Приливные электростанции

Раздел: Учебники

Энергетическая комиссия Новой Шотландии в 1961 г. предлагала построить ПЭС Аннаполис в качестве опытной установки мощностью 37 МВт в существующей мелиоративной 226 плотине. Этот проект был отвергнут, так как стоимость ПЭС не выдерживала конкуренции со строительством традиционных электростанций. Однако в 1981 г., когда после проекта 1977 г. выявилась возможность экономического обоснования проекта ПЭС Фанди и велся поиск путей дальнейшего снижения стоимости, строительство ПЭС Аннаполис было начато. Стоимость ПЭС составляет 56 млн. долл. Чтобы оценить значение этого сооружения, следует учесть, что в 1981 г. на строительство всех электростанций в Новой Шотландии было затрачено 37 млн, долл. Строительство этой небольшой, но дорогой (2800 долл/кВт) установки объясняется тем, что она в значительной степени должна решить судьбу проекта ПЭС Камберленд и Кобекуид в зал. Фанди. До 1981 г. считалось, что в случае применения капсульных агрегатов эти установки только лишь приближаются к уровню эффективности. В результате заверения фирмы-изготовителя агрегата Страфло о возможности снижения стоимости строительства на 10 % появилась надежда, что указанные мощные ПЭС станут эффективными. Поэтому фирма, ожидая получения заказа на изготовление 140 агрегатов, решилась авансировать изготовление первой машины в размере 20 млн. долл.

Створ ПЭС выбран из условия минимальных затрат на опытное сооружение. При этом используется существующая плотина, отгораживающая эстуарий реки, в которой ранее было расположено регулирующее сооружение для защиты во время речного паводка прибрежных низин от затопления во время прилива, имеющего здесь высоту от 8,7 в сизигию до 4,46 м в квадратуру (средняя величина прилива равна 6,4 м).

Водопропускное сооружение имеет два пролета по 9,2 х7,3 м, перекрываемых плоскими затворами при высоких приливах при перепаде до 1 м. Максимальные расходы через отверстия при низком уровне прилива составляют 500, через рыбоход 80, через дамбу (фильтрация) 125 м3/с. Средние колебания уровня в отсеченном бассейне площадью 480 га составляют 0,4 м за приливный цикл.

На  18.10 показаны колебания уровней бассейна и цикл работы ПЭС во время среднего прилива в летний период. Зимой уровни в бассейне поддерживаются выше примерно на 0,45 м. В цикле ПЭС 6-часовой период генерирования перемежается с такой же паузой (выравнивание уровней и наполнение).

Во время прилива морская вода проходит в бассейн ПЭС через водопропускные отверстия и проточную часть турбины. Во время отлива затворы регулирующего сооружения закрыты, а агрегат начинает работать при напоре в сторону моря от 1,4 до 6 м.

Здание ПЭС расположено на о. Хогс-Айленд. Оно строилось насухо в котловане глубиной 30 м. Здание имеет длину 46,5 м). Квадратное водоприемное отверстие 15x15 м у турбинной камеры переходит в круглое сечение. На входе расположен полый центральный бычок, служащий опорой подшипника и шахтой доступа к нему. Выходное отверстие прямоугольное высотой 11 и шириной 14 м к турбинной камере переходит в круглое сечение. Выходное сечение, так же как и водоприемник, имеет центральный бычок. Турбина Страфл имеет пропеллерное рабочее колесо D1 = 7,6 м, ось которого .заглублена под наинизший уровень на 8,39 м .

Корпус статора генератора опирается на консольные выступы продольных стен, по которым производится горизонтальное перемещение статора генератора во время монтажа турбины и при капитальных ремонтах. На перекрытии на отметке 98,31 м имеется доступ к верховому подшипнику через центральный бычок.

Днищевая плита расширена за пределы сооружения для обеспечения допускаемого давления на грунт и возможности пригрузки против сдвига.

Направляющий аппарат (включая лопатки), рабочее колесо вместе с ободом и статор были предварительно собраны на заводах, расположенных вдоль канала Лашин, около Монреаля, и на барже были доставлены на строительную площадку к причалу.

Строительство велось 4 года; из них строительные работы 20, монтаж турбины и наладка оборудования 28 мес. Общий объем работ составил: 650 тыс. м3 выемки грунта, 30 тыс. м3 насыпи, 21 тыс. м3 бетона и 2 тыс. т арматуры. ПЭС включена в энергосистему провинции отпайкой 69 кВ длиной  5 км и управляется с ГЭС Хелз Гент, расположенной на расстоянии 100 км от Монреаля. Опытная ПЭС Аннаполис, несмотря на небольшую мощность, имеет важное значение для выбора типа агрегата для дальнейшего развития приливной энергетики.