НА БОРТУ ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ ПЛАТФОРМЫ PLAT-I 6.40 Новая Шотландия — залив Фанди, расположенный у канадских провинций Новая Шотландия и Нью-Брансуик, долгое время мучил и разочаровывал инженеров, надеющихся использовать его рекордный 50-футовый прилив для выработки электроэнергии.
После более чем столетних попыток осталась только одна небольшая электростанция, с тех пор закрытая, и бесчисленные разбитые мечты, заброшенные планы и банкротства.
Несмотря на это, новая коалиция предпринимателей и ученых в Новой Шотландии предпринимает новые попытки. Один из участников, компания под названием Sustainable Marine, разработала новую технологию и успешно эксплуатировала ее более семи месяцев, дольше, чем любую другую подобную систему, производя достаточно электроэнергии примерно для 250 домов.
Инновация Sustainable Marine заключается в том, что вместо размещения стационарных турбин на морском дне, как это делалось в прошлом, на поверхности плавают подвижные турбины, которые поднимаются при приближении опасного объекта и для обслуживания.
Если платформа продолжит доказывать свою надежность, будет экономически жизнеспособной и не нанесет вреда морской флоре и фауне, она станет не просто новым источником возобновляемой энергии, но и одним из самых надежных в мире. Потому что, в отличие от ветра или солнечного света, приливы и отливы непрерывны и полностью предсказуемы.
Sustainable Marine - одна из пяти гонок, направленных на создание жизнеспособного метода выработки электроэнергии в заливе Фанди и, как он надеется, в десятках подобных приливных регионов мира.
Ученые, сотрудничающие с исследовательским центром, финансируемым правительством, изучают влияние технологий на морскую флору и фауну. Шесть лет назад рыболовецкая группа безуспешно обратилась в суд, чтобы заблокировать установку турбины на испытательном полигоне центра, и разместила рекламные щиты с броской фразой “Измельчение Немо”.
Регулирующие органы потребовали от Sustainable Marine оснастить свою платформу различными подводными датчиками и камерами для отслеживания морской жизни и автоматического подъема турбин при приближении китов или других крупных существ.
Если подводные датчики и камеры Sustainable Marine подтвердят утверждения индустрии производства приливной энергии о том, что рыбы, киты и другие морские обитатели могут безопасно плавать вокруг лопастей своих турбин, и прототип окажется надежным, он может стать частью крупномасштабной разработки.
Инженеры и ученые в Новой Шотландии вынуждены использовать приливы отчасти потому, что провинция является одной из немногих в Канаде, которая все еще в значительной степени зависит от ископаемого топлива для выработки электроэнергии.
В то время как три крупнейшие провинции страны давно заменили ископаемое топливо на другие источники энергии, Новая Шотландия по-прежнему производит 51% электроэнергии за счет сжигания угля, добыча которого когда-то была ключевой частью ее экономики. Поскольку провинция теперь намерена ликвидировать эти электростанции к концу десятилетия, внимание снова сосредоточено на потенциале производства приливной энергии в заливе Фанди.
Каждые шесть часов в проливе Минас — узкой части залива недалеко от порта Паррсборо, Новая Шотландия — уровень воды поднимается или опускается примерно на 55 футов, примерно на высоту четырехэтажного здания.
В общей сложности 14 миллиардов метрических тонн воды пересекают залив каждые 12 часов со скоростью до 12 миль в час. По оценкам, Минасский пролив способен вырабатывать около 7000 мегаватт электроэнергии, что более чем в два раза превышает количество электроэнергии, вырабатываемой в настоящее время другими источниками для провинции с населением около миллиона человек.
Залив Фанди “называют Эверестом приливов”, - сказала Линдси Беннетт, исполняющая обязанности генерального директора Force, правительственной исследовательской станции по изучению приливов и отливов, расположенной примерно в шести милях от Паррсборо. “На протяжении многих лет это называлось своего рода стандартом Фанди. Если вы можете использовать свои технологии здесь, в этой среде, вы можете использовать свои технологии в любой точке мира ”.
Форма воронки залива Фанди является одной из причин его исключительных приливов. На протяжении примерно 96 миль залив резко сужается, а его глубина падает с 765 футов до 147 футов.
Вода в заливе имеет естественное колебательное движение, как и в любом большом водоеме. Но что отличает залив Фанди, так это то, что он качается взад и вперед с той же частотой, что и его приливы и отливы. Прилив усиливает движение воды — и наоборот — каждый делает другой быстрее и выше, увеличивая прилив.
С начала 20-го века были предложены или пытались использовать различные схемы, чтобы превратить это в источник электроэнергии. В одном сложном проекте в 1915 году планировалось использовать силу приливов для перекачки воды в резервуары над заливом. Затем эта вода будет проходить через обычную гидроэлектростанцию, возвращаясь в море. Пожар, уничтоживший оборудование проекта в 1920 году, положил ему конец.
Во всем мире, в том числе в заливе Фанди, единственная технология производства приливной энергии, которая получила какое-либо развитие, заключалась в строительстве плотин с турбинами, вырабатывающими энергию. В Новой Шотландии действовала одна из четырех приливных плотин в мире, пока она не была закрыта три года назад из-за экологических проблем и механической поломки.
Автономные технологии производства приливной энергии, как правило, опирались на турбины, помещая их в воду, где они вращаются, когда поток проходит через них, а затем преобразует энергию, полученную при вращении, в электричество.
Семь лет назад в Новой Шотландии был принят закон в поддержку развития приливной энергетики, которая защищает окружающую среду. С тех пор провинция выбрала пять компаний для запуска демонстрационных проектов, которые будут тестировать и демонстрировать свои технологии.
Первый проект не был благоприятным началом. Для этого нужно было установить турбину диаметром около 52 футов на морском дне. Но почти сразу же, как он оказался в воде, сила прилива разрушила турбину.
“Это было недостаточно продумано”, - сказала мисс Беннетт. “Никто не имел полного представления о силе этих приливов”.
Как показали недавние исследования, потенциальная мощность в проливе Минас примерно в 24 раза превышает первоначальную оценку.
Во время второго проекта более мощная турбина была спущена в море только для того, чтобы стоящая за ней компания обанкротилась. После года работы без технического обслуживания турбина заклинило. На данный момент он безжизненно лежит на морском дне.
Проект Visiting Sustainable Marine, самая передовая из последних попыток превратить Fundy's tide в электричество, включает в себя две поездки на пароме в деревню Уэстпорт с населением 193 человека на острове Брайер. Во время отлива лачуги на соседних причалах для ловли омаров возвышаются над водой на сваях, похожих на сваи.
Sustainable Marine, немецкая компания, базирующаяся в Шотландии, прибыла в Вестпорт для первоначальных испытаний своей системы, которая с марта подает электроэнергию в сеть Новой Шотландии. Близость Уэстпорта к устью залива означает, что его прилив примерно в два раза слабее, чем в проливе Минас, что делает его менее рискованным для пробных запусков.
Платформа, как компания называет свой электрогенератор, напоминает белую подводную лодку с двумя большими корпусами в качестве выносных опор. На одном конце, подобно массиву подвесных лодочных моторов, расположены шесть трехлопастных турбин. Платформа имеет длину 107 футов и ширину 87,6 футов в самом широком месте и полностью автоматизирована.
Облетая платформу на большой надувной лодке, Набиль Аль-Кали, старший инженер проекта, продемонстрировал ее возможности, вытащив свой телефон и приказав турбинам, каждая диаметром 13 футов, опускаться парами в отступающий прилив. Слабый гул наполнил воздух, когда заработали их генераторы, и платформа поднялась, как моторная лодка, когда ее генераторы начали вырабатывать энергию.
Г-н Аль-Кали сказал, что до сих пор платформа и прикрепленный к ней подводный кабель, передающий энергию на берег, работали в соответствии с планом.
По словам Кайли Сэмпсон, морского инженера, управляющего операциями Sustainable Marine Canada, для обеспечения надежности в проекте были адаптированы проверенные технологии, применяемые на судах и при бурении нефтяных скважин на шельфе.
Например, турбины представляют собой модифицированные носовые подруливающие устройства — пропеллеры с электрическим приводом, которые удерживают круизные лайнеры у причалов, — изготовленные материнской компанией Sustainable Marine Schottel, крупным судостроителем и производителем пропеллеров. Они используют электродвигатели в качестве генераторов.
Г-жа Беннетт сказала, что для производства приливной энергии, вероятно, потребуются значительно более высокие инвестиции, чем для других видов возобновляемой энергии, таких как солнечная и ветровая, что эффективно увеличивает стоимость вырабатываемой энергии. Г-н Сэмпсон сказал, однако, что со временем его затраты должны снижаться.
Стоя на дорожке над крутящимися турбинами, г-н Аль-Кали из Йемена размышлял о переменах, произошедших в его карьере с тех пор, как он приехал в Канаду из Сингапура четыре года назад. Он прошел путь от строительства и установки нефтяных и газовых вышек, источника изменения климата, до разработки одной из его альтернатив.
“Для меня переход от добычи нефти и газа на шельфе к морским возобновляемым источникам энергии действительно хорош”, - сказал он.
ИСТОЧНИК-
Подробнее ➤
Я инвалид 2 группы с выраженными расстройствами функций организма, сопровождаемыми ограничениями в передвижении, общении, обучении и утратой способности к ориентации на местности/в пространстве.
