Энергия подводных течений может пополнить список возобновляемых источников энергии и, как считают сторонники «зеленого перехода», произвести революцию в этой сфере, став самым надежным и эффективным способом экологически чистой генерации. Солнечные и ветряные электростанции зависят от капризов погоды, а подводные турбины нет. Они находятся на неподвластной внешним воздействиям глубине и используют более стабильную и предсказуемую силу океанских течений или регулярно сменяющихся приливов и отливов.
Эксперименты по использованию энергии приливов и отливов начались ещё в 30-е годы ХХ века. В СССР проект Кислогубской приливной электростанции в незамерзающей части Баренцева моря был разработан и одобрен в 1939 году – реализации помешала война. В 1968 году она была построена и введена в эксплуатацию. Это была вторая в мире – после французского проекта Ля-Ранс – установка, использующая энергию воды. Но подводный способ генерации не стал промышленным из-за низкой рентабельности.
От энергии приливов к силе течений
Проблемы, возникающие в последнее время при эксплуатации ветряных и солнечных установок, подогревают интерес к подводной энергетике. Два года назад Еврокомиссия выделила 4,8 млрд евро на развитие 85-и подобных проектов. Они сосредоточены главным образом в Великобритании, Франции и Нидерландах и ориентированы на использование энергии приливов, то есть работу в ограниченные часы. Мощность создаваемых в этих странах турбин не превышает 3 МВт.
Добиться круглосуточной генерации большей мощности можно при использовании энергии постоянных океанских течений. Эту более сложную задачу решает сегодня бразильская компания TidalWatt. Спроектированная ею турбина развивает мощность в 5 МВт и при этом является более компактной, чем европейские варианты.
Смоделированное действие турбин в океанских течениях.Кадр из видео: TidalWatt
Разработчики подобных проектов считают подводную генерацию прорывом в будущее и важным элементом программы «зеленого перехода». Однако единого мнения относительно перспектив использования этой технологии в экспертном сообществе на сегодня нет.
Надежная генерация с ограниченной локализацией
Главное преимущество подводной генерации – это ее предсказуемый и плановый характер. Но возможность ее использования тоже зависит от природных условий – сильные течения и приливы наблюдаются только в непосредственной близости к открытым океанам. Это задает более серьезные ограничения для локализации таких объектов, чем для других типов ВИЭ.
Профильные эксперты считают, что подводная энергетика может стать частью стратегии переходя на возобновляемые источники для таких омываемых океанами стран, США, Великобритания и Япония, и отчасти для имеющих выход к Атлантическому океану государств Западной Европы, где наблюдаются сильные приливы и отливы.
Самая мощная из всех ВИЭ
Мощность подводных турбин (3-5 МВт) в тысячи раз превосходит тот же показатель солнечных панелей (100 Вт) и сравнима с выработкой энергии промышленными ветряными генераторами (7-8 МВт при максимуме в 15 МВт). Но если учесть, что эти установки могут простаивать неделями из-за безветренной погоды, а зависящие от океанских течений подводные турбины работают по 24 часа в сутки, их итоговая мощность существенно превосходит возможности других типов ВИЭ.
Оптимисты считают, что со временем совокупная мощность каскадов, состоящих из подводных турбин, может сравняться с выработкой электроэнергии на основе традиционных способов генерации.
Но пока имеет место отставание в десятки и сотни раз.
Об этом свидетельствуют неумолимые цифры: одна паросиловая установка, входящая в состав типовой ТЭЦ, генерирует около 150 МВт (в 30 больше, чем подводные турбины), одна турбина Красноярской ГЭС – 500 МВт, а один из двух блоков Курской АЭС – одну тысячу МВт.
Цена вопроса
С технической точки зрения, собрать и установить на достаточной глубине каскад подводных турбин, увеличив в разы итоговую мощность, а также обеспечить их обслуживание и доставку энергии на землю гораздо сложнее, чем при использовании энергии ветра и солнца. Эта специфика определяет достаточно высокую стоимость производимой энергии. Но аналитики созданной для поддержки проектов подводной энергетики Ocean Energy Europe утверждают, что к 2030 году стоимость электроэнергии, полученной благодаря силе приливов сравняется с тем же показателем плавучих ветряных комплексов.
Аналогичные разногласия возникли при оценке экологических последствий подводной генерации. Разработчики таких проектов считают, что поскольку лопасти помещенных на глубину турбин вращаются гораздо медленнее, чем винтов морских судов, они безопасны для океанских обитателей и не нарушат естественный баланс. А независимые эксперты предупреждают о негативном воздействии подобных комплексов на морскую экосистему, миграцию рыб и обитателей глубинных вод.
Россия не спешит включаться в подводную гонку
Российские энергетики давно понимают особенности подводной генерации. В 2006 году в районе Северодвинска был спущен на воду экспериментальный блок установки, использующий новую версию этой технологии. Кроме того, в России есть большой опыт создания и эксплуатации работающих на энергии воды турбин многочисленных ГЭС.
Кислогубская приливная электростанция была введена в эксплуатацию в конце 1968 года.Фото: Сайга20К./CC BY-SA 3.0
Однако пока имеющиеся наработки не применяются для массового сооружения подводных электростанций. Связано это, судя по всему, с тем, что подобная технология может использоваться в России только на крайнем Севере или на Дальнем Востоке – других прямых выходов в мировой океан у страны нет. Немаловажную роль играют и такие факторы, как небольшая мощность и высокая стоимость подводной генерации.
В отличии от европейских стран у России достаточно ресурсов, чтобы получать более дешевую энергию, используя ТЭЦ, ТЭС, ГЭС и АЭС. Это соответствует энергетической стратегии страны. В ней признается необходимость развития всех типов генерации, но ее главным приоритетом является энергетическая безопасность, которую подводная генерация в настоящее время обеспечить не может.
24 января 2025