Обоснования для сооружения Тугурской приливной электростанции в Охотском море Хабаровского края

Предложение дополнительных обоснований целесообразности сооружения Тугурской приливной электростанции в районе Шантарского архипелага Охотского моря

Введение

И только из-за огромной любви, испытываемой к этому маленькому кусочку суши, омываемому океаном в Тугуро-Чумиканском районе, из-за не менее великой любви к будущим поколениям и к нашему общему Дому – планета Земля мы должны возложить нашу малую Родину – Шантарский архипелаг на алтарь научно-технического прогресса во имя жизни в здоровом мире, спасенном от экологической катастрофы планетарного масштаба.

Здесь и сейчас предпринимается попытка предложить новую энергетическую доктрину будущего, образованную на производстве колоссальных объемов энергии на основе экологически чистых технологий и возобновляемых природных ресурсов.

В основе предложений лежит проект Тугурской приливной электростанции (ПЭС) мощностью 8 ГВт, разработанный, в основном, для осуществления экспорта электрической энергии в энергодефицитные районы стран юго-восточной Азии, а также предложения ГидроОГК по развитию гидроэнергетики Российской Федерации на период до 2020 года, в которых значатся две приливные электростанции: Мезенская в Баренцевом море и Тугурская в Охотском море. Но целесообразность их сооружения еще требует дополнительного обоснования. В данном проекте рассматриваются перспективные предложения, направленные на повышение эффективности использования приливной энергии в Хабаровском крае.

Основные технико-экономические характеристики существующего проекта              Тугурской ПЭС

Местоположение электростанции: Россия, Хабаровский край, Тугуро-Чумиканский район, Тугурский залив в юго-западной части Охотского моря, 600 км до Хабаровска, 940 км до Японии.

Природные условия в заливе благоприятные для создания мощной приливной электростанции (Тугурская ПЭС ):

•   средняя величина прилива на входе в залив - 4,74 м;

•   залив защищен грядой Шантарских островов от сильных ветров и штормовых волн Охотского моря;

•   площадь бассейна (при расположении ПЭС на входе в залив) - 1800 кв.км, ширина залив на входе - 37 км (что позволяет разместить там около 1000 гидроагрегатов мощностью по 7-9 МВт).

 Цели проекта:

•   сокращение добычи, транспортировки и сжигания топлива для тепловых электростанций на 7 млн.т условного заменяемого топлива;

•   уменьшение загрязнения атмосферы Дальнего Востока на 17 млн.т выбросов в год;

•   обеспечение дешёвой и возобновляемой энергией морских приливов потребителей всего региона, в том числе Южной Кореи, Японии и Китая.

Технические показатели: установленная мощность ПЭС - 7980 МВт, годовая выработка электроэнергии - 20 млрд. кВт.

Планируемый срок строительства Тугурской ПЭС - 11 лет, ввод первых агрегатов - на 7 году. Строительство будет проводиться прогрессивным наплавным способом (без перемычек), что позволяет перенести в условия промышленного центра (доки г. Находка или Японии) более 82 % строительно-монтажных работ. Необходимый объём и эффективность инвестиций определяется при заключении контракта.

Экологическая характеристика приливных электростанций

Приливная энергия

·возобновляема, вечна, циклична;

·неизменна в месячном (сезонном и многолетнем) периодах на весь срок эксплуатации.

 Экологическая безопасность:

·плотины ПЭС биологически проницаемы. Пропуск рыбы через ПЭС происходит практически беспрепятственно

·основная кормовая база рыбного стада - планктон: на ПЭС гибнет 5-10% планктона, а на ГЭС - 83-99 %

·ледовый режим в бассейне ПЭС смягчается

·наплавной способ строительства дает возможность не возводить в створах ПЭС временные крупные стройбазы, сооружать перемычки и  прочее, что способствует сохранению окружающей среды в районе ПЭС

· исключен выброс вредных газов, золы, радиоактивных и тепловых  отходов, добыча, транспортировка, переработка, сжигание и захоронение топлива, предотвращение сжигания кислорода воздуха,   затопление территорий, угроза волны прорыва

· ПЭС не угрожает человеку, а изменения в районе ее эксплуатации  имеют лишь локальный характер, причем, в основном, в положительном  направлении.   

      Приливные электростанции не оказывают вредного воздействия на человека:

·нет вредных выбросов (в отличие от ТЭС)

· нет затопления земель и опасности прорыва волны в нижний бьеф (в отличие от ГЭС)

· нет радиационной опасности (в отличие от АЭС)

· влияние на ПЭС катастрофических природных и социальных явлений (землетрясения, наводнения, военные действия) не угрожают населению в примыкающих к ПЭС районах.

Социально-экономическое значение Тугурской ПЭС

· заселение северных территорий за счет строительства поселений  для обслуживающего персонала станции и иных технологических структур, а также соответствующей социальной инфраструктуры;

· повышение бюджетной и инвестиционной привлекательности территории;

· улучшение внутренней транспортной системы района и транзитной региональной и федеральной автодорожных сетей;

· исключительные возможности для расширения туризма на Шантарском архипелаге.  
 

Перспективы и особенности приливной энергетики

Специфические особенности приливной энергетики связаны с решением двух основных проблем:

1.      Низкая плотность водного напора при горизонтальном перемещении водных масс и применение в этом случае маломощных гидроагрегатов в большом количестве;

2.      Прерываемость подачи энергии, связанная с цикличностью поднятия и опускания водных масс во время приливов и отливов.

Из-за низкого водного напора на Тугурской ПЭС планируется установить свыше тысячи агрегатов. Это потребует строительство станционного здания, простирающегося на десятки километров, что ведет к удорожанию стоимости строительства. Хотя стоимость капиталовложений возведения гидросооружений плотинных ПЭС ниже, чем речных ГЭС. В  настоящее время апробирован наплавной способ строительства (без перемычек)  с применением новых технологичных ортогональных гидроагрегатов. Ортогональными  называются агрегаты, у которых ось вращения лопастей находится перпендикулярно набегающему потоку, что позволяет использовать их независимо от направления движения воды. Российская технология блочно-наплавного строительства ПЭС позволяет уже на треть снизить затраты по сравнению с классическим способом строительства гидросооружений. Такие блоки могут изготавливаться на заводе и транспортироваться к месту установки.

Из-за прерывистости подачи энергии необходимо находить дополнительные источники электроэнергии для ее генерации во время вынужденных простоев приливной электростанции в виде дублирующих станций: ТЭС, ГЭС, гидроаккумулирующие, газотурбинные. В настоящий момент Тугурскую ПЭС предполагается присоединить к Южно-Якутскому гидроэнергетическому комплексу в составе объединенной энергетической системы ОЭС Востока компенсирующих изменения энергоотдачи в едином комплексе «ПЭС – ГЭС». Это значительно усложняет реализацию проекта и делает громоздкой систему управления взаимозависимыми энергоузлами, расположенными  на больших территориях.

На наш взгляд Тугурская приливная электростанция должна выступать в качестве независимой энергосистемы, ориентированной на производство электроэнергии:

·         для внутреннего потребления энергии в границах ДФО,

·         для экспорта в энергодефицитные районы стран Юго-Восточной Азии,

·         на электролиз воды с целью получения водорода для перехода от углеводородной энергетике к энергетике водородной.

Производство водорода с использованием электроэнергии от Тугурской ПЭС должно осуществляться для следующих целей:

·      производство электроэнергии на дублирующих ТЭС, компенсирующих энергоотдачу ПЭС в моменты действия смены фаз прилив – отлив;

·      на отопление и электроснабжение населенных пунктов, различных видов производств;

·      обеспечение потребностей в моторном топливе на все виды транспорта: в  перспективе это весь автомобильный, морской, железнодорожный, авиационный и ракетный для космических аппаратов (строительство и эксплуатация космодрома «Восточный» в Амурской области может стать перспективным космическим проектом с использованием доступного и дешевого сырья в виде сжиженного кислорода и водорода).

Переход от использования энергоносителей из углеводородного сырья на водородное необходимо производить уже в ближайшем будущем. В настоящий момент многие энергетические мощности в Хабаровском крае вырабатываются за счет использования углей, нефтепродуктов и природного газа, который приходит к нам из Сахалина по газопроводной ветке, идущей во Владивосток и далее на экспорт. Сейчас в г. Хабаровск остро стоит вопрос о реконструкции ТЭЦ 1, которую планируют перевести на природный газ полностью. Но  из-за нерешенности вопросов поставок природного газа в требуемых объемах, и вопросов, связанных с сохранением резервного источника энергии на другом виде топлива (уголь, мазут) данную реконструкцию откладывают, а загрязнение окрестностей г. Хабаровск продолжается. Энергетику Хабаровского края необходимо полностью переводить с углеводородных видов топлива, в том числе и природного «чужого» газа на свой водородный газ, вырабатываемый за счет использования дешевой электроэнергии от Тугурской ПЭС. Запасы сахалинского газа ограничены, ценовая конъюнктура на рынке нестабильная, а водородная энергетика своя собственная, возобновляемая и неограниченная. К тому же перевод энергетики края на водород позволит иметь  свою сформированную технологическую базу для грядущего массового перевода транспорта на водородное топливо.

Использование водорода в коммерческих целях позволит реализовывать его различным потребителям как продукты в виде электрической и тепловой энергии, так и в «чистом» сжиженном виде (разумеется, в пределах обеспечения разумной безопасности) как моторное топливо или как топливо для тепло и электроцентралей городских и сельских поселений, крупных промышленных объектов, вплоть для отопления многоэтажных и индивидуальных жилых домов. Необходимая технологическая инфраструктура, обеспечивающая транспортировку жидких продуктов (нефтепроводы и газопроводы) и электрической энергии (ВЛЭП) в нашем регионе имеется.

Кроме того, когда в современных условиях многие государства в мире активизировали поиск альтернативных источников энергии взамен атомной энергии и  энергии вырабатываемой от применения углеводородного топлива, значение водородной энергетики возросло неимоверно. Идти в авангарде научно-технического прогресса, в области глобальной энергетики, не столько почетно, сколько выгодно в технологическом и экономическом отношениях для Хабаровского края. Взявшись за решение проблем приливной электрической энергии и водородной энергетики мы решаем, в первую очередь, вопросы региональной энергетической обеспеченности, во вторую – вопросы межрегионального экономического взаимодействия, в третью – вопросы выгодных международных взаимоотношений.

Проектную производительную мощность Тугурской ПЭС 8 ГВт можно значительно повысить за счет задействования могучих приливных течений проливов, протекающих между островами Шантарского архипелага: Беличий, малый Шантар, большой Шантар, Утичий, Феклистова. Скорость течений данных проливов достаточна для установки на них генерирующих гидроагрегатов. Необходимая мощность водных потоков в проливах объясняется их узостью, когда как объемы акваторий, куда устремляется приливная волна, значительны: это Удская и Торомская губа, Шантарское море, охватывающее внутреннюю акваторию, окаймлённую островами Медвежий (с Запада), Феклистова и бол. Шантар (с Севера), мал. Шантар и полуостров Тугурский (с Востока) и материковой частью суши (с Юга), и Тугурский залив.

В данных проливах нет необходимости перекрытия плотинами, и, даже, наплавными энергоблоками. Здесь, учитывая климатические и гидрологические условия, целесообразно возвести цепи опор по типу мостовых переходов (к примеру, на острове Русский г. Владивосток) с установкой легкого дорожного полотна для доступа обслуживающего персонала до каждой опоры.  Такие опоры должны представлять собой многоярусные гидроагрегаты генерации тока обеспеченные станционными помещениями внутри себя во всей своей высоте, в том числе и подводной её части.То есть каждая опора такого мостового перехода представляет собой отдельную станцию, которая снаружи в подводной части имеет комплекс нанизанных друг над другом подводных мельниц по типу тракторных гусениц, опоясывающих опору по периметру. Они снабжены лопатками по типу складывающегося паруса для захвата водных потоков и могут работать независимо от направления приливных течений. Данные мельницы-гусеницы являются приводным механизмом для генераторов электрического тока.  Такой «гирляндой» мостом можно соединить островные и материковые части Шантарского архипелага в единый транспортно-энергетический комплекс. Ширина пролива Линдгольма, протекающего между полуостровом Тугурский и островом Беличий, составляет 4 километра, ширина пролива Опасный, протекающего между островами Беличий и Малый Шантар, составляет 4 километра, пролива Северо-Восточный, протекающий между островами Малый Шантар и Большой Шантар, 9 километров.

Такой способ строительства должен стать самым дешевым, а эксплуатация самым безопасным для окружающей среды, а сама электростанция станет, несомненно, изящным архитектурным сооружением, и по форме и по содержанию претендующим на 8-ое Чудо Света.

Заключение

Нам известны недавно произошедшие в мире безрадостные события, которые являют собой результат влияний природных сил на хозяйственную деятельность человечества. Это землетрясение в Японии в 2011 году, разрушившее АЭС «Фукусима 1»;  изменение климата Земли, выраженного в участившихся катастрофических ураганах, наводнениях, сходах аномальной жары на Россию в 2010 и 2012г.г. и холода на Европу. Из-за роста количества парниковых газов и углекислого газа в атмосфере Земли температурные климатические аномалии будут достигать уже не 1-2 градуса, а все 20 градусов по шкале Цельсия.

Последствия наводнения на Амуре в 2013 году заставляют и нас в Хабаровском крае серьезно задуматься над уже изменившимися условиями взаимодействия человека и природы. Кто сказал, что парниковый эффект – это коммерческий миф? Нужно уже сейчас принимать безотлагательные меры к восстановлению нарушенного баланса в атмосфере планеты. Направить усилие на сокращение выбросов газов от использования углеводородного топлива и в дальнейшем полностью отказаться от него. А теперь представьте себе технологический процесс получения водорода путем электролиза воды, когда заранее, то есть – авансом, мы отдаем природе в атмосферу чистый кислород, чтобы потом при производстве энергии мы могли вновь воспользоваться этим кислородом для сжигания водорода как топлива. Получается безотходная и во всех смыслах чистая схема: тратим даровую энергию приливов на превращение воды в газы, затем из этих газов (водород и кислород) в нужном месте получаем энергию и воду обратно, но уже в двигателе автомобиля, либо газотурбинном генераторе электрического тока, и т.д., и ни каких углекислых, в том числе парниковых газов, ни каких других вредных выбросов, насчитывающих миллиарды тонн загрязняющих веществ в год. Не надо перегораживать реки и затоплять земли, леса, населенные пункты. Не надо хоронить отработанные опасные радиационные отходы. Мы должны иметь столько энергии, сколько нам это нужно, при этом, не взяв у природы ни чего, что могло бы быть утеряно безвозвратно и превращено в яды и другие, опасные для всего живого, загрязнения.

Сергей Эрус

• ‹ Пред. материал
• 212 из 543
• След. материал ›