Пенжинская ПЭС

Координаты: 61° с. ш. 162° в. д. / 61° с. ш. 162° в. д. ^(G) (O)61, 162

На карте

Пе́нжинская прили́вная электроста́нция — проектируемая приливная электростанция в Пенжинской губе, располагающейся в северо-восточной части залива Шелихова Охотского моря. Территориально должна располагаться в Магаданской области и Камчатском крае России.

В зависимости от выбранного проекта может стать крупнейшей гидравлической электростанцией в мире по установленной мощности и по выработке электричества в год.^[1][2]

Общие сведения

Высота приливов в Пенжинской губе составляет 9 м, а в случае сизигийных приливов достигает 12,9 м, что является наивысшим для всего Тихого океана показателем. При площади бассейна 20 530 км² это соответствует ежесуточному проходу 360−530 км³ воды, что в 20−30 раз превышает расход воды в устье крупнейшей реки Земли Амазонки. Для реализации гидропотенциала бухты разрабатывались два проекта приливных электростанций, каждый из них с различной установленной мощностью и годовой выработкой:^[1][3]

Вариант	Море, макс. прилив, м	Мощность, ГВт	Среднегодовая выработка, млрд кВт·ч	Разрабатывался в период (гг)
Южный створ	11,0	87,1	190-205	1972—1996
Северный створ	13,4	21,4	50	1983—1996

В связи с недостатком местных потребителей и энергосистем, существуют предложения дискретной работы электростанции на энергоёмкий потребитель-регулятор, например, производство водорода, который затем транспортируется к возможным потребителям. Рассматриваются также варианты экспорта электроэнергии в страны южной Азии.

Гидрологический потенциал бухты

В Пенжинской губе Охотского моря наблюдаются наиболее высокие приливы в Тихом океане, амплитуда которых достигает 13,4 м.^[4] Приливы в заливе Шелихова являются суточными, площадь бассейна Пенжинской губы составляет 20 530 км².^[5][3] Таким образом, если считать усредненной высотой прилива значение 10 м, то в среднем в бухте за сутки проходит 410,6 км³ воды, что соответствует среднесуточному расходу 4,75·10⁶ м³·сек⁻¹. Проходящий поток воды имеет потенциальную энергию, которая в поле тяготения Земли не равна нулю при наличии ненулевого перепада высот ($H_{Head}$) и может быть выражена формулой:

$E = [\rho_{sw} \cdot S_{Basin} \cdot (H_{Tide} - H_{Head})] \cdot g \cdot H_{Head}$, (1)

где $E$ обозначает потенциальную энергию; $\rho_{sw}$ — плотность морской воды, равную 1 027 кг/м³; $S_{Basin}$ — площадь бассейна; $H_{Tide}$ — высоту приливной волны и $g$ — ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с². Часть выражения, ограниченная квадратными скобками, указывает на множители, которые определяют массу проходящей воды за сутки.

Как видно из формулы (1), потенциальная энергия обращается в ноль при нулевом напоре и при напоре, равном высоте приливной волны. Если рассматривать данную формулу как функцию от $H_{Head}$, то она является параболической функцией с максимумом при $H_{Tide}$ = 2•$H_{Head}$, что соответствует использованию перепада высот, равного 5 м. В данном случае изменение уровня воды в бухте и количество пропускаемой воды имеют в два раза ме́ньшую величину — соответственно, 5 м и 2,38·10⁶ м³·сек⁻¹ (205,3 км³/сут).

Подстановка полученных параметров в (1) и последующее деление на число секунд в сутках дает значение мощности, равное 120 ГВт. Эта мощность позволяет получить 1 054 млрд кВт•ч или 3,79·10¹⁸ Дж энергии за год. В зависимости от эффективности преобразования потенциальной энергии в электрическую, общее количество получаемой электроэнергии и электрическая мощность будут иметь несколько ме́ньшие значения. Если считать КПД турбин равным 96%, то соответствующая электрическая мощность составит 115 ГВт, а количество электроэнергии — 1 012 млрд кВт•ч или 3,64·10¹⁸ Дж.^[6]

См. также

• Приливная электростанция
• Прилив

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Приливные электростанции (ПЭС) — источник энергии, запасаемый в водороде. Материалы II Международного Форума «Водородные технологии для развивающего мира». Архивировано из первоисточника 9 апреля 2012.
2. ↑ Освоение новых регионов
3. ↑ ^{1 2} 13. Использование энергии приливов и морских течений. Агеев В.А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии (курс лекций). Архивировано из первоисточника 9 апреля 2012.
4. ↑ Опыт проектирования приливных электростанций на Северо-Западе России, Савченков С.Н., 15.04.2010, Международный Конгресс «ДНИ ЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ»
5. ↑ Энциклопедия «География», часть 2. М - Я (с иллюстрациями)
6. ↑ В силу того, что амплитуда приливов зависит от расположения Луны, Солнца, проходящий поток воды распределен неравномерно в течение суток и весь объем воды проходит между приливами и отливами — полученная здесь электрическая мощность соответствует только усредненному, а не действительному потоку воды.

Ссылки

• РусГидро

Для улучшения этой статьи желательно?: Добавить иллюстрации. Проставить для статьи более точные категории. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.