,2 суток) для такого регулирования необходим очень малый объем водохранилищ: выраженный в киловатт-часах, он составляет всего 1% возможной годовой выработки ПЭС.

Но поскольку гидроэлектростанции с водохранилищами многолетнего регулирования удается создать лишь в очень немногих местах нашей планеты, то с такими ГЭС приходится объединять приливные электростанции возможно большей мощности. Таким образом, сама природа предопределила использование приливной энергии только в очень больших установках. Да, и приливная энергия, рожденная на просторах Мирового океана, не мирится с малыми масштабами ее использования.

Ее невозможно эффективно уловить в маленькой установке мельничного типа. Захваченные же плотинами, отсекающими большие заливы, мощные потоки приливной энергии прорвут границы приморских районов и устремятся в объединенные энергосистемы, охватывающие экономические районы, страны, а может быть, даже и целые континенты. Здесь, соединяясь с речной энергией, вместе с ней заполнят переменную часть графика нагрузки, обеспечивая возможность наиболее экономичной работы атомных и угольных тепловых электростанций.

Наши исследования показали, какие возможности дает для энергетики многих стран именно такое комплексное решение проблемы. Промышленное использование приливной энергии ограничено удобными участками морского побережья с высокими приливами, ее общий потенциал (по нашим расчетам, примерно 1 триллион квт-ч в год) значительно меньше ресурсов атомного топлива и даже в 20 раз меньше технического энергопотенциала рек планеты. Но если этот потенциал прилива использовать в объединенных энергосистемах, он позволит улучшить работу всех остальных электростанций. Это справедливо для Западной Европы, США, Канады, Южной Америки. При таком подходе выявляются и возможности приливной энергии Белого моря (Мезенский залив) в объединенной энергосистеме Европейской части СССР (выдача 40 млрд, квт-ч в «пиковую» часть графика нагрузок).

Во Франции те же возможности приливной энергии были раскрыты в трудах Р. Жибра, позволивших обосновать сооружение ныне действующей приливной электростанции Ране, которая выдаст в общую энергосистему этой страны 240 тыс. КВТ «пиковой» мощности.

Почему же эти обстоятельства не позволили французам обосновать вслед за ПЭС Ране сверхмощную ПЭС Шозе? Ответ на этот вопрос дает взгляд на рельеф страны и ее речную сеть. Во Франции нет рек, на которых могут быть созданы водохранилища длительного регулирования, следовательно, локальное использование могучего энергопотенциала прилива в заливе Сен Мало (ПЭС Шозе) оказывается невозможным. Внутримесячные «межсуточные» пульсации мощности этой ПЭС действительно пагубно отразятся на режиме объединенных энергосистем страны.

Но вот выход приливной энергии на просторы материка,, объединение ее с речными гидростанциями, имеющими большие водохранилища, которые существуют уже и могут быть созданы в Швеции, Норвегии, а также в СССР, создают ту заманчивую перспективу оптимального использования приливной энергии, о которой мечтают инженеры (Ла-Манш, Мезень, Обь) и которая дала бы кардинальное решение задачи обеспечения Европы необходимой мощностью.

Практические решения позволили бы обеспечить эффективную работу сверхмощных тепловых, в том числе и атомных, электростанций в базисе графика нагрузок и позволили бы, вероятно, подойти к экономическому обоснованию более высокой стоимости сооружения приливных электростанций по сравнению с речными как неизбежное следствие строительства ПЭС на морских глубинах, подверженных воздействию штормов и агрессивного химизма морской воды. Это обоснование опирается на принципиальную возможность более высокой оплаты за «пиковую» энергию по сравнению с базисной (во Франции, например, «пиковая» энергия ценится в 3 раза дороже базисной). Но ввиду того что доля этой более ценной энергии, вырабатываемой на ПЭС (для Ране она составляет 18%), сравнительно невелика, для экономического обоснования строительства приливных электростанций необходимо использовать пути резкого уменьшения их стоимости.

Указанный выше поиск путем удешевления возведения приливных электростанций актуален и для строительства ПЭС в благоприятных условиях зарубежных створов (курортные пляжи Ла-Манша и Австралии), а для необжитых, удаленных от промышленных центров труднодоступных скал побережья Белого моря решение этой задачи становится ключом ко всей проблеме.