Интересное кино ожидается, не находите? Это я о грядущей зеленой энергетике и об экономике, ее сопровождающей. Идут научные поиски самых эффективных и быстро заряжаемых аккумуляторов для электрокаров, создаются ветровые и солнечные электростанции, страны принимают декларации об углеродной нейтральности к такому-то году…. Наши напряженно думают, как объегорить мир и остаться в лидерах мировой энергетики при помощи создания мега электростанций приливного типа….
Ну, вы слышали: на столе у президента лежат проекты строительства приливных электростанций в Тугурском заливе и в Пенжинской губе. Это, мягко говоря, у черта на куличках! Предусматривается сооружение мега плотин, перегораживающих море. Проектная мощность электростанций более 100 ГВт. Электроэнергию планируется использовать для производства водорода из воды путем электролиза. Объемы работ несусветные, финансовые затраты астрономические, инфраструктура отсутствует. И т. д….
Нет, идея, конечно, грандиозная! Водород будет действительно «зеленый», произведенный на свет без участия углеводородов. Да и сам водород будет очень востребован, как топливо. Пожалуй, в будущей углеродной нейтральности его роль будет первостепенной….
Но вот, что меня смущает в этой грандиозной затее.
Во-первых, глухое перекрытие морского залива повлечет экологические издержки для самого морского бассейна.
Во-вторых, сооружение мега плотин в отдаленных районах страны, где нет ни дорог, ни населения, рискует стать не просто долгостроем, но невыполнимым и никому не нужным прожектом. Почему? Да потому, что пока будет сооружаться такой объект, технологии могут шагнуть вперед и начисто обесценить грандиозную идею будущего энергетического могущества России. Колос на глиняных ногах рухнет, с тяжелыми для страны последствиями.
В-третьих, а хорошо ли это – быть монополистом в энергетике? Я имею ввиду весь мир, включая бедные страны. Риторический вопрос, но не праздный. Ведь монополист будет поддерживать высокую цену водорода на высоком уровне. Значит и произведенные товары для населения будут дорогими. В том числе и для российского населения, не правда ли? Да и много ли имеют простые русские люди от нефти и газа, качаемых нашими родными олигархами? Для обычного человека реальную пользу приносит широкая конкуренция производителей того или иного товара. Только в этом случае можно надеяться на снижение цены за этот самый товар. Другого способа просто нет.
И тут мне подумалось, зачем обязательно мега проекты? Почему нельзя создавать небольшие приливные электростанции с небольшими заводами по производству водорода по всему миру? Ведь это логичнее!
Полистал я интернет и пришел к выводу, что инженерная мысль по поводу конструкций приливных ЭС сводится к плотинному типу. Странно! Нет, возможно я изобретаю велосипед, но почему не рассматривается использование приливных электростанций плавающего типа? Наверняка кто-то когда-то их придумал до меня, но я таковых в интернете не нашел. Предлагаю для примера свою конструкцию плавающей станции.
Суть данной конструкции заключается в работе гигантского поршня (или группы поршней, если хотите), встроенного в огромный резервуар, который, в свою очередь, прикреплен к днищу судна-платформы. Поршень прикрепляется к «мертвяку» и остается неподвижным, в то время как судно-платформа, всплывая и опускаясь во время прилива и отлива, обеспечивает работу поршня. На приведенной схеме я попытался изобразить принцип действия конструкции. Надеюсь, там все понятно.
Закачивая и выжимая морскую воду, поршень прогоняет ее через трубу расчетного сечения и обеспечивает работу обратимой гидротурбины.
Конечно же, приведу пример. Предположим, что мы имеем следующие исходные данные: площадь резервуара – 5000 кв. м (100х50 м); амплитуду прилива -5 м; диаметр трубопровода – 200 мм. Отсюда: объем закачки морской воды за 12 часов составит около 25000 кубометров. Или 579 литров в секунду. Через 200 миллиметровую трубу скорость потока составит 18,4 м/сек! Впечатляет, не правда ли? Что касается производительности гидротурбины, она, кроме приведенных показателей, напрямую зависит от напора вода, который прямо пропорционален водоизмещению судна-платформы. По моим скромным и весьма дилетантским расчетам, мощность гидротурбины составит 190 кВт. То есть, выработка электроэнергии может составить 684 мегаватт в час. На точность расчетов не претендую. Кстати, если кто-то из профессионалов приведет свой расчет, буду весьма благодарен.
Напомню, амплитуда приливов в Пенжинской губе Охотского моря составляют 9-13 м. Соответственно, в подобных точках мирового океана мощность приливных электростанций плавающего типа возрастает вдвое.
На судне-платформе можно легко разместить завод по производству водорода. Для производства 1 кг водорода методом электролиза воды требуется около 60 квт/ч. Кроме того, воду нужно превращать в дистиллят, а саму электроэнергию преобразовывать из тока переменного в ток постоянный. А еще нужно обеспечивать жизнедеятельность судна-платформы. И так далее, и тому подобное. На все это потребуются энергетические затраты. И все-таки, беря только половину от произведенной электроэнергии, получается, что за 1 час такая электростанция способна вырабатывать 6 тонн водорода. В месяц – более 4 тыс. тонн. При этом энергетическая ценность 1 кг водорода равна примерно 3,7 л бензина.
Цена 1 кг водорода на мировых рынках на сегодняшний день составляет 1-2 доллара. Таким образом, валовый продукт, произведенный за 1 месяц плавающей электростанцией с приведенными параметрами может составить 4-8 млн. долларов. Если я не очень сильно ошибаюсь в расчетах, то рентабельность очевидна.
Важно то, что подобные суда, оборудованные приливными электростанциями и заводами по производству водорода, мобильны по своей природе. Они могут вставать на якорные стоянки по всему миру там, где это выгодно. Эти же суда могут быть одновременно и танкерами, перевозящими водород, либо превращаться в плавающие ячейки-платформы, составляющие целые плавающие города со 100% экологической чистотой. Нью-Васюки, не иначе!..
Но еще важней - доступность подобной технологии всем странам мира и отдельным компаниям. Переход на зеленую энергетику должен сопровождаться взрывным ростом ее производства, чтобы иметь возможность безболезненного замещения выпадающих из мировой экономики гигантских объемов углеводородного сырья.
По моему глубокому убеждению, это возможно только в одном случае – если появятся простые способы добычи водорода из воды при помощи без углеродной электроэнергетики, доступные всему миру.
