Энергия солнца, приливы, тепло Земли
Нас не должен приводить в состояние благодушия тот факт, что ресурс, слагаемый всеми видами горючих ископаемых, в количественном выражении кажется очень большим.
Во-первых, следует обратить внимание на то, что основная часть этого количества относится к потенциальным ресурсам, которые нужно ещё научиться использовать.
Во-вторых, нефть и газ – два вида топлива, вызывающие наибольший интерес, имеет довольно ограниченный запас. А ведь именно их добыча и переработка наиболее экономичны с точки зрения рабочей силы и охраны окружающей среды.
Широкомасштабный переход на другие виды топлива неизбежно будет сопровождаться повышением цен и необходимостью решения ряда новых проблем, таких например, как разрушение земель в связи с горными работами крупного масштаба и развитие новых и больших транспортных систем.
Исходя из вышесказанного, можно сделать одно совершенно очевидное заключение – необходимо все больше обращаться к источникам энергии, использование которых исключает переработку недр и сжигание горючих ископаемых.
Частично мы уже получаем энергию из таких источников, как гидростанции, атомные станции, солнце, приливы, ветры и тепло Земных недр. Но на их долю приходится примерно 10 % используемой энергии.
На поверхность Земли энергия поступает из трех источников.
Первый источник энергии – это кинетическая энергия вращения Земли, определенная часть которой нам доступна благодаря тому, что океанические приливы являются постоянным тормозом, замедляющим вращения планеты.
Приливы - результат гравитационного притяжения Луны и Солнца. Они - возобновляемые источники и для практических целей обладают достаточной энергией (2,7·1012 Вт) хотя по сравнению с другими источниками ресурсы их относительно невелики. На Земле имеется много мест (Англия,Канада, США, Франция, Россия, Китай, Индия, Норвегия, Южная Корея) , где с большой эффективностью могут использоваться приливные электростанции.
Самые высокие приливы в мире можно наблюдать в бухте Фанди (15,6 – 18м), на восточном побережье Канады.
На Европейском континенте самые высокие приливы (до 13,5 м) наблюдаются в Бретани у города Сен-Мало на северо-западе Франции. На высоту морского прилива влияют конфигурация берегов, температура и соленость воды, климатические условия.
Самые большие и сильные приливные волны имеют место в мелких и узких заливах или устьях рек, которые впадают в моря и океаны. Приливная волна Индийского океана идет против течения Ганга на расстоянии 250 км от его устья. Приливная волна Атлантического океана движется на 900 км. вверх по Амазонке . В закрытых морях, например в Черном море, возникают малые приливные волны высотой порядка 60-70 см.
Для использования приливной энергии наиболее подходящими необходимо считать места на морском берегу, где приливы имеют большую амплитуду, а контур и рельеф берега позволяет устроить большие замкнутые «бассейны».
Теоретический энергетический потенциал прилива оценивается различными авторами в 2500 – 4000 ГВт, что сопоставимо с технически возможным речным энергетическим потенциалом (4000 ГВт). Реализация планов использования приливной энергии в настоящее время намечается в 139 створах побережья Мирового океана с ожидаемой выработкой 2037 ТВт*ч/год, что составляет около 12% современного энергопотребления мира.
Приливные электростанции (плотинные, подводные) обладают как недостатками, так и определенными преимуществами по сравнению с электростанциями, используемые другие виды энергии в качестве топлива.
Недостатки:
1. ПЭС (особенно плотинные) достаточно дорогие и могут быть построены только в определенных местах.
2. Во время штормов (подводные ПЭС) - возникает мощнейший напор воды, а гидрогенераторы способные его выдержать стоят очень дорого.
3. Время работы с максимальной мощностью 4-5 часов с перерывами 1-2 часа четыре раза в сутки.
4. Экологические последствия, связанные с изменениями флоры и фауны региона (особенно плотинные).
5. Необходимость работы ПЭС в единой энергосистеме (из-за прерывистого потока энергии).