Когда Нептун дышит

Океан – это великий силач. Он никогда не остается в покое. День и ночь вздымается его исполинская грудь. Через определенные промежутки времени вода наступает на берег и возвращается назад. В некоторых местах земного шара высота прилива достигает 18 метров, например, в заливе Фанди (Канада). В нашей стране самые большие по высоте приливы наблюдаются на побережье Охотского моря – 13,6 метра и на берегах Белого моря – 10 метров.

Что же заставляет «дышать» океан? Это силы притяжения Луны и Солнца. Долгое время люди не знали причины возникновения приливов и отливов, хотя еще древнегреческий географ Страбон старался разгадать их тайну... Хорошо зная астрономию (уже в те времена эта наука была довольно развита), Страбон пытался связать возникновение приливных волн с движением небесных тел. В одном из трактатов он писал: «Океан образует, согласно с Луной, периоды суточный, месячный, годовой».

Однако истинная причина «рождения» приливных волн долго еще оставалась загадкой. И только Ньютон спустя полторы тысячи лет после Страбона научно обосновал теорию их возникновения как доказательство закона всемирного тяготения. Теория великого английского ученого, несмотря на некоторые поправки, внесенные учеными позднее, справедлива и поныне.

Наблюдая, как огромные массы воды несут на берег волны прилива, человек с давних пор пытался заставить океан работать на себя.

В одной из жалованных грамот Ивана Грозного Кирилло-Белозерскому монастырю на земли и угодья в Турчасовской волости на Белом море упоминается о мельнице Никиты Павлова в Усть-Золотице, а также о других мельницах, разбросанных по берегам Онежского полуострова. Хотя в тех местах высота прилива не превышала 3,5 метра, однако и этого было достаточно, чтобы вращать мельничные колеса. На Соловецких островах до сих пор сохранились остатки водяных колес лесопилки, построенной в XVI веке. В Архангельске у купца Баженина было несколько лесопилок, работавших на энергии прилива. На них распиливали бревна на доски, из которых на верфи предприимчивого купца строили корабли для петровского флота.

В Европе океан заставили работать еще раньше. Имеются сведения, что почти тысячу лет назад во Франции, Англии и Шотландии на приливной волне работало много мельниц. Одни мололи зерно, другие дробили известковый камень. С давних пор существует водяная мельница в городе Вудбридже, неподалеку от Лондона. В самой английской столице приливная волна усердно трудилась два с половиной века – с 1580 по 1830 год, – вращая большие колеса мельницы, установленной в пролетах городского моста. Одно время она даже «поила» лондонцев, приводя в движение насосную установку.

Нехитрым было устройство приливных мельниц в те времена. Жернова вертелись лишь в одну сторону, и поэтому они работали только во время отлива – на стоке воды из бассейна в море или океан. Лишь в шестидесятые годы XVIII века, после изобретения криволопастного колеса французским инженером Белидором, водяные колеса мельниц завертелись в обе стороны – они стали работать и во время прилива и во время отлива. Новшество улучшило работу приливных мельниц, но не послужило стимулом использования энергии приливов на фабриках и заводах.

Задачи и загадки

Но уже с начала нашего века делаются попытки «запрячь» океан в силовую упряжку современной энергетики – использовать огромную силу приливов для получения электрического тока. Ведь, по самым скромным подсчетам, энергия приливов составляет один миллиард киловатт, что в три раза превышает современную мощность всех электростанций планеты.

Изобретатели и инженеры энергично берутся за дело. Они стремятся получить от прилива непрерывную энергию. Появляются сотни различных проектов. Порой очень сложных, хотя на первый взгляд в морской энергетике все так просто: достаточно поставить на пути приливно-отливной волны турбины, подключить к ним электрические генераторы и вырабатывать электрический ток.

Но сразу же возникли трудности. И самая главная из них – неравномерность прилива, обусловленная характером взаимодействия космических сил системы Луна – Земля – Солнце.

Дважды в сутки происходит прилив и отлив, следовательно, высота прилива уменьшается до нуля, и турбины придется останавливать, пока не создастся необходимый напор воды. К тому же два раза в месяц соответственно фазам Луны будет уменьшаться сила прилива, а стало быть, мощность ПЭС, как сокращенно называют приливные электростанции. Понятно, что потребителя энергии не мог удовлетворить такой режим работы ПЭС. Четыре раза в сутки перерыв в подаче мощности и каждые последующие сутки угасание или увеличение ее в зависимости от видимости лунного диска.

И вот для преодоления этих препятствий с начала века в головах инженеров-изобретателей рождаются десятки, а затем и сотни различных проектов, многим из которых нельзя отказать в остроумии. Разделяя залив, в котором намечалось сооружение ПЭС, на два или три бассейна, они поддерживали в одном из них уровень прилива, а в другом – уровень отлива. Турбины, расположенные в плотине, разделяющие бассейны, могли работать непрерывно.

Успех казался настолько очевидным, что некоторые из этих проектов были близки к осуществлению. В 1935 году в США даже начали строить грандиозную по тем временам ПЭС Кводи мощностью 210 тысяч квт. Но через несколько месяцев строительство ее замерло, а затем навсегда остановилось. Причина – дороговизна проекта. Строительство начали за счет кредитов по борьбе с безработицей, но без необходимого экономического анализа. Когда такой анализ был сделан, эксперты вынесли проекту этой станции приговор: «Техническая возможность, но экономическое безумие».

Тогда многим казалось, что этот приговор навсегда похоронил мечту человечества о покорении приливов. Но жизнь решила иначе.

На родных просторах

Еще в двадцатые годы известный строитель портов, профессор В. Е. Ляхницкий в брошюре «Синий уголь», изданной Академией наук, выдвинул идею использования приливной энергии на побережьях СССР.

Дальнейшее развитие этой идеи не только в нашей стране, но и во всем мире связано с исследованиями и практическими работами доктора технических наук Льва Борисовича Бернштейна. Своим исследованием он доказал, что неудача довоенных зарубежных проектов заключается в том, что ни один из них не реализовал положительных качеств приливной энергии. Главное из них – неизменность среднемесячной величины прилива (а следовательно, и энергии), что очень важно для современной энергетики. Приливная электростанция может быть надежным гарантом энергосистемы, в которой работают речные гидроэлектростанции.

В современных энергосистемах электростанции должны удовлетворять запросы потребителей, определяемые ритмом жизни в городе и деревне. Когда начинается трудовой день, резко увеличивается расход электроэнергии: фабрики, заводы, мастерские, транспорт, учебные заведения – все включают агрегаты и осветительные приборы. Второй «пик» наступает вечером – вечерняя смена на предприятиях, телевизоры, освещение, бытовые приборы... А когда ночь опустится на землю, наступает спад потребления электроэнергии.

• Страницы:
• 1
• 2
• 3
• следующая

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.