Archiprix Russia
Русский English
проект индекс
 
THE UNDERWATER POWER STATION
MARKHI (Moscow Institute of Architecture, State academy)

The Underwater Power Station on the Basis of a Stationary Drilling Platform
This project is to present one possible use case of a stationary drilling platform, that maxed out its mining capacity, which is quite an issue nowadays.
The underwater power station is one of the alternative energy power station types. The main idea of the alternate energy sources is to use those resources granted by nature.
The basis for the current design is the stationary drilling platform «Hibernia» located 315 kilometers to the east of Newfoundland (Canada). Thus far, it remains the biggest drilling platform ever constructed. Due to tight fixation to the ocean floor, the platform is less exposed to the unseating process because of winds and water masses. The drilling platform under consideration is rather well placed. It is located in the zone of several active ocean currents, such as The Labrador Current, the North Atlantic Current and the Gulf Stream.
The power station consists out of two section: the submerged section, directly participating in electricity production and the above water section.
The submerged section comprises the whole technological process and consists out of 2 turbine wheels, one of which is attached to the bearing support and holds the second turbine wheel alongside with all the construction upon it. Computer technologies and the rotation installs on the second turbine wheel allow to regulate the torsion angle. The turbine mechanism which is responsible for the electricity generation is attached to the second turbine wheel and its blades transform mechanical energy into kinetic one during rotation. The installation counts 4 turbines with a diameter of 70 meters. In addition, each side provides for supplemental turbines which are smaller in diameter. The useful capacity of each big turbine wheel with account of the operating costs amounts to 20 MW. The generated electricity is transmitted to the electrical substation on the shore front via an electric cable fixed to the ocean floor. The prototype of the turbine is borrowed from the existing development known as the «Coriolis Program».
The second section of the power station is on the surface. The platform (i.e. bearing support) of the drilling station was decided to be left unaltered. The main building shaped in a form of torus is constructed on its surface. The design is basically a girder frame situated between the 3rd and 4th levels radially in 16 spectra of a circle. The girder frame provides for the attachment of the suspended low levels and upper levels resting upon it. Each one of 16 vertical girder frames is based on 3 columns connected by the bracing. The building envelope is suspended to the bearing block construction.
The building includes the following structure: the maintenance department and the disposal facility on the 1st level, the staff room and the premises of the administration representatives (i.e. offices, meeting rooms, control centers, conference halls and the cafeteria) on the 2nd level. The storage area on the 3rd level is two levels of height due to the girder frame between the 3rd and 4th levels. Both levels 4 and 5 are designed to be a residential section, including single and double living rooms as well as recreational zones.
Since the outlined facility is located in the open sea, the transport communication with the station is set by air, namely MI-8 passenger helicopter and MI-12 cargo helicopter. For this purpose, two helicopter landing sites are built in the northern and north-western parts of the platform. The communication is carried out from the base on the shore.


Данный проект представляет один из возможных вариантов использования стационарной буровой платформы, которая исчерпала свой ресурс по добыче полезных ископаемых, что является весьма актуальным вопросом на сегодняшний день.
Электростанция морских течений представляет один из типов электростанций альтернативной энергии. Основная идея альтернативных источников заключается в использовании тех ресурсов, которые дает природа.
За основу проекта была принята стационарная буровая установка Хиберния, которая располагается в 315 км к востоку от острова Ньюфаундленд (Канада). Она является на сегодняшний день самой большой буровой платформой. Благодаря жесткому закреплению ко дну платформа менее подвержена смещению под действием ветра и водных масс. Выбранная буровая установка довольно удачно расположена. Она находится в зоне нескольких активных течений, таких как: Лабрадорское течение, Северо - Атлантическое течение и Гольфстрим.
Электростанция состоит из двух составляющих: нижняя часть, которая погружена в воду и непосредственно участвует в добыче электроэнергии и часть, расположенная на поверхности.
Итак, конструкция нижней части включает в себя весь технологический процесс и состоит из: двух колец, одно из которых закреплено к несущим опорам и держит второе кольцо со всей конструкцией. За счет этого решается возможность регулировать угол поворота за счет компьютерных технологий и крутящих установок, которые расположены на втором опорном кольце. Ко второму кольцу закреплена конструкция, на которой находятся непосредственно сами турбины, которые и вырабатывают электричество, их лопасти крутятся и механическая энергия переходит в кинетическую. Установка насчитывает 4 турбины диаметром 70 м.Так же по всем сторонам предусмотрено размещение вспомогательных турбин меньшего диаметра. Полезная мощность каждой большой турбины с учетом затрат на эксплуатацию составляет около 20 МВт. Добываемая электроэнергия доставляется к берегу на подстанцию по кабелю, проложенному по дну. Прототип турбины взят из уже существующей разработки, известной под названием система «Кориолис».
Вторая часть электростанции располагается на поверхности. Платформу (несущую конструкцию) буровой установки было решено оставить без изменений. На ее поверхности возведено здание главного блока в форме тора. Его конструкция представляет из себя пространственную ферму, расположенную между 3 и 4 этажами порадиально в 16 спектрах окружности. К ферме предусмотрено крепление нижних – подвешенных уровней и верхних с опиранием на нее. Каждая из 16 вертикальных ферм покоится на 3 стойках, связанных между собой раскосами. Оболочка здания подвешена к несущей конструкции блока.
Здание включает в себя следующие помещения: помещение ремонтного цеха и блок очистных сооружений на первом этаже. Помещения рабочего персонала и представителей администрации ( кабинеты, переговорные, центры управления, конференц–залы, столовая) на 2 этаже. На 3 этаже складская зона, на два уровня по высоте, за счет организации между 3 и 4 уровнями пространственной фермы. И 4 и 5 этажа предназначены для расположения жилой части, в том числе жилые комнаты на 1 и 2 человек, зоны отдыха. Так как данный объект расположен в открытом море, то предусмотрена организация транспортной связи со станцией воздушным путем, а именно: с помощью вертолетов МИ8 пассажирских и МИ12 грузовых. Для осуществления воздушной связи предусмотрены две вертолетные площадки в северной и северо-западной части платформы. Связь осуществляется с базы на берегу.