10 день - посещение электростанции

10 день 10 июля – посещение электростанции и отопительной станции Швабии

          Наши герои совсем выдохлись и от ежедневных встреч с учеными похожими на допросы и от экскурсий. И хотя они каждый день встречались с чем-то новым, но головной мозг отказывался это «новое» перерабатывать, а на чаепитиях уже не о чем было говорить, кажется все уже было рассказано, и одни и те же вопросы повторялись по второму, а бывало и по третьему, четвёртому разу. И вот нашим героям предложили экскурсию на электростанцию. Сегодня они узнают, откуда берётся энергия в Новой Швабии.

          Эмма тоже стала уставать от экскурсий, поэтому её речь стала не такой пафосной, и она говорила реже и конкретнее, чем раньше. Адольфа Гитлера вспоминала, но не так часто как раньше.

          - На город с миллионным населением, если считать по 2 квт на человека надо вырабатывать 2000 мгвт электроэнергии, но мы можем вырабатывать до 6000 мгвт. Это очень много для Новой Швабии и поэтому наши электростанции работают в щадящем режиме.

          У нас энергетических установок две, которые дублируют друг друга и каждая из них может в полном объеме обеспечить страну электроэнергией. Одна из них геотермальная, а вторая – термоэлектрическая. Энергии для обеспечения работы обеих генераторов хоть отбавляй.

          У вас на территории Российской Федерации, - продолжила она, уже переключившись на Россию, - немало районов с активной вулканической деятельностью. В основном, это Дальний Восток, Камчатка, Сахалин и Курильские острова. Именно в этих местах в разное время были построены геотермальные электростанции. Рассмотрим наиболее известные из них.

          Паужетская ГеоТЭС. Первая в России электростанция такого типа была построена в 1966 году. Основной целью установки стало обеспечение электричеством населенных пунктов и рыбоперерабатывающих предприятий. Местом расположения был определен западный берег Камчатского полуострова, рядом с селом Паужетка и вулканом Камбальным.

          При запуске станция выдавала установленную мощность в 5 МВт, а к 2011 году этот показатель был увеличен до 12 МВт, а затем и до 17 МВт.

          Так что опыт постройки таких электростанций у вас тоже есть. Да и мы им воспользовались.

          Наш автобус остановился у огромного красивого здания, совершенно не похожего на электростанцию. Но, как оказалось, это здание было построено так, чтобы скрыть собой вход в огромный тоннель, который и был на самом деле электростанцией. А в здании находились кабинеты руководства, актовый зал и прочие залы для хранения агрегатов и других вещей. Когда наших героев ввели в помещение самой электростанции, они ахнули, удивившись его размерам, хотя уже и бывали в садах и огородах новошвабцев.

          - Преимущества и недостатки ГТЭС, - продолжила свой рассказ Эмма, - несомненными положительными чертами геотермальных установок являются:

          - Работают на возобновляемых источниках энергии на весь период существования планеты.

          В сравнении с солнцем и ветром подземная энергия отличается повышенной стабильностью.

          Экологические преимущества и чистота, минимальное негативное влияние на окружающую среду.

          Для функционирования геотермальные электростанции не требуют какого-либо другого топлива.

          Среди минусов наиболее существенными для наземных станций будут такие: обязательная привязка к конкретной местности с подходящими условиями, при бурении скважин часть газов улетучивается в атмосферу, вероятность спровоцировать землетрясение из-за нарушений структуры породы, необходимость больших первоначальных вложений. Как вы видите для нас эти минусы не существенны и не играют какой либо роли.

          У нас температура воды довольно умеренная и не превышает 2000С. Такая вода может применяется в оборудовании с бинарным циклом и оказывается вполне пригодной для выработки электроэнергии. В данной ситуации принцип работы геотермальной электростанции следующий: помимо воды в системе применяется еще одна, специальная жидкость, с более низкой точкой кипения. Они обе проходят внутри теплообменника, где нагретая подземная вода превращает в пар другую жидкость. Полученный за счет этого пар высокого давления, попадает в турбину и начинает вращать лопатки.

          Данная система функционирует полностью в замкнутом цикле, поэтому каких-либо ядовитых выбросов в окружающую среду практически нет. Принюхайтесь и вы ничего кроме свежего воздуха не учуете.

          Пройдёмте господа в зал управления.

          Все гуськом последовали за Эммой и принюхивались. Действительно, кроме свежести ничем не пахло. В зале управления находилось всего лишь три человека. Перед достаточно небольшим, по сравнению с громадным помещением, пультом управления стояли удобные кожаные кресла.

          На щите, наши герои увидели блок-схему электростанции. Владимир Ильич тут же, в уме, перевёл надписи на русский язык.

          - В дальнейшем планируется использовать и другие геотермальные ресурсы, продолжала Эмма. - Горячая вода и пар составляют лишь незначительную часть от общих резервов. Практически неиссякаемые энергетические источники будут обеспечены за счет сухих твердых пород и магмы. В данное время ведутся практические разработки, нацеленные на снижение стоимости получения геотермального электричества.

          Термоэлектрическая электростанция находится совершенно в другом районе, но она такая же и по внешнему виду и по размерам. Она сделана в противоположенной части города по причине безопасности. Если произойдёт авария в этой части города, то всю нагрузку по электропитанию возьмет на себя термоэлектрическая электростанция и наоборот.

          - Наши ученые тоже разрабатывали эту теорию, получения электричества используя разность температур, - подал голос профессор Сибирский.

          - Правильно, мы как раз и использовали работы советских ученых при постройке электростанции, - ответила Эмма. - В результате работ российского академика А.Ф. Иоффе и его сотрудников, были синтезированы полупроводниковые сплавы, которые позволили применить этот эффект на практике и приступить к серийному выпуску термоэлектрических охлаждающих приборов для широкого применения в различных областях человеческой деятельности.
 
          Единичным элементом термоэлектрического модуля (ТЭМ) является термопара, состоящая из двух разнородных элементов с p - и n- типом проводимости. Элементы соединяются между собой при помощи коммутационной пластины из меди. В качестве материала элементов традиционно используются полупроводники на основе висмута, теллура, сурьмы и селена. Эти все элементы мы добываем из воды, и недостатка в них у нас нет.

          Термоэлектрический модуль (Элемент Пельтье) представляет собой совокупность термопар, электрически соединенных, как правило, последовательно. В стандартном термоэлектрическом модуле термопары помещаются между двух плоских керамических пластин на основе оксида или нитрида алюминия. Количество термопар может изменяться в широких пределах - от единиц до сотен и тысяч пар, что позволяет создавать ТЭМ практически любой холодильной мощности - от десятых долей до тысяч ватт.

          При прохождении через термоэлектрический модуль постоянного электрического тока между его сторонами образуется перепад температур - одна сторона (холодная) охлаждается, а другая (горячая) нагревается. Если с горячей стороны ТЭМ обеспечить эффективный отвод тепла, например, с помощью радиатора, то на холодной стороне можно получить температуру, которая будет на десятки градусов ниже температуры окружающей среды. Степень охлаждения будет пропорциональной величине тока. При смене полярности тока горячая и холодная стороны меняются местами.

          Элементы Пельте широко используются в системах охлаждения. Но не многие знают об их другом свойстве – вырабатывать энергию. То есть если в модуле одни пластины нагревать, а другие остужать, то мы получим энергию. Нагрев одних пластин до 200 градусов, а охлаждение других до минусовых температур оказался оптимален. Поэтому наши учёные разместили одни пластины в горячих источниках, а другие в шахтах пробуренных вертикально во льдах, почти до самого наружного плато. И этого хватило чтобы добывать до 3000 МВт электроэнергии.

          Да, от этих же станций горячая вода используется там, где это необходимо. Сами понимаете, температура в тоннелях держится в среднем плюс 26 градусов, поэтому свои жилища мы не обогреваем.

          Все были просто ошарашены величинами почти даром достающейся энергии новошвабцам. Особенно был поражён профессор. Уже в автобусе он потихоньку повторял:

          - Представляете, все это открыли мы русские и не смогли этим воспользоваться. Система проклятая не дала. Обидно, очень обидно, что мы такие умные не смогли в полной мере построить такие же экологически чистые электростанции, а для получения электрической энергии затапливаем тайгу в Сибири и добываем и сжигаем уголь в Лучегорске и других местах.