Приливные электростанции

Раздел: Учебники

Использование энергии прилива предопределяет необходимость работы турбины ПЭС при весьма малых напорах, изменяющихся как по значению, так и по знаку (при двусторонней работе). При минимально возможной для использования величине прилива, равной 1—4 м, напоры на турбину изменяются от 0,5 до 2,7 м (Кислогубская ПЭС), а при наибольших величинах прилива — от 1 до II м (ПЭС Ране, Фанди, Северн).

Первые проекты ПЭС, в которых предлагалась установка вертикальной турбины, характеризовались большими потерями напора и сложностью конструкции подводной части здания при двусторонней работе. Как показал опыт проектирования ПЭС Фанди в 1977 г., применение вертикальных агрегатов приводит к увеличению длины здания на 50 % и глубины заложения на 8 м. Понятно, что горизонтальное положение вала турбины явилось эффективным решением задачи для приливных электростанций. Первое предложение о применении горизонтального агрегата было сделано еще в 1912 г. будущим академиком Графтио для низконапорной Невской ГЭС, затем они были установлены на ряде малых ГЭС во Франции, Финляндии и Германии. Генератор был вынесен из потока за счет придания валу турбины наклонного положения. Благодаря компактному расположению (расстояние между осями агрегатов уменьшается с 3,2 Dx в случае вертикальной турбины до 2Di) и достигаемому уменьшению заглубления котлована здания с 2,5 Dj до 1,5 Dx подобная конструкция, названная «трубчатой», получила распространение и сейчас применяется в США и Канаде при единичной мощности до 2 МВт для небольших ГЭС. Фирма Ellis Chalmers, изготовляющая эти машины, предложила для проекта ПЭС Кводди в 1963 г. поставку 100 таких машин с Dt = 7,7 м и единичной мощностью 10 МВт. Однако искривление потока, неизбежное при вынесении генератора, дает потери напора, чувствительные в условиях ПЭС при двусторонней и обратимой работе, что вызвало необходимость погружения генератора в поток.