Пермский национальный исследовательский политехнический университет.
Строительный факультет.
Кафедра ТГВ и ОВБ.
Реферат на тему:
«Энергия приливов и отливов»
Выполнил: студент гр. ТВ-08-1
Воронова П. С.
Проверила: Мишнева Г. С.
Пермь,2012
Оглавление:
Хосе де Акоста в своей Истории (1590), впервые объяснил природу отливов и приливов, периодичность и взаимосвязь с фазами Луны.
Отливы играли заметную роль в снабжении прибрежного населения морепродуктами, позволяя собирать на обнажившемся морском дне годную для еды пищу.
Прили́в и отли́в — периодические вертикальные колебания уровня океана или моря, являющиеся результатом изменения положений Луны и Солнца относительно Земли с эффектами вращения Земли и особенностями данного рельефа и проявляющееся в периодическом горизонтальном смещении водных масс. Приливы и отливы вызывают изменения в высоте уровня моря, а также периодические течения, известные как прили́вные течения, делающие предсказание приливов важным для прибрежной навигации.
Интенсивность этих явлений зависит от многих факторов, однако наиболее важным из них является степень связи водоёмов с мировым океаном. Чем более замкнут водоём, тем меньше степень проявления приливо-отливных явлений.
Так, например, на побережье Финского залива эти явления заметны только на мелководье, а периодически происходившие ранее наводнения в Петербурге объяснялись длинной волной, связанной с колебаниями атмосферного давления и нагонными западными ветрами.
С другой стороны, если в месте образования прилива достаточно большой амплитуды имеется сужающийся залив или устье реки, это может привести к образованию мощной приливной волны, которая поднимается вверх по течению реки, иногда на сотни километров. Из таких волн наиболее известны:
Хотя для земного шара величина силы тяготения Солнца почти в 200 раз больше, чем силы тяготения Луны, прили́вные силы, порождаемые Луной, почти вдвое больше порождаемых Солнцем. Это происходит из-за того, что приливные силы зависят не от величины гравитационного поля, а от степени его неоднородности. При увеличении расстояния от источника поля неоднородность уменьшается быстрее, чем величина самого поля. Поскольку Солнце почти в 400 раз дальше от Земли, чем Луна, то приливные силы, вызываемые солнечным притяжением, оказываются слабее.
Также одной из причин возникновения приливов и отливов является суточное (собственное) вращение Земли. Массы воды мирового океана, имеющие форму эллипсоида, большая ось которого не совпадает с осью вращения Земли, участвуют в её вращении вокруг этой оси. Это ведёт к тому, что в системе отсчёта, связанной с земной поверхностью, по океану бегут по взаимно противоположным сторонам земного шара две волны, приводящие в каждой точке океанского побережья к периодическим, два раза в сутки повторяющимся явлениям отлива, чередующихся с приливами.
Ежегодно повторяющийся приливо-отливной цикл остаётся неизменным вследствие точной компенсации сил притяжения между Солнцем и центром масс планетной пары и силами инерции, приложенными к этому центру.
Поскольку положение Луны и Солнца по отношению к Земле периодически меняется, меняется и интенсивность результирующих приливо-отливных явлений.
Жители многих населенных пунктов на побережьях морей и океанов ежедневно наблюдают очень интересное явление природы - периодические повышения и понижения уровня воды у берегов. Такие периодические колебания воды в океанах и морях называются приливам и отливами. Заметнее всего приливы и отливы у берегов океанов или открытых морей. Здесь обычно наблюдается такая картина. В течение суток, точнее 24 часов 50 минут, уровень воды у берегов дважды повышается и дважды понижается.
Повышение от наименьшего уровня воды до наибольшего происходит постепенно и сначала медленно, а затем все быстрее и быстрее. Оно длится в среднем около 6 часов 12,5 минут. После этого начинается понижение уровня воды. Понижение продолжается в среднем также 6 часов 12,5 минут.
Один из двух приливов в течение суток в данной местности наступает вскоре после того, как Луна достигнет самого высокого положения на небе (верхней кульминации). Основываясь на этом и на совпадении удвоенного периода приливов (24 часа 50 минут) с периодом видимого обращения Луны вокруг Земли, еще в древние времена люди связывали приливы и отливы с Луной.
И действительно, основная причина приливов, как впервые указал Исаак Ньютон,— это притяжение Земли Луной, точнее говоря, разность между притяжением Луной всей Земли в целом, с одной стороны, и водной оболочки ее — с другой. В общих чертах теория Ньютона объясняет приливы и отливы так.
Притяжение Земли Луной складывается из притяжения Луной отдельных частиц Земли. Частицы, которые находятся в данный момент ближе к Луне, притягиваются ею сильнее, а более далекие — слабее. Если бы Земля была абсолютно твердой, то это различие в силе притяжения ее частиц не играло бы никакой роли. Но Земля не абсолютно твердое небесное тело. Кроме того, она покрыта океанами и морями, которые занимают 71% ее поверхности. Поэтому разное притяжение частиц, находящихся вблизи поверхности Земли и вблизи ее центра (эту разность называют приливообразующей силой), смещает эти частицы друг относительно друга, и Земля, прежде всего ее водная оболочка, изменяет свою форму, деформируется.
Частицы воды, наиболее близкие к Луне в данный момент притягиваются Луной сильнее, а частицы, наиболее далекие от нее — слабее, чем частицы, находящиеся в центре Земли.
Поэтому частицы водная оболочка Земли деформируется — она вытягивается в направлении Луны. Деформируется и вытягивается к Луне вообще все твердое тело Земли, но гораздо меньше, так как оно состоит из вещества, гораздо более вязкого, чем вода.
Таким образом, на стороне Земли, обращенной к Луне, и на противоположной ее стороне вода поднимается, образуются так называемые приливные выступы и накопляется излишек воды. В других местах уровень воды снижается, оттуда вода стекает, и здесь наступает отлив.
Приливные выступы вблизи стремятся сохранить по отношению к Луне одно и то же положение. И если бы Земля не вращалась, а Луна была неподвижной по отношению к Земле, то Земля вместе со своей водной оболочкой всегда сохраняла бы одну и ту же форму, вытянутую по направлению к Луне, и никаких приливов и отливов не было бы. Однако, Луна обращается вокруг Земли (в ту же сторону, в какую Земля вращается вокруг своей оси). Поэтому приливные выступы следуют за направлением к Луне и перемещаются по поверхности океанов. Образуется так называемая приливная волна (точнее, две волны в противоположных точках земного шара). Вращение Земли со своей стороны непрерывно вносит в полосу прилива все новые и новые области океанов и потому приливы как бы бегут по поверхности Земли. Над каждым пунктом в океане приливная волна, поднимающая уровень воды, проходит дважды в сутки.
В открытом океане уровень воды при прохождении приливной волны поднимается незначительно, в среднем на несколько десятков сантиметров, и естественно, что это остается незаметным, например, для плывущих на корабле людей. Но у берегов даже такой подъем уровня воды уже заметен. Кроме того, у берегов, особенно в узких заливах или бухтах, уровень воды поднимается гораздо выше, чем в открытом океане, так как берег материка препятствует движению приливной волны и вода здесь накапливается в течение всего времени между отливом и приливом. Поэтому около берегов приливы (точнее говоря, разность между уровнями воды при приливе и отливе) достигают в среднем 4—5 м. Самый большой прилив — около 18 м — наблюдается в одной из бухт побережья Канады.
В нашей стране наибольшие приливы — около 13 м — наблюдаются в Гижигинской и Пенжинской губах на Охотском море.
Во внутренних морях, например в Балтийском и Черном, приливы и отливы очень малы и почти незаметны. Это происходит потому, что через узкие проливы, соединяющие такие моря с океанами, за время от отлива до прилива не успевают проникнуть в моря сколько-нибудь значительные массы воды, перемещающиеся вместе с океанской приливной волной. Правда, в каждом закрытом море или даже озере возникают самостоятельные приливные волны и перемещения масс воды внутри этих морей и озер. Но чем меньше море или озеро, тем меньше воды перемещается в нем от одного берега к другому и тем меньше приливы и отливы. Например, в Средиземном море приливы достигают 1—2 м, а в Черном море — 10 см.
При более детальном изучении приливов и отливов наблюдаются очень интересные и очень сложные явления. Момент полной воды в данной местности не совпадает с кульминацией Луны, а всегда запаздывает. Это происходит потому, что трение воды о дно океанов и внутреннее трение воды несколько задерживают движение приливной волны и она не поспевает, так сказать, за Луной. Приливная волна достигает данного пункта в океане лишь через некоторый промежуток времени после кульминации Луны, так что прямая линия, проведенная через приливные выступы на противоположных сторонах земного шара, проходит восточнее направления из центра Земли на Луну.
Величина запаздывания приливов в данной местности по сравнению с моментом кульминации Луны называется «прикладным часом».
В разных местностях «прикладной час» разный, так как он зависит от особенностей рельефа дна и берегов. Например, в Остенде (Бельгия) «прикладной час» равен в среднем 25 минутам, в Гибралтаре — 1 часу 47 минутам, в Бресте (Франция) — 3 часам 46 минутам, в некоторых заливах Белого моря — 5 часам и т. д.
В одной и той же местности высота приливов изо дня в день меняется. Это связано прежде всего с тем, что расстояние от Луны до Земли и высота Луны над горизонтом в данной местности в момент кульминации все время изменяются. Изменяется в связи с этим и величина действующей приливообразующей силы. Существует такая формула для приливообразующей силы, действующей на единицу массы на поверхности Земли в момент кульминации Луны.
В течение месяца расстояние от Луны до Земли изменяется приблизительно от 365 тыс. км до 405 тыс. км, а приливообразующая сила изменяется примерно в 1,4 раза. Высота Луны над горизонтом в момент кульминации изменяется в течение месяца в среднем на 47°, причем эта амплитуда изменений колеблется с периодом около 19 лет от 37 до 57°; это приводит как к месячным колебаниям высоты приливов и отливов, так и к колебаниям с периодом около 19 лет.
Заметное приливное действие оказывает на Землю и Солнце, и по той же причине, что и Луна. Хотя Солнце находится от Земли значительно дальше, чем Луна (в среднем в 389 раз), но его масса намного больше массы Луны (в 27 млн. раз), поэтому и влияние его также велико. В моменты сизигий (т. е. когда Земля, Луна и Солнце располагаются на прямой линии) солнечная и лунная приливные волны складываются друг с другом, а в моменты квадратур (когда направления с Земли на Луну и Солнце отличаются друг от друга на 90°) солнечная приливная волна несколько повышает уровень отлива и несколько понижает уровень прилива. Поэтому высота приливов во время сизигий бывает примерно в 2,7 раза больше, чем во время квадратур.
Кроме указанных основных причин колебания высоты приливов и отливов, существуют и более мелкие. Они связаны главным образом с особенностями движения Луны вокруг Земли и Земли вокруг Солнца. Теоретически приливное действие оказывают также и планеты, но оно слишком мало, чтобы его можно было обнаружить.
Таким образом, приливные волны возникают и на твердой поверхности Земли. Их бы не было совсем, если бы Земля была абсолютно твердой. И наоборот, они были бы наибольшими, если бы Земля была жидкой. Наблюдения приливных волн на твердой поверхности Земли позволяют судить об упругости вещества Земли. Эти наблюдения показывают, что Земля по своей упругости обладает свойствами стального шара.
Приливообразующие силы вызывают также деформации воздушной оболочки Земли. Они выражаются, прежде всего, в периодических колебаниях атмосферного давления. Обнаруживаются также периодические изменения свойств различных слоев атмосферы. Приливы и отливы перемещают большие массы воды, и люди давно стали задумываться над тем, как бы заставить эти массы воды вращать колеса турбин, вырабатывающих электроэнергию. В последние годы вопрос этот уже практически решен, и в ближайшем будущем человек широко будет использовать энергию приливов и отливов.
Плотина
Плоти́на — гидротехническое сооружение, перегораживающее водоток или водоём для подъёма уровня воды. Также служит для сосредоточения напора в месте расположения сооружения и создания водохранилища.
Плотина обычно используется для преобразования энергии приливов и отливов в электричество путем проталкивания воды через турбины, которые активизируют генератор. Турбины и шлюзы устанавливаются вдоль плотины. Шлюзы открываются при соответствующей разнице между уровнем воды с обеих сторон плотины. После чего вода течет через турбины. Турбины заводят электрогенератор для производства электричества.
stud24.ru
Энергия приливов и отливов - раздел Образование, ОСНОВЫ НЕФТЕГАЗОВОГО ДЕЛА
ДизайнПолиграфСервис 2002 Рецензенты: Доктор технических наук,
Информация об авторах КОРШАК Алексей Анатольевич Член-корреспондент РАЕН, доктор технических наук, профессор, Ла
Современное состояние и перспективы развития энергетики Если первобытному человеку было достаточно 300 г условного топлива (210 ккал или 8,8 МДж) в день, получаемых вмес
Солнечная энергия В минуту Солнце посылает на Землю столько энергии, сколько за полтора года вырабатывают все электростанции
Энергия ветра Ветер - движение воздуха относительно поверхности Земли -имеет солнечное происхождение. Как известно,
Геотермальная энергия С увеличением глубины температура горных пород повышается: на расстоянии 50 км от поверхности ома составляе
Энергия рек Принцип работы гидроэлектростанций(ГЭС) хорошо известен: вода с верхнего бьефа по каналам в теле п
Энергия атомного ядра Освобождение и использование ядерной энергии- одно из наиболее крупных событий XX века. К сожалени
Энергия угля Большая часть всех ресурсов угля на Земле сосредоточена севернее 30 градусов северной широты, причем 75 % мир
Энергия нефти и газа Преимущества нефти и газа перед другими источниками энергии заключаются в относительно высокой теплоте сг
Нефть и газ - ценное сырье для переработки Крылатыми стали слова Д.И. Менделеева о том, что сжигать нефть - это все равно, что растапливать печь ассигна
Газ как моторное топливо Резкий рост числа автомобилей в современном мире потребовал значительного увеличения объемов выработки б
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ПРИМЕНЕНИЯ НЕФТИ И ГАЗА Нефть известна человечеству с давних времен. Уже за 6000 лет до нашей эры люди использовали нефть для освещен
Динамика роста мировой нефтегазодобычи В начале XX века промышленную нефть добывали лишь в 19 странах мира. В 1940 г. таких стран было 39, в 1972 г. - 62, в 1989 г.
Мировые запасы нефти и газа Потребление энергоносителей в мире непрерывно растет. Естественно, возникает вопрос: надолго ли их хватит?
Месторождения-гиганты По рекомендации А.А. Бакирова (1972 г.) в зависимости от запасов различают месторождения следующих размеров (н
Дореволюционный период На территории России нефть известна с давних пор. Еще в XVI в. русские купцы торговали бакинской нефтью. При Б
Период до Великой Отечественной Войны Первая мировая и гражданская войны, иностранная интервенция нанесли огромный ущерб нефтяной промышленнос
Период Великой Отечественной Войны Вероломное нападение фашистской Германии нарушило поступательное развитие нашей страны в целом и нефтяно
Период до распада СССР В первые послевоенные годы было разведано значительное количество нефтяных месторождений, в том числе Ром
Современный период После распада СССР падение добычи нефти в России продолжилось. В 1992 г. она составила 399 млн. т, в 1993 г. - 354 млн.
Период зарождения газовой промышленности Газовая промышленность России зародилась в 1835 г., когда в Санкт-Петербурге методом сухой перегонки угля нач
Период становления газовой промышленности Дальнейшее развитие газовой промышленности связано с открытием новых месторождений в Ставропольском и Кр
Период до распада СССР Период после 1955 г. характеризуется бурным развитием газовой промышленности. К концу 50-х годов в резуль
Современный период Россия - одна из немногих стран мира, полностью удовлетворяющая свои потребности в газе за счет собственных
Проблема поиска нефтяных и газовых месторождений С древнейших времен люди использовали нефть и газ там, где наблюдались их естественные выходы на поверхнос
Состав и возраст земной коры Земная кора сложена из горных пород, которые по происхождениюделятся на три группы: магматические
Формы залегания осадочных горных пород Характерный признак осадочных горных пород - их слоистость.Данные породы сложены, в основном, из п
Состав нефти и газа Нефть и газ- это тоже горные породы, но не твердые, а жидкие и газообразные. Вместе с другими горючи
Происхождение нефти Считается, что за время существования нефтяной промышленности человечеством добыто около 85 млрд. т нефти и
Происхождение газа Метан широко распространен в природе. Он всегда входит в состав пластовой нефти. Много метана растворено в
Образование месторождений нефти и газа Каким бы ни был механизм образования углеводородов для формирования крупных скоплений нефти и газа необхо
Геологические методы Проведение геологической съемки предшествует всем остальным видам поисковых работ. Для этого геологи выез
Геофизические методы К геофизическим методам относятся сейсморазведка, электроразведка и магниторазведка. Сейсмическая р
Гидрогеохимические методы К гидрохимическим относят газовую, люминесцентно-биту-монологическую, радиоактивную съемки и гидрохимиче
Бурение и исследование скважин Бурение скважин применяют с целью оконтуривания залежей, а также определения глубины залегания и мощности
Этапы поисково-разведочных работ Поисково-разведочные работы выполняются в два этапа: поисковый и разведочный. Поисковый этап
Краткая история развития бурения На основании археологических находок и исследований установлено, что первобытный человек около 25 тыс. лет
Понятие о скважине Бурение- это процесс сооружения скважины путем разрушения горных пород. Скважинойн
Буровые установки Буровая установка- это комплекс наземного оборудования, необходимый для выполнения операций по п
Буровое оборудование и инструмент В качестве забойных двигателейпри бурении используют турбобур, электробур и винтовой двигатель,
Цикл строительства скважины В цикл строительства скважины входят: 1) подготовительные работы; 2) монтаж вышки и оборудования;
Промывка скважин Промывка скважин - одна из самых ответственных операций, выполняемых при бурении. Первоначально назначение
Виды буровых растворов и их основные параметры При вращательном бурении нефтяных и газовых скважин в качестве промывочных жидкостей используются: -
Химическая обработка буровых растворов Химическая обработка бурового раствора заключается во введении в него определенных химических веществ с ц
Приготовление и очистка буровых растворов Приготовление бурового раствора - это получение промывочной жидкости с необходимыми свойствами в результа
Осложнения, возникающие при бурении В процессе проводки скважины возможны разного рода осложнения, в частности обвалы пород, поглощения промыв
Наклонно направленные скважины Скважины, для которых проектом предусматривается определенное отклонение забоя от вертикали, а ствол пров
Сверхглубокие скважины Первая американская нефтяная скважина дала нефть с глубины около 20 м. В России первые нефтяные скважины име
Бурение скважин на море В настоящее время на долю нефти, добытой из морских месторождений, приходится около 30 % всей мировой продукц
Краткая история развития нефтегазодобычи Современным методам добычи нефти предшествовали примитивные способы: - сбор нефти с поверхности водое
Геолого-промысловая характеристика продуктивных пластов Под геолого-промысловой характеристикой продуктивного пластапонимают сведения о его грануломет
Условия залегания нефти, газа и воды в продуктивных пластах Жидкости и газы находятся в пласте под давлением, называемым пластовым.Давление, существовавшее в
Физические свойства пластовых флюидов Высокие давление и температура в пласте сказываются на свойствах находящихся в нем нефти (конденсата), газа
Этапы добычи нефти и газа Процесс добычи нефти и газа включает три этапа. Первый -движение нефти и газа по пласту к скважинам, благода
Силы, действующие в продуктивном пласте Всякая нефтяная и газовая залежь обладает потенциальной энергией, которая, в процессе разработки залежи пе
Режимы работы залежей В зависимости от источника пластовой энергии, обуславливающего перемещение нефти по пласту к скважинам, ра
Искусственные методы воздействия на нефтяные пласты и призабойную зону Для повышения эффективности естественных режимов работы залежи применяются различные искусственные мето
Методы поддержания пластового давления Искусственное поддержание пластового давлениядостигается методами законтурного, приконтурного
Методы, повышающие проницаемость пласта и призабойной зоны В процессе разработки нефтяных и газовых месторождений широко применяются методы повышения проницаем
Методы повышения нефтеотдачи и газоотдачи пластов Для повышения нефтеотдачиприменяются следующие способы: - закачка в пласт воды, обработанной
Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. Способы эксплуатации скважин Все известные способы эксплуатации скважин подразделяются на следующие группы: 1) фонтанный, когда неф
Оборудование забоя скважин Оборудование забоя предназначено для предотвращения разрушения продуктивного пласта и выноса на забой тв
Оборудование ствола скважин К оборудованию ствола относится оборудование, размещенное внутри эксплуатационной (обсадной) колонны в пр
Оборудование устья скважин Оборудование устья скважин всех типов предназначено для герметизации затрубного пространства, отвода про
Системы сбора нефти на промыслах В настоящее время известны следующие системы промыслового сбора: самотечная двухтрубная, высоконапорная о
Промысловая подготовка нефти Из нефтяных скважинв общем случае извлекается сложная смесь, состоящая из нефти, попутного нефтян
Дегазация Дегазация нефтиосуществляется с целью отделения газа от нефти. Аппарат, в котором это происходит
Обезвоживание При извлечении из пласта, движении по насосно-компрессор-ным трубам в стволе скважины, а также по промыслов
Обессоливание Обессоливание нефти осуществляется смешением обезвоженной нефти с пресной водой, после чего полученную ис
Стабилизация Под процессом стабилизациинефти понимается отделение от нее легких (пропан-бутанов и частично бе
Установка комплексной подготовки нефти Процессы обезвоживания, обессоливания и стабилизации нефти осуществляются на установках комплексной подг
Системы промыслового сбора природного газа Существующие системы сбора газа классифицируются: - по степени централизации технологических объекто
Промысловая подготовка газа Природный газ, поступающий из скважин, содержит в виде примесей твердые частицы (песок, окалина), конденсат
Очистка газа от механических примесей Для очистки природного газа от мехпримесей используются аппараты 2-х типов: - работающие по принципу «м
Очистка газа от сероводорода Очистка газа от сероводорода осуществляется методами адсорбции и абсорбции. Принципиальная схема
Очистка газа от углекислого газа Обычно очистка газа от СО2 проводится одновременно с его очисткой от сероводорода, т.е. этаноламинами
Воды, используемые для закачки в пласт. Необходимость их подготовки Для поддержания пластового давления в залежь можно нагнетать как природные(пресные или слабомине
Подготовка воды для закачки в пласт Подготовка вод, закачиваемых в пласт, предусматривает: 1) осветление мутных вод коагулированием; 2) декарбон
Сооружения для нагнетания воды в пласт К сооружениям для нагнетания воды в пласт относятся кустовые насосные станции (КНС), водораспределительные
Защита промысловых трубопроводов и оборудования от коррозии Коррозия металла- это процесс, вызывающий разрушение или изменение его свойств в результате химич
Применение внутренних защитных покрытий Качественные защитные покрытия не только изолируют поверхность металла от контакта с коррозионной средой,
Применение ингибиторов Ингибиторами коррозии называют вещества, введение которых в агрессивную среду тормозит процесс коррозион
Технологические методы Обязательным условием протекания электрохимической коррозии является контакт металла с водой. В промысло
Стадии разработки залежей При разработке нефтяной залежи различают четыре стадии: I - нарастающая добыча нефти; II - стабилиза
Проектирование разработки месторождений Проект разработки - это комплексный документ, являющийся программой действий по разработке месторождения.
Краткая история развития нефтепереработки Перегонка нефти была известна еще в начале нашей эры. Этот способ применяли для уменьшения неприятного зап
Топлива К числу получаемых из нефти топлив относятся автомобильные и авиационные бензины, а также реактивные, дизе
Нефтяные масла Ассортимент выпускаемых нефтяных масел очень многообразен: моторные, индустриальные, цилиндровые, турбинн
Другие нефтепродукты Товарные парафины используют в качестве сырья для производства синтетических кислот и спиртов, являющихся
Подготовка нефти к переработке Для обеспечения высоких показателей работы установок по переработке нефти в них необходимо подавать нефть
Первичная переработка нефти Переработка нефти начинается с ее перегонки.Нефть представляет собой сложную смесь большого коли
Вторичная переработка нефти Классификация методов вторичной переработки нефти приведена на рис. 8.3. Все они делятся на две группы - терм
Типы нефтеперерабатывающих заводов Ни один завод не может вырабатывать всю номенклатуру нефтепродуктов, в которых нуждаются близлежащие потр
Исходное сырье и продукты переработки газов Легкие углеводородысодержатся в природных горючих газах (чисто газовых, нефтяных и газоконденсат
Основные объекты газоперерабатывающих заводов На газоперерабатывающих заводах (ШЗ) с полным (законченным) технологическим циклом применяют пять основных
Компрессионный метод Сущность компрессионного методазаключается в сжатии газа компрессорами и последующем его охлажд
Абсорбционный метод Сущность абсорбционного метода состоит в поглощении тяжелых углеводородов из газовых смесей жидкими погл
Адсорбционный метод Адсорбцией называется процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси твердым веще
Конденсационный метод Сущность конденсационного методазаключается в сжижении тяжелых углеводородных компонентов газа
Газофракционирующие установки Нестабильный бензин, получаемый на отбензинивающих установках методами компрессии, абсорбции, адсорбции и
Производство нефтехимического сырья Нефтяные фракции и газы не могут быть прямо переработаны в товарные химические продукты. Для такой перераб
Производство поверхностно-активных веществ Для производства синтетических материалов необходимы ароматические углеводороды - бензол, толуол, ксилол,
Производство спиртов Спирты применяют в производстве синтетических полимеров, каучуков, моющих веществ, в качестве растворител
Производство полимеров К высокомолекулярным соединениям (полимерам) относят вещества с молекулярной массой 5000 и более. Полимеры с
Синтетические каучуки Термин «каучук» происходит от слова «каучу», которым жители Бразилии обозначали продукт, получаемый из мле
Пластмассы Пластическими массаминазывают конструкционные материалы, полученные на основе полимера и облада
Краткая история развития способов транспорта энергоносителей 17 октября 1895 г. в газете «Санкт-Петербургские ведомости» была опубликована краткая заметка следующего соде
Железнодорожный транспорт Транспортирование энергоносителей по железной дороге производится в специальных цистернах или в крытых в
Водный транспорт Широкое применение водного транспорта внашей стране предопределено тем, что по протяженности вод
Транспортировка нефти Нефть в нашей стране доставляют всеми видами транспорта (даже автомобильным на коротких расстояниях).
Транспортировка нефтепродуктов Перевозки нефтепродуктов в нашей стране осуществляются железнодорожным, речным, морским, автомобильным, т
Дореволюционный период Первый нефтепровод диаметром 76 мм и длиной 9 км был построен в России для «Товарищества братьев Нобель» по п
Период до Великой Отечественной войны В период с 1917 по 1927 г. магистральные нефтепроводы в нашей стране не строились, так как все усилия были направ
Период до распада СССР После окончания Великой Отечественной войны до начала 50-х годов строительство нефтепроводов велось в очен
Современное состояние Современное состояние системы нефтепроводного транспорта России сложилось, с одной стороны, в ходе ее пост
Свойства нефти, влияющие на технологию ее транспорта На технологию транспорта и хранения нефтей в той или иной мере влияют их физические свойства (плотность, вя
Основные объекты и сооружения магистрального нефтепровода Магистральный нефтепровод, в общем случае, состоит из следующих комплексов сооружений (рис. 12.7): - подво
Трубы для магистральных нефтепроводов Трубы магистральных нефтепроводов (а также нефтепро-дуктопроводов и газопроводов) изготавливают из стали,
Трубопроводная арматура Трубопроводная арматурапредназначена для управления потоками нефти, транспортируемыми по трубо
Средства защиты трубопроводов от коррозии Трубопровод, уложенный в грунт, подвергается почвенной коррозии, а проходящий над землей - атмосферной. Оба
Изоляционные покрытия Изоляционные покрытия, применяемые на подземных магистральных трубопроводах, должны удовлетворять следую
Электрохимическая защита трубопроводов от коррозии Практика показывает, что даже тщательно выполненное изоляционное покрытие в процессе эксплуатации старее
Катодная защита Принципиальная схема катодной защиты показана на рис. 12.14. Источником постоянного тока является станция ка
Протекторная защита Принцип действия протекторной защиты аналогичен работе гальванического элемента (рис. 12.16). Два электр
Защита от блуждающих токов. Механизм наведения блуждающих токов на подземные металлические сооружения и их разрушения Появление блуждающих токов в подземных металлических сооружениях связано с работой электрифицированного
Электродренажная защита трубопроводов Метод защиты трубопроводов от разрушения блуждающими токами, предусматривающий их отвод (дренаж) с защищае
Насосно-силовое оборудование Насосаминазываются гидравлические машины, которые служат для перекачки жидкостей. При трубо
Резервуары и резервуарные парки в системе магистральных нефтепроводов Резервуарные парки в системе магистральных нефтепроводов служат: - для компенсации неравномерности п
Оборудование для обеспечения надежной работы резервуаров и снижения потерь нефти К этой группе оборудования относятся: - дыхательная арматура; - приемо-раздаточные патрубки с хлоп
Оборудование для обслуживания и ремонта резервуаров Для указанных целей используется следующее оборудование: - люк-лаз; - люк замерный; - люк свето
Противопожарное оборудование Резервуары являются объектом повышенной пожарной опасности, поэтому они в обязательном порядке оснащаютс
Особенности оборудования резервуаров с плавающими крышами Отличительной особенностью этих резервуаров является то, что световой и замерный люки, дыхательные клапан
Системы перекачки В зависимости от того как организовано прохождение нефти через нефтеперекачивающие станции различают сле
Перекачка высоковязких и высокозастывающих нефтей В настоящее время добываются значительные объемы нефтей, обладающих высокой вязкостью при обычных темпера
Перекачка высоковязких и высокозастывающих нефтей с разбавителями Одним из эффективных и доступных способов улучшения реологических свойств высоковязких и высокозастывающ
Гидротранспорт высоковязких и высокозастывающих нефтей Гидротранспорт высоковязких и высокозастывающих нефтей может осуществляться несколькими способами:
Перекачка термообработанных нефтей Термообработкой называется тепловая обработка высокопа-рафинистой нефти, предусматривающая ее нагрев до
Перекачка нефтей с присадками Депрессорные присадки уже давно применяются для снижения температуры застывания масел. Однако для нефтей
Перекачка предварительно подогретых нефтей Наиболее распространенным способом трубопроводного транспорта высоковязких и высокозастывающих нефтей в
Развитие нефтепродуктопроводного транспорта в России В развитии нефтепродуктопроводного транспорта России также можно выделить традиционные 5 периодов: дорево
Довоенный период В 1928-1932 гг. был построен крупный нефтепродуктопровод Армавир-Трудовая диаметром 300 мм, протяженностью 486 км,
Период Великой Отечественной войны В годы Великой Отечественной войны в нашей стране было переработано около 30 млн. т нефти, 2,6 млн. т нефтепрод
Период до распада СССР Строительство нефтепродуктопроводов после войны началось в первой половине 50-х годов - был введен в эксплу
Современный период Эксплуатацию сети нефтепродуктопроводов России (рис. 13.1) в настоящее время осуществляет акционерная компа
Свойства нефтепродуктов, влияющие на технологию их транспорта По нефтепродуктопроводам перекачивают следующие светлые нефтепродукты: автомобильные бензины, дизельные
Краткая характеристика нефтепродуктопроводов Нефтепродуктопроводом (НПП) называется трубопровод, предназначенный для перекачки нефтепродуктов. До
Особенности трубопроводного транспорта нефтепродуктов Первые нефтепродуктопроводы были узкоспециализированными, т.е. служили для перекачки какого-то одного неф
Краткая история развития нефтебаз Первые склады нефти - прообразы современных нефтебаз -появились в России в XVII веке. Нефть хранилась в землян
Объекты нефтебаз и их размещение Размещение объектов на территории нефтебазы должно обеспечивать удобство их взаимодействия, рациональное
Резервуары нефтебаз Только на крупных нефтебазах резервуарные парки соизмеримы с аналогичными объектами магистральных трубоп
Насосы и насосные станции нефтебаз С помощью насосов нефтепродукты транспортируются при их приеме и отпуске, а также при внутрибазовых перека
Сливо-наливные устройства для железнодорожных цистерн Слив железнодорожных цистерн производится через их горловину (верхний слив) или через сливной прибор, расп
Нефтяные гавани, причалы и пирсы Для налива и разгрузки нефтеналивных судов устраиваются специальные сооружения - нефтяные гавани, причалы
Установки налива автомобильных цистерн Для налива нефтепродуктов в автоцистерны применяют стояки различных типов. Стояки для налива автоцис
Подземное хранение нефтепродуктов Подземные хранение нефтепродуктов в горных выработках получило довольно широкое распространение в нашей
Хранилища в отложениях каменной соли Подземные хранилища в отложениях каменной соли - это наиболее распространенный вид подземных емкостей для
Хранилища, сооружаемые методом глубинных взрывов Данный тип хранилищ создается там, где отсутствуют отложения каменной соли достаточной мощности. Наиболее
Шахтные хранилища Подземные хранилища шахтного типа (рис. 14.13) - это комплекс сооружений, состоящий из следующих элементов:
Льдогрунтовые хранилища Для районов Крайнего Севера и северо-восточной части России требуется большое количество нефтепродуктов.
Автозаправочные станции Автозаправочные станции(АЗС) предназначаются для обслуживания и заправки автомобилей и других ма
Развитие трубопроводного транспорта газа Еще в древности «горючий воздух» - природный газ, вырывавшийся из вулканических трещин, собирали с помощью
Период до 1956 года Первые газопроводы местного значения появились в 1880...1890 гг. в районе Баку. Они предназначались для транспор
Период с 1956 г. до распада СССР Данный период характеризуется началом интенсивного строительства газопроводов. В 1956 г. - на год раньше
Современный период Единая система газоснабжения(ЕСГ) России (рис. 15.1) -это широко разветвленная сеть магистральных га
Свойства газов, влияющие на технологию их транспорта Основными свойствами газов, влияющими на технологию их транспорта по трубопроводам, являются плотность, вя
Основные объекты и сооружения магистрального газопровода В состав МГ входят следующие основные объекты (рис. 15.2): - головные сооружения; - компрессорные стан
Газоперекачивающие агрегаты В качестве газоперекачивающих агрегатов применяются поршневые газомотокомпрессоры или центробежные нагн
Аппараты для охлаждения газа Необходимость охлаждения газа обусловлена следующим. При компримировании он нагревается. Это приводит к у
Особенности трубопроводного транспорта сжиженных газов При сжижении природного газа, его объем при атмосферном давлении уменьшается примерно в 630 раз. Благодаря э
Неравномерность газопотребления и методы ее компенсации Расходование газа промышленными и особенно коммунально-бытовыми потребителями, как правило, неравномерно
Хранение газа в газгольдерах Газгольдерами называют сосуды большого объема, предназначенные для хранения газов под давлением. Различаю
Подземные газохранилища Подземным газохранилищем (ПХГ) называется хранилище газа, созданное в горных породах. Первое в мире ПХ
Газораспределительные сети Газораспределительной сетьюназывают систему трубопроводов и оборудования, служащую для транспо
Газорегуляторные пункты Газорегуляторные пункты (ГРП) устанавливаются в местах соединения газопроводов различного давления. ГРП п
Автомобильные газонаполнительные компрессорные станции Целесообразность использования природного газа в качестве моторного топлива обуславливается тремя факто
Использование сжиженных углеводородных газов в системе газоснабжения Наряду с природным газом в системе газоснабжения широко используются сжиженные газы (пропан, бутан и др.)
Хранилища сжиженных углеводородных газов Все хранилища для сжиженных углеводородных газов по своему назначению делятся на 4 группы: 1) хранилища
ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ ТВЕРДЫХ И СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ При больших устойчивых грузопотоках угля, руды, щебня, песка и других твердых и сыпучих материалов возникаю
Пневмотранспорт Пневмотранспорт предназначен главным образом для доставки сыпучих материалов, увлажнение которых нежелат
Контейнерный транспорт В данном случае твердые материалы транспортируются в капсулах или контейнерах, перемещающихся внутри труб
Гидротранспорт Сущность данной технологии состоит в том, что транспортируемые материалы (уголь, руда и т.д.) перекачиваются
Проектирование магистральных трубопроводов Проектирование магистральных трубопроводов ведется в несколько стадий: - технико-экономическое обосн
Особенности проектирования нефтебаз Вопрос о необходимости строительства нефтебазы в конкретном районе решается на основе соответствующего Т
Использование ЭВМ при проектировании трубопроводов и хранилищ Проектирование таких протяженных объектов как трубопроводы, пересекающих районы с самыми разнообразными
Основные этапы развития отраслевой строительной индустрии В развитии техники и технологии строительства магистральных трубопроводов и газонефтехранилищ можно выде
Период до распада СССР В сентябре 1972 г. было создано Министерство строительства объектов нефтяной и газовой промышленности (Минне
Современный период В 1991 г. Министерство строительства объектов нефтяной и газовой промышленности было преобразовано в Госуда
Состав работ, выполняемых при строительстве линейной части трубопроводов При сооружении линейной части трубопроводов выделяют два периода - подготовительный и основной. В
Сооружение линейной части трубопроводов Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы В состав данных видов работ входят выгрузка труб из железнодорожных вагонов, барж, судов; транспортировка и
Земляные работы Объем земляных работ на линейной части зависит от схемы прокладки трубопровода и профиля траншеи. В на
Сварочно-монтажные работы Сварочно-монтажные работы выполняют для соединения отдельных труб в непрерывную нитку магистрального тру
Изоляционно-укладочные работы Изоляционно-укладочные работы проводят после сварки трубопровода в непрерывную нить и отрывки траншеи про
Очистка внутренней полости и испытание трубопроводов При строительстве внутрь трубопровода попадают грязь, вода, снег, инструменты и другие посторонние предмет
Особенности сооружения переходов магистральных трубопроводов через преграды Магистральные трубопроводы пересекают на своем пути, как правило, большое число естественных и искусствен
Воздушные переходы Воздушные переходы устраиваются при пересечении трубопроводом нешироких болот, оврагов, рек, каналов, учас
Переходы под железными и автомобильными дорогами При пересечении железных дорог и автодорог I...III категории (свыше 1000 автомобилей в сутки) нарушение насыпи и
Подводные переходы К подводным переходамотносятся участки магистральных трубопроводов, пересекающие естественные
Строительство морских трубопроводов Освоение нефтяных и газовых месторождений, расположенных на шельфе, невозможно без строительства трубопро
Состав работ, выполняемых при сооружении насосных и компрессорных станций Началу строительных работ предшествует подготовительный этап.В ходе него осуществляют: - уст
Общестроительные работы на перекачивающих станциях Разбивочные работы Прежде чем начать какие-либо работы, связанные со строительством любого объекта НС или КС, основные оси и ра
Земляные работы В ходе земляных работ на площадках НС и КС производят планировку территории, отрывают котлованы под фундам
Бетонные работы В ходе бетонных работ изготавливаются фундаменты под здания, сооружения и оборудование на НС и КС. По х
Монтажные работы по сооружению зданий Здания насосных и компрессорных цехов (рис. 20.5) состоят из следующих элементов и узлов: колонн, стен, подкран
Устройство кровли При устройстве кровли поверх железобетонных плит выполняют цементную и асфальтобетонную стяжки,
Монтаж оборудования Независимо от типа оборудования в процессе подготовки и проведения монтажа выполняется ряд общих работ.
Монтаж технологических трубопроводов К технологическим относятся все трубопроводы на площадках НС и КС, по которым транспортируется нефть, нефт
Монтаж резервуаров для нефти и нефтепродуктов Работам по монтажу резервуаров предшествуют расчистка площадки от кустарника и мелколесья, а также устрой
Сооружение блочно-комплектных насосных и компрессорных станций В последние годы большое число НС и КС строится в отдаленных районах Севера и Северо-Западной Сибири с суро
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источники энергииподразделяются на возобновляемые (солнце, ветер, геотермальные источники, п
ПРЕДМЕТНО-АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ Абсорбция 212,250 Адсорбция 212,250 Автозаправочная станция 399 Антиклиналь 72 Асфальт 19,20,21 Баржа 271 Бурение:
ОСНОВЫ НЕФТЕГАЗОВОГО ДЕЛА ГЛАЗАМИ СТУДЕНТОВ «С древнейших времен человек пользуется условным топливом...» «Так как солнечная энергия непо
ОСНОВЫ НЕФТЕГАЗОВОГО ДЕЛА Издание второе, дополненное и исправленное Редактор Синилова А.А. Сдано is набор 10.07.2002. Подписано и печа
allrefers.ru
Очень мощным источником энергии являются приливы и отливы. Если верить цифрам, они могут дать человечеству около 70 миллионов миллиардов кВт/ч в год. Если сравнивать, то это примерно столько энергии, сколько можно получить из всех разведанных запасов бурого и каменного угля. В 1977г. вся экономика СССР базировалась на 1150 миллиардах кВт/ч, экономика США - на 200 миллиардах кВт/ч. Так что, в теории, только приливы и отливы могли обеспечить энергетическое процветание 6000 СССР, но это сухие цифры не имеющие ничего общего с реальностью.
Технология гидроэлектростанций, основанных на приливах и отливах, досконально проработаны в инженерном плане, многие варианты уже опробованы в некоторых странах, даже в Кольском полуострове. Выдвинута даже оптимальная стратегия использования такой энергии: во время приливов накапливать воду в водохранилищах, а во время максимальной нагрузки на энергодобывающую сеть, разгружать ее, используя энергию, накопленную при приливе.
В наше время приливные электростанции, конечно же, значительно уступают тепловой энергетике, ведь легче получить коротко-срочную прибыль, закупив дешевую нефть в странах третьего мира. Однако приливная энергия обладает всеми качествами, которые помогут ей в будущем стать одной из самых важных составляющих мировой энергетики.
Чтобы построитьПЭС даже в самых приспособленных для этого местах, где уровень воды колеблется от 1 до 16 метров, нужны десятилетия. Но все-таки ПЭС должны потихоньку отвоевывать долю мировой добычи энергии.
Самая первая ПЭС, имеющая мощность 240 МВт, была построена в 1966 г. в устье реки Ранс во Франции, эта река впадает в пролив Ла-Манш, средний показатель перепадов уровня воды там составляет 8.4 м. Хоть она и обошлась стране в 2.5 раза дороже, чем строительство гидроэлетространции такой же мощности, сразу после начала ее эксплуатации стала очевидна ее экономическая выгодность. В настоящее время Французская ПЭС используется и приносит энергию в энергосистему страны.
Созданы проекты крупнейших ПЭС: мощностью 4000 МВт - Мезенская на Белом море, и Кольская - мощностью 330 МВт. В будущем планируется использовать большой энергетический потенциал Охотского моря, там приливы достигаю почти 13 м.
Очень хорошие предпосылки для распространения и развития добычи энергии из приливов дает геликоидная турбина Горлова. С ее помощью можно строить приливные электростанции и добывать энергию не сооружая плотины - это в разы уменьшает издержки на строительство.
Под влиянием приливообразующих сил Луны и Солнца в океанах и морях возбуждаются приливы. Они проявляются в периодических колебаниях уровня воды и в ее горизонтальном перемещении (приливные течения). В соответствии с этим энергия приливов складывается из потенциальной энергии воды, выведенной из положения равновесия, и из кинетической энергии движущейся воды. Величины потенциальной и кинетической энергии имеют примерно один и тот же порядок и равны около 5*25*1024 эрг. При расчетах энергетических ресурсов Мирового океана для их использования в конкретных целях, например для производства электроэнергии, вся энергия приливов оценивается в 1 млрд. кВт, тогда как суммарная энергия всех рек земного шара равна 850 млн. кВт. Колоссальные энергетические мощности океанов и морей представляют собой очень большую природную ценность для человека.
С давних времен люда стремились овладеть энергией приливов. Уже в средние века ее начали использовать для практических целей. Первыми сооружениями, механизмы которых приводились в движение приливной энергией, были мельницы и лесопилки, появившиеся в X-XI вв. на берегах Англии и Франции. Принцип их действия был основан на использовании потенциальной энергии приливов. Несложна была и конструкция этих устройств. Обычно небольшая бухта на морском побережье перегораживалась дамбой, отделявшей бассейн от моря. В дамбе располагались отверстия с затворами и приливная мельница. Во время прилива вода через открытые отверстия в дамбе заполняла бассейн. При отливе уровень воды со стороны моря понижался, но в бассейне вода задерживалась, так как отверстия в дамбе закрывались. Уровень воды в бассейне в это время был выше, чем в море, и вода из бассейна, устремляясь в море через отверстия в мельничном колесе, вращала его. Во время прилива затворы в отверстиях дамбы открывались и вода вновь наполняла бассейн. Разность уровней в море и в бассейне исчезала, и мельница переставала работать. С отливом начинался следующий цикл работы мельницы. Такой прерывистый ритм работы был допустим для примитивных сооружений далекого прошлого, которые выполняли простые, но полезные для своего времени функции.
Однако он малоприемлем для современного промышленного производства, поэтому энергию приливов попытались использовать для получения более удобной электрической энергии. Но для этого надо было создать на берегах океанов и морей приливные электростанции (ПЭС).
Однако создание их сопряжено с большими трудностями. Прежде всего они связаны с характером приливов, на которые влиять невозможно, гак как они зависят от астрономических причин, от особенностей очертаний берегов, рельефа дна и т.п. В одних районах полная и малая вода наступает один раз в сутки (суточный прилив). В других районах это происходит дважды в сутки (полусуточный прилив). Есть районы, где сроки наступления полной и малой воды смещаются (смешанный прилив). Кроме того, в течение семи дней, когда Луна, Солнце и Земля находятся на одной прямой, создается наибольший (сизигийный) прилив, а когда прямые, соединяющие Землю с Луной и Солнцем, образуют прямой угол, наступает наименьший (квадратурный) прилив. На одних участках побережья Мирового океана уровень воды во время прилива повышается на 15-18 м, на других его высота достигает лишь 10-20 см. Цикл приливов определяется лунными сутками, тогда как режим энергопотребления связан с производственной деятельностью и бытом людей и зависит от солнечных суток, которые короче лунных на 50 минут. Отсюда максимум и минимум приливной электроэнергии наступает в разное время, что очень неудобно для ее использования. И наконец, энергетическое значение имеют приливы, в результате которых разность уровней в полную и малую воду составляет 0,5 м. Это встречается далеко не везде и не всегда.
Несмотря на все эти трудности, люди настойчиво пытаются овладеть энергией морских приливов. К настоящему времени предложено около 300 различных технических проектов строительства ПЭС. Наиболее рациональным и экономически эффективным решением специалисты считают применение в ПЭС поворотно-лопастной (обратимой) турбины, идея которой впервые была предложена ещё советскими учеными.
Такие турбины — их называют погруженными или капсульными агрегатами — способны действовать не только как турбины на оба направления потока, но и как насосы для подкачки воды в бассейн. Это позволяет регулировать их эксплуатацию в зависимости от времени суток, высоты и фазы прилива, удаляясь от лунного ритма приливов и приближаясь к периодичности солнечного времени, по которому живут и работают люди. С помощью этих агрегатов вода подкачивается в бассейн и ночью, когда ПЭС может работать не на полную мощность, так как потребность в энергии невелика, а вода используется для производства электроэнергии в основном в часы «пиковых» нагрузок. Тем самым решается один из существенных экономических вопросов эксплуатации ПЭС: окупаются затраты на электроэнергию, питающую насосы.
Однако обратимые турбины не компенсируют уменьшение силы прилива от сизигии к квадратуре, что вызывает периодическое изменение мощности ПЭС и затрудняет ее эксплуатацию. Действительно, немалые сложности возникнут в работе территориальной энергосистемы, если в нее включена электростанция, мощность которой изменяется 3-4 раза в течение двух недель. Особенно неблагоприятны такие пульсации для электростанций больших мощностей.
Советские энергетики показали, что эту трудность можно преодолеть, если совместить работу приливных и речных электростанций, имеющих водохранилища многолетнего регулирования. Ведь энергия приливов непостоянна в течение суток и от суток к суткам, но в среднемесячных величинах она постоянна для любого месяца и года. Энергия рек колеблется по сезонам и из года в год. При спаренной работе ПЭС и ГЭС энергия моря придет на помощь ГЭС в маловодные сезоны и годы, а энергия рек заполнит межсуточные провалы в работе ПЭС.
Далеко не в любом районе земного шара есть условия для строительства гидроэлектростанций с водохранилищами многолетнего регулирования, поэтому с такими ГЭС рентабельно объединять приливные станции только большой мощности. Они должны входить в объединенные энергосистемы крупных районов, стран и даже континентов. Использование в едином комплексе приливных, речных, тепловых и атомных электростанций не только позволит увеличить выработку электроэнергии, но и обеспечит возможность наиболее эффективной работы станций последних двух видов. Это в свою очередь служит определенным экономическим обоснованием более высокой стоимости сооружения ПЭС по сравнению с ГЭС. Исследования показали, что передача приливной электроэнергии из прибрежной зоны в центральные части материков будет оправданной для некоторых районов Западной Европы, США, Канады, Южной Америки. В этих районах ПЭС можно объединить с ГЭС, уже имеющими большие водохранилища, или создать ГЭС. В таком комплексном инженерном (капсульные агрегаты) и природно-климатическом (объединенные энергосистемы) подходе лежит ключ к решению проблемы использования приливной энергии. В настоящее время началось практическое освоение энергии приливов, чему в немалой степени способствовали усилия ещё советских ученых, позволившие реализовать идею превращения приливной энергии в электрическую в промышленном масштабе.
Первая в мире промышленная ПЭС мощностью 240 тыс. кВт построена и введена в действие в 1967 г. во Франции. Она расположена на берегу Ла-Манша, в Бретани, в устье реки Ране, где величина, прилива (разность уровней в полную и малую воду) достигает 13,5 м. Ширина реки здесь 750 м. Плотина ПЭС пролегает между мысом Ла-Бреби на левом и мысом Бриангэ на правом берегу с опорой на островок Шалибер. В теле плотины находятся 24 капсульных агрегата мощностью по 10000 кВт каждый. Площадь бассейна — 22 км2. Во время прилива в него поступает 184 млн. м3 воды. Почти вся мощность этой ПЭС вырабатывается в часы «пикового» потребления электроэнергии и достигает 544 млн. кВт-ч в год, но стоимость ее пока еще выше, чем на атомных электростанциях. Вместе с тем энергия в часы «пик» стоит здесь довольно дорого, что послужило одним из аспектов для обоснования сооружения ПЭС в этом районе Франции.
Многолетняя эксплуатация первенца приливной энергетики доказала реальность сооружения, выявила достоинства и недостатки (в частности, относительно небольшая мощность) таких станций. В связи с этим во многих странах созданы и продолжают разрабатываться новые проекты мощных и сверхмощных промышленных ПЭС. По определению специалистов, в 23 странах мира имеются подходящие районы для их строительства. Однако, несмотря на множество проектов, промышленные ПЭС еще не сооружаются.
Широкое развитие приливной энергетики в настоящее время помимо природных трудностей сдерживают серьезные экономические и социально-политические причины. Строительство ПЭС требует крупных первоначальных капиталовложений, что не всегда возможно осуществить. Рентабельны приливные станции мощностью 3-15 млн. кВт и выше в сочетании с электростанциями других типов, для чего требуются большие энергопотребляющие предприятия. Далеко не все страны располагают высокоразвитым энергоемким производством и достаточно мощными электростанциями, способными быть партнерами для ПЭС. Поэтому в рамках международного или межгосударственного сотрудничества предпринимаются попытки создать на правах долевого участия объединенные энергосистемы с включением в них ПЭС и совместно использовать их электроэнергию. Однако противоречия между капиталистическими странами затрудняют реализацию этих проектов. При всех достоинствах ПЭС (для них не требуется создания водохранилищ и затопления полезных территорий суши, их работа не загрязняет окружающую среду и т. п.) их доля практически неощутима в современном энергетическом балансе. Однако прогресс в освоении приливной энергии уже отчетливо выражен и в перспективе станет более значительным
Энергия волн океана
Энергия волн - это энергия, которая заключена в волнах на поверхности океана. Ее можно использовать для совершения механической работы, а следовательно - перекачки воды, добычи электроэнергии. Такой вид энергии является на 100% возобновляемым.
Мерой измерения мощности волновой энергии является кВт на погонный метр - кВт/м. Удельная мощность энергии волн в разы больше ветровой и солнечной энергии. Обычная средняя мощность волнения океанов составляет около 15 кВт/м. Мощность растет с ростом высоты волн и при 2 м может достигать 80 кВт/м. Конечно, всю энергию преобразовать в электричество невозможно, однако коэффициент преобразования выше, чем у воздуха, и может доходить до 85%.
Если сравнивать источники, то мощность энергии Солнца конечно же больше, чем мощность всех океанов. Однако удельная мощность генераторов, работающих на волнах, может быть в разы больше других альтернативных источников.
Несмотря на схожую природу процесса, энергию волны отличают от энергии океанических течений и приливов. В данный момент добыча энергии из волн находится только на стадии развития. Проводятся эксперименты и исследования в этой сфере.
megaobuchalka.ru
Количество просмотров публикации Энергия приливов - 394
Наиболее очевидным способом использования океанской энергии представляется постройка приливных электростанций (ПЭС). Приливы обусловлены силами притяжения Луны и Солнца в сочетании с центробежными силами, развивающимися при вращении систем Земля-Луна и Земля-Солнце. Движение этих тел относительно друг друга порождает различные приливные циклы: полусуточный, весенний квадратурный, полугодовой и другие более длительные циклы.
Приливы и отливы происходят два раза в сутки. Максимальное поднятие воды, именуемое полной водой, над минимальным опусканием уровня воды - малая вода, составляет в открытом океане около 1 м. Но исходя из очертания береговой линии, а также географической широты, глубины моря вблизи суши и некоторых других факторов величина прилива должна быть гораздо больше. Максимальная величина разности уровней моря во время прилива и отлива обнаружена в некоторых местах Атлантического побережья Канады, где она достигает 18 м. Отмечены высокие уровни прилива в некоторых места Ла-Манша (до 15 м), Охотского моря (до 13 м), Белого моря (до 10 м), Баренцева моря (до 10 м). Считается, что для создания приливной электростанции разность уровней во время прилива и отлива должна быть не менее 10 м.
К сожалению, таких мест на земном шаре очень мало - менее 30. По этой причине приливные электростанции не могут занять сколько-нибудь заметного места в энергетике.
Схема устройства приливной электростанции (рис.1)
Ясно, что для строительства станции должно быть выбрано подходящее место с возможно большей разностью уровней воды во время прилива и
отлива. На рис.1 h - максимальная разность уровней для избранного места расположения станции. Сооружается плотина, образующая необходимый бассейн. В теле плотины устанавливается гидротурбогенератор, который (в целях большей эффективности работы электростанции) должен быть ʼʼобратимымʼʼ, т. е. действовать по своему прямому назначению при протекании через него воды в обе стороны: как справа налево, так и слева направо.
При этом технико-экономические показатели приливной электростанции невысокие. В этом можно убедиться, ознакомившись с работой приливной электростанции, построенной в 1966 ᴦ. во Франции на реке Роне, на берегу Ла-Манша, мощностью 240 тыс. кВт (В 1968 ᴦ. в Советском Союзе на побережье Баренцева моря близ ᴦ. Мурманска была построена Кислогубская приливная электростанция мощностью 800 кВт.). Стоимость ее строительства значительно выше, чем обычной гидроэлектростанции такой же мощности, а число часов работы в год на номинальной мощности по понятным причинам гораздо ниже.
Амплитуда приливов может значительно увеличиваться за счёт таких факторов, как склоны, воронки, характерное отражение и резонанс. Наиболее часто такие условия наблюдаются в устьях рек.
Теоретически приливные электростанции могли бы производить в целом 635 тыс. ГВт‣‣‣ч/год электроэнергии, что является энергетическим эквивалентом более чем 1 млрд. баррелей нефти. Наиболее перспективными в данном отношении районами являются залив Фанди в Канаде и США, залив Кука на Аляске, Шозе в бухте Мон-Сен-Мишель во Франции, Мезенский залив в России, устье р. Размещено на реф.рфСеверн в Великобритании, залив Уолкотт в Австралии, Сан-Хосе в Аргентине, залив Асанман в Южной Корее.
С незапамятных времен человек стремился использовать энергию приливов. Первые приливные мельницы появились на побережье Бретани, Андалузии и Англии еще в ХII в.
Возможное воздействие приливных электростанций на окружающую среду будет связано с увеличением амплитуды приливов на океанской стороне плотины. Это может приводить к затоплению суши и сооружений при высоких приливах или во время штормов и к вторжению солёной воды в устья рек и подземные водоносные слои. Водные пищевые цепи и сообщества организмов в приливной зоне могут пострадать в результате изменения уровня воды и усилившихся течений как за плотиной, так и перед ней; для водных организмов небезопасно так же прохождение через турбины.
referatwork.ru
