|
|
На западном побережье Канады в
Британской Колумбии величины приливов изменяются от 5 м в Портленде до 3,5 м в бух. Жервис близ Ванкувера. Значительно более высокие приливы наблюдаются
на восточном побережье. В вершине Гудзонова зал., в зал. Унгава и Фробишер
средняя величина прилива 5,8—8,8 м. В зал. Фанди, имеющем площадь 12 850 км2,
длину 265 км, ширину при входе 65 км, благодаря его воронкообразной форме и рельефу
дна наблюдается резонанс, при котором величина прилива от 0,6—1,5 м на входе
в залив увеличивается до наибольшей в мире (16,2 м)
Природные условия северной части зал. Фанди сходны с
условиями створа Мезенской ПЭС: средние январские температуры — 8° С, толщина
льда до 4,5, высота волны 1 %-ной обеспеченности 8 м.
Самые высокие на планете приливы уже в 1912 г. вызвали предложение Тернбулла о создании небольшой двухбассейновой ПЭС в устьях рек Мемрамкук
и Птикодиак. По проекту Эйкрза 1944 г. мощность ее поднялась до 200 МВт.
В 1916 г. было выдвинуто предложение соорудить в Майнас-Бейсин
ПЭС мощностью 7,4 МВт. Из многочисленных проектов сооружения ПЭС в районе г.
Амхерста, представлявшихся начиная с 1927 г., энергетическая комиссия Новой Шотландии выбрала в 1944 г. двухбассейно- вую установку в устьях рек Маикан и
Хоборт мощностью 39 МВт.
Учитывая ограниченность собственных энергоресурсов,
правительство провинции Нью-Брансуик предло- жило подготовить для
удовлетворения перспективных потребностей в электроэнергии доклад о
возможности строительства ПЭС в зал. Фанди на основе вышеуказанных
предложений.
Для строительства первой ПЭС он предложил вместо
двухбассейновой однобассейновую схему мощностью 450 МВт с регулированием ее с
помощью специально построенной ГТУ
По докладу 1962 т. на основании имевшихся тогда
ограниченных данных по геологическому строению русла предполагалось
установить в плотине, отсекающей бухты Шеподи и Камберленд, 100 агрегатов
общей мощностью 900 МВт с возможным увеличением мощности после исследований
до 1,8 ГВт. Полагая, что в 20-летней перспективе потребности района составят
20 ТВт- ч/год, а исследования, проектирование и строительство займут 10 лет,
в докладе предлагалось утвердить ассигнования в размере 2 млн. долл. на
исследовательские и проектно-изыскательские работы.
При рассмотрении следующих проектов ПЭС в зал. Фанди
видно, что на них оказала влияняег"новая концеп- ция проблемы,
сформулированная в опубликованных в СССР исследованиях. Так, в прежних
проектах ПЭС в Канаде предлагалось на мощных потоках приливной энергии,
например в зал. Майнас-Бейсин, поток которого обладает мощностью 18 ГВт,
установить маленькую ПЭС (0,007 ГВт) и использовать ее изолированно. В
противоположность такому решению в предлагалось вместо маленьких двухбассейновых
установок использовать максимально мощные ПЭС (Майнас-Бейсин — 18, Шиг- некто
— 12 ГВт) и вместе с энергией аналогичных ПЭС США влить их энергию в
объединенные энергосистемы для обеспечения потребности в пиковой мощности.
Канадские инженеры полностью восприняли эту концепцию. Годин, ссылаясь именно
на нее, предложил ряд ПЭС в зал. Унга- ва мощностью 6,26 ГВт Но главное
внимание было уделено зал. Фан- ди, где высокий энергопотенциал прилива
сочетается с относительной близостью к районам существующего и перспективного
энергопотребления и к мощным электростанциям. В этом регионе расположены:
энергосистема приморских провинций Maritime Integrated System (MIS),
обслуживающая канадские провинции Нью-Брансуик и Новая Шотландия, о. Принца
Эдуарда, система Гидро-Квебек, и система (New England Power Pool (NEPOOL),
обслуживающая штаты Новой Англии США. В 1965 г. была опубликована схема возможных створов ПЭС, в которых использование энергопотенциала зал.
Фанди предлагалось даже в значительно более широких масштабах, чем
рассматривалось в [91.
Отсечение всего залива плотиной длиной 77 км (створ 1) позволило бы получить мощность 77 ГВт. Плотина в створе 7 (Майнас-Бейсин) длиной 7 км позволила бы получить мощность 26 ГВт ( 18.4). Предварительные расчеты показали, что наиболее
эффективным может явиться створ 3 (м. Спенсер), где длина плотины 52,2 км при наибольшей глубине 73 м позволяет разместить в здании ПЭС длиной 17 км в пять ярусов агрегаты общей мощностью 64 ГВт.
Эти проработки привели федеральное правительство Канады к
решению создать в августе 1966 г. вместе с провинциальными правительствами
Нью- Брансуик и Новой Шотландии Атлантическое управление по программе
приливной энергии (Atlantic Tidal Power Programming Board). Управление широко
развернуло исследования, изыскания и проектирование ПЭС в зал. Фанди. На
работы было отпущено 2,5 млн. долл., они закончились в 1969 г. составлением доклада «Возможности использования приливной энергии зал. Фанди» который в
дальнейшем изложении в настоящей книге называется проектом 1969 г. Были изучены 23 створа, а также ранее предлагавшиеся створы, отсекавшие весь залив. Созданные
математические модели для определения влияния сооружения ПЭС на величину
прилива привели к необходимости исключения не только створов /—4 (в том числе
и по соображениям чрезмерной мощности), но и передвижки к вершине заливов
других створов с более скромной мощностью. Так, расположение плотины при
входе в зал. Шигнекто (створ 4 на 18.4) уменьшит величину приливов на 1/3 и
сделает этот створ значительно менее эффективным. В результате рассмотрения в
проекте отдано предпочтение створам 7.1 в бухте Шеподи (мощность ПЭС 1,62
ГВт), 7.2 в бухте Камберленд (мощность ПЭС 0,97 ГВт) и 8.1 в бухте Ко- бекуид
(мощность ПЭС 2,17 ГВт).
Вариантное рассмотрение показало, что односторонняя работа
приводит к уменьшению выработки в этих створах на 22 и 14 %. Кроме того,
двусторонняя работа имеет то преимущество, что она обеспечивает выдачу от 4
до 70 % энергии в часы пикового потребления. Однако ввиду уменьшения стоимости
пропеллерных агрегатов и уменьшения заглубления здания при исключении
насосной работы предпочтение отдано односторонней схеме. Несмотря на то, что
в проекте были приняты модель использования ПЭС в объединенной энергосистеме
и наплавная конструкция, экспертиза проекта, проведенная в 1970 г., отметила, что «при современной ставке учетного процента (7 %) финансирование строительства
ПЭС Фанди является экономически неоправданным, так как при этой учетной
ставке стоимость 1 кВт-ч ПЭС составит 5,6 цента, т. е. почти в 2 раза больше
стоимости энергии ТЭС. В заключении к проекту это объясняется тем, что 218
«ПЭС требует больших капиталовложений и, кроме того, на протяжении многих лет
выработка энергии в любом из створов будет намного превосходить возможности
ее использования объединенной системой Приморских провинций. Следовательно,
должны быть предусмотрены дополнительные затраты, из-за чего приливная
энергия зал. Фанди становится неконкурентоспособной с прочими источниками
энергии, доступными для будущих потребителей».
Очевидно также, что причиной дороговизны сооружения ПЭС по
проекту 1969 г. явился отказ от применения наплавного способа, который здесь
оказался на 10—14 % дороже, чем традиционный способ возведения сооружений за
перемычками. Это может быть объяснено тем, что во время составления проекта
не были опубликованы данные о наплавной конструкции Кислогубской ПЭС, поэтому
была принята конструкция в виде железобетонного турбинного водовода, на
котором расположена шахта для монтажа агрегата с последующей укладкой
каменного балласта. Кроме того, предусматривалось применение наплавной
конструкции на участках створов, требовавших выполнения дорогостоящей
подводной скальной выемки
|