В минувшую пятницу в Дании к одной из местных электросетей подключили необычную приливную электростанцию. Она выглядит как воздушный змей, только «парит» она в подводных течениях. Восходящие потоки воздуха и воды ускоряют движение «змея», и он всегда летает быстрее встречных потоков, что позволит вырабатывать достаточную мощность даже в условиях слабых приливов.

Источник изображений: Minesto

Манёвренную приливную электростанцию Dragon 12 спроектировала и построила компания Minesto. «Дракон 12» способен вырабатывать 1,2 МВт электричества. Его вес достигает 28 т, а размах «крыльев» — 12 м. Внешне он похож на военный беспилотник из будущего, что, впрочем, обусловлено банальными законами гидродинамики. Электростанция крепится ко дну на длинном тросе и это даёт ей возможность перемещаться в воде с относительной свободой. Установленная на борту электроника следит за безопасностью движения, предотвращая рискованные манёвры.

Согласно расчётам Minesto, для первой сотни установок нормированная стоимость вырабатываемой ими электроэнергии составит $108 за 1 МВт·ч. После этого нормированная стоимость снизится до $54 за 1 МВт·ч. Пару лет назад Министерство энергетики США сделало заключение, что морские электростанции с якорным (мёртвым) креплением ко дну, включая приливные, в среднем будут вырабатывать электроэнергию стоимостью $89 за МВт·ч. Нетрудно увидеть, что в таком случае у проекта «морских змеев» Minesto хорошие перспективы.

Первая из электростанций Dragon 12 установлена в проливе в районе Фарерских островов, где течения всегда сильные. Её подключили к электросети одного из островов, где проживает 55 тыс. человек.

Активное судоходство вокруг японских островов не позволяет японцам развернуть обычные приливные электростанции. Поэтому специалисты начали разрабатывать и испытывать подводные приливные электростанции, которые погружают в воду на глубину свыше 50 метров. Успешные испытания ранних прототипов таких электростанций позволяют планировать создание в Японии обширных сетей из 2-МВт стандартных приливных турбин к 2030 году.

Источник изображения: IHI

Разработку приливной океанической электростанции Kairyu компания IHI и учёные NEDO начали в 2011 году. К 2017 году партнёры собрали 100-кВт установку в виде трёх 20-м поплавков с двумя 11-м лопастями (два генератора по 50 кВт). Глубина погружения 50 м выбрана по соображениям безопасности во время тайфунов, когда 20-м волнами никого не удивишь, хотя чем ближе к поверхности, тем мощнее движение водяных масс.

Источник изображения: IHI

Самым перспективным местом для установки подводных приливных турбин вблизи Японии считается область Японского течения (Куросио) у южных и восточных берегов страны в Тихом океане. Потенциально мощность течения оценивается в 205 ГВт. Для коммерческого использования IHI и NEDO планируют построить подводную 2-МВт приливную электростанцию с 40-м лопастями. Распределённая сеть из таких турбин могла бы внести значительный вклад в обеспечение островов электрической энергией.

По подсчётам специалистов, сеть из приливных электростанций могла бы вырабатывать электричество по цене солнечного. При этом эффективность работы приливных электростанций гораздо выше, чем у солнечных ферм. Так, коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) у солнечных ферм всего 15 %, тогда как у приливных электростанций он достигает 70 % и приближается к КИУM тепловых электростанций с их 80 %.

Источник изображения: IHI

После аварии на АЭС «Фукусима» у Японии проблемы с развитием мирного атома. Также в стране нет площадей для полноценной солнечной энергетики, а ветра не такие предсказуемые, как в Европе. Приливные электростанции могут стать той основой в Японии, вокруг которой страна построит безуглеродную энергетику.