Рабочая морская (океаническая) гидроэнергетическая установка

Размещено на http://www.allbest.ru

Изучив патенты: (RU 2331790) и (RU 2372518), мною были сделаны выводы и принято решение - (постараться) создать рабочую морскую (океаническую) гидроэнергетическую установку на территории Российской Федерации. Тем самым опередив в этом вопросе все развитые страны и современный мир в целом. Данное изобретение было спроектировано для достижения трех целей (подробно): 1) Гидроэнергетическая установка должна стать одним из основных способов (в ряду с ГЭС) получения электроэнергии для будущих поколений и ее использования: а)для промышленного производства жидкого водорода методом электролиза; б)либо передаче электроэнергии в общую энергосеть во время пиков, компенсируя резкую нехватку энергии в сети утром и вечером, работая совместно с ГЭС, ГАЭС, ПЭС и т.д . 2)Изобретение должно показать на своем примере что данный способ (метод) получения электроэнергии по средствам постоянной динамики морских (океан) течений является: а)безопасным; б)экономически оправданным; в)экологически чистым; г)долговечным; д)способный аккумулировать избыточную энергию и использовать ее в нужное время (в пик).Изобретение покажет что имеет право на существование не только в единичном случае, но и в разных вариациях. Допустим целыми энергостанциями например на Гольфстриме, по принципу ветроэлектрических станций с ветрогенераторами, только в нашем случае с генераторами морских течений.

3) Наконец данный тип энер.установки в мире ни кем не освоен, Россия должна стать первой в мире построившей, запустившей и удачно интегрирующей данный способ ( установки ) в свою энергосеть, страной. В идеале суммарную мощность всех ОГЭУ и ОГЭС в РФ выведут на приближенно равную сумм.эн ГЭС и ТЭС. Тем самым показав и доказав всему миру что РФ заинтересована и является передовой страной в данном вопросе, не смотря на свои запасы углеводородов и отсутствие подходящих течений такие как Гольфстрим, Лабрадорское, Куриосио. Россия плотно развивает науку в области альтернативно-экологических методов получения энергии и становиться ведущим специалистом по проектированию, возведению и эксплуатации данных установок. Когда наступит энергетический кризис на планете и углеводородов останеться совсем мало, их будет хватать только странам обладательницам (России и США) весь остальной мир будет нуждаться в альтернативных источниках получения энергии которые являются не особо продуктивными (ветряки, солнечные батареи и тд). К тому времени как наступит кризис Россия должна освоить это ремесло лучше всех, и стать для всей Европы как минимум, одним большим подрядчиком по застройке континента данными энергоустановками. Тем самым вновь показав Европе что она энергозависима от РФ на 85%, как и в 20,21 веке. Россия в недалеком будущем должна стать сверхдержавой освоившей и опередившей весь мир в вопросе получении сверх чистой и дешевой энергии в которой так нуждается наша планета.

Цели (кратко): 1) Данный способ и установки будут интегрированы в энергосеть всех стран прибрежной зоны на уровне ГЭС.

2) Мы должны показать всему миру что это а)безопасно; б)экономически оправданно; в)экологически чисто; г)долговечно и т.д

3) Россия должна стать первой страной в мире построившей и успешно эксплуатирующей данную установку.

Для начала я изучил прибрежную зону РФ на предмет постоянных течений со скоростями на меньше 0.9 м/c и более. К моему сожалению я не смог найти на нашей территории, течение которое обладало бы постоянной скоростью выше чем 0.9 м/с.

Есть у нас одно постоянное течение со стабильными скоростями от 0.5 до 0.7 м/с, называется оно «Курильское течение» которое потом переходит в более мощное течение «Куросио» в японском море.

«Курильское течение» не обладает такой скоростью и мощностью которое требуется для нашей установки. Это означает что самое стабильное и близко расположенное течение к цивилизации не подходит нам. Вот «Куросио» идеально подходит для такого проекта как наш, скорости там от 1,1 до 4,6 м/с.

Но течение «Куросио» тоже нам не подходит. Хоть течение и расположено не далеко от РФ, оно находиться на территории Японии, в стране с которой у нас напряженные территориальные отношения.

Почти отчаявшись,в том что мне не удастся найти подходящее место на территории РФ и вообще я засомневался в существовании таких течений вблизи континентальной части нашей страны.

Перечитав большой Обьем информации о движении масс воды в океане и ее около континентальной динамике в местах где расположены группы островов, архипелаги и тд. Я заметил такую особенность, в таких местах между островами образуются проливы со скоростями на порядок выше чем у окружающего его океана (моря), в пример можно привести «Гибралтарский пролив»

Изучив и проанализировав движение масс в таких уникальных местах, я решил вернуть к карте РФ, а точнее к восточному побережью. На востоке страны я помню видел похожие места на Камчатке и Сахалине. Начал подробно рассматривать все интересующие места, нашел несколько интересных проливов в близи п-ва Камчатка, Курильские проливы, Шантарские проливы и тд. Изучив их все, оказалось что скорости не достаточно сильные и не стабильные. Но я все таки нашел идеальное место для строительства нашей платформы. Единственный минус это удаленность этих мест от цивилизации, место наше носит название Шантарский архипелаг.

Острова являются архипелагом в Охотском море, расположены прямо у входа в Удскую губу, возле заливов Академии и Тугурского. Эта группа островов расположилась на западной территории Охотского моря.

В составе архипелага можно насчитать 15 крупных островов, и большое количество небольших островков, кекуров и скал.

Самый большой остров - остров Большой Шантар площадью 1790 квадратных километров, второй по величине - остров Феклистова, около 400 квадратных километров. Между островами и материком образовался замкнутый бассейн, который называется Шантарским морем.

На острове живут только работники метеостанции (4 человека). Реки и озера полны рыбой, по берегам бродят медведи, стоит гвалт от птичьих базаров, а возле островов плавают киты, касатки и огромное количество тюленей.

Постоянная скорость течения в проливах на Шантарских островах в Охотском море равна 1-5м/с, а приливные течения считаются одними из самых быстрых во всём мировом океане - достигают скорости до 9 м/с (16 узлов) в проливе Опасном, Северном и в близости материка. Вся сила приливов устремляется в проливы между островами, как в бутылочное горлышко.

Шантарский Архипелаг находится вдали от населённых пунктов: в 100 км. к западу находится пос.Чумикан, на таком же расстоянии к Югу вымирающий пос.Тугур, в 400-х километрах к Северу - г. Николаевск-на-Амуре, есть ещё на побережье материка небольшой посёлок эвенков -Тором.

Шантары являются одним из красивейших и уникальных уголков на планете, о них практически нет качественных фото и видеоматериалов. Существует всего одна книга «Шантарский архипелаг», выпущенная в 1989г. Несмотря на свою несомненную ценность, она морально устарела и полиграфия на ней ещё того - советского качества

Об этом месте мало что известно. Я изучил всю информацию которую можно найти о этом месте. Т.к последняя и единственная книга была издана в 1989 году, часть информации в книге не совпадает с действительной обстановкой в архипелаге.

Благо я нашел конструктивную, относительно свежую информацию и фотографии из последних четырех экспедициях (от проф. путешественников) 2004, 2006, 2007, 2009 годах.

* (Самые интересные и информативно богатые это походы: Федора Конюхова в 2006 и парусный поход 6 степени сложности в 2009 от группы людей из Самары и Хабаровска)

В отчетах указано все, скорости в проливах, изменения в погодных условиях, изменение скорости в проливах на протяжении суток, недели; глубины; структура дна и т.д

Изучив отчеты я сделал выводы что самые быстрые постоянные течения в архипелаге находятся в проливах: «северный» и «опасный». Скорости в этих проливах не падают ниже 1м/c и достигают своего пика во время прилива, скорости вырастают до 7 м/c в проливе «Северный» и до 9м/c в проливе «Опасный».

Изучив ледовую обстановку и структуру дна, я исключил пролив «Северный» т.к 4 месяца в году он очень сильно охвачен ледяными полями, основание скальное, это только затрудняет все. Выбор мой остановился на проливе «Опасный», т.к скорости там выше, основание галька и песок, лед не образует скованное поле на протяжении года, глубина от 40 до 60 метров.

прибрежный архипелаг шантарский

Местонахождение: Охотское море Тихого океана.

Острова: Большой Шантар, Феклистова, Малый Шантар, Беличий, Медвежий, Птичий, Утичий, Сахарная Голова, Кусова, Прокофьева, Сивучьи Камни, Сухотина, Северный, Средний, Южный и Камни Диомида.

Происхождение: континентальное.

Административная принадлежность: Тугуро-Чумиканский район, Хабаровский край, Российская Федерация.

Ближайшие населенные пункты (все -- на материке, относятся к Тугуро-Чумиканскому району): поселок Чумикан -- 1147 чел. (2011 г.), поселок Тугур -- 387 чел. (2011 г.).

Далее мною были определенны расчетные характеристики, подобранно основное гидросиловое оборудование турбина трансформатор, генератор водорода и т.д. Был выбран тип конструкции Собранны все нагрузки..

Для определения расчетных характеристик , таких как напор, скорость течения в проливе, и возможная выработка электроэнергии, были построены следующие графики зависимостей:

Из которых были получены следующие значения: Vmin=0,4 м/с ; Vmax=9м/с;

Hmin=0,009 м ; Hmax=4,54 м: Nmin=2,76 кВт\ч ; Nmin=31474,58 кВт\ч.

Было подобрано основное гидросиловое оборудование, принято 2 турбины ПЛ7гк, с мультипликатором и передаточным механизмом , для передачи крутящего момента с горизонтального вала, на вертикальный вал генератора, высота активной стали генератора составляет 1,3м. диаметр расточки статора 10 м. Так же был принят трансформатор трехфазный двухобмоточный ТРДНС-2500\15-У1.

Данная ГЭС будет вырабатывать электроэнергию для промышленных генераторов водорода высокой производительности внутреннего исполнения.

Изготовление высоко производительных установок контейнерного исполнения возможно по требованию заказчика. Контейнер содержит генератор водорода, а также системы подготовки воды, очистки водорода, и охлаждения. Все механические и электрические подключения выполнены внутри контейнера, что существенно упрощает установку и запуск электролизера. Исполнение контейнера расчитано на круглогодичную эксплуатацию в температурном режиме от -40 до +50. Модульные электролизеры адаптированы для возможности получения суммарной производительности 500 Нм3\час, таким образом может быть перекрыта практически любая потребность водорода. Выработанный водород будет скапливаться в цистерны и транспортироваться на берег морскими суднами.

Все выше описанное оборудование будет размещаться на платформе 36х36 м, опирание на морское дно выполнено на примере буровой вышки "Монопод", выполнен расчет основных несущих конструкций платформы, центральной колонны, ферм верхнего строения платформы, собраны волновые, льдовые нагрузки, ветровая нагрузка на надводное сооружение, выполнен расчет общей устойчивости.

* (Все подробные расчеты имеются в записке)

Размещено на Allbest.ru