Геотермальные электростанции дают человечеству возможность использовать неиссякаемое естественное

Геотермальные электрические станции — отличная замена обычным методам получения энергии

Быстрый рост потребления энергии, ограниченность невозобновляемых природных богатств, экологические проблемы вынуждают подумать об применении экологически чистых источников энергии. В данном отношении акцентированного внимания заслуживает использование геотермальных ресурсов.

Геотермальные электрические станции (ГеоЭС) – сооружения для получения электроэнергии за счёт природного тепла Земли.

Геотермальная энергетика имеет более чем столетнюю историю. В июле 1904 года в итальянском городке Лардерелло был проведен первый эксперимент, позволивший получить электрическую энергию из геотермального пара. А спустя пару лет тут же была запущена первая геотермальная электростанция, работающая даже в наше время.

Перспективные территории

Сюда относятся области, изобилующие гейзерами, открытыми термальными источниками с водой, разогретой вулканами. Конкретно здесь геотермальная энергетика развивается очень активно.

Впрочем и в сейсмически неактивных районах есть пласты земной коры, температура которых составляет более 100 °С.

На каждых 36 метрах глубины показатель температуры увеличивается на 1 °С. В данном случае бурят скважину и закачивают туда воду.

На выходе получают кипяток и пар, которые можно применять как для обогрева помещений, так и для изготовления электроэнергии.

Территорий, где можно аналогичным образом получать энергию, много, по этому геотермальные электрические станции функционируют везде.

Источники получения геотермальной энергии

Добыча естественного тепла может выполняться из следующих источников.

• 

  Сухая порода (петротермальные ресурсы, сконцентрированные в горных породах) . В данном случае в породе с близкими залежами тепла бурится скважина, в которую закачивают воду под высоким давлением. Именно так происходит увеличение существующих изломов, и под землёй появляются резервуары пара и горячей воды. Аналогичный навык проводился в Кабардино-Балкарии. Гидроразрыв породы гранита осуществляли на глубине около четырех километров, где температура составляла 200° С. Впрочем авария в скважине стала основой прекращения эксперимента.

• Горячие воды под землей с содержанием метана (гидрогеотермальные залежи).
• Магма. Температура верхних слоев этого расплавленного вещества достигает 1 200 °С. На Земля есть местности, где магма находится на доступной для бурения глубине, но методы практического освоения магматического тепла только-только разрабатываются.

Рабочие принципы геотермальных электростанций

На сегодняшний день используется три способа производства электричества с применением геотермальных средств, зависящих от состояния среды (вода или пар) и температуры породы.

1. Прямой (применение сухого пара). Пар напрямую действует на турбину, питающую генератор.
2. Непрямой (использование пара перегретого). Тут применяется гидротермальный раствор, который закачивается в атомайзер. Полученное при снижении давления исчезновение приводит турбину в действие.
3. Смешанный, или бинарный. В данном случае применяется гидротермальная вода и запасная жидкость с невысокой точкой кипения, к примеру фреон, который закипает под влиянием горячей воды. Появившийся при этом пар от фреона крутит турбину, потом конденсируется и опять возвращается в теплообменный аппарат для нагревания. Образуется закрытая система (контур), фактически исключающая плохие выбросы в атмосферу.

Первые геотермальные электрические станции работали на сухом пару.

Непрямой способ на данное время считается самым популярным. Тут применяются воды под землей температурой около 182 °С, которые закачиваются в резервные электростанции, находящиеся на поверхности.

Положительные качества ГеоЭС

• Залежи геотермальных ресурсов считаются возобновляемыми, фактически безграничными, но есть одно условие: в нагнетательную скважину нельзя закачивать очень много воды в небольшой период времени.
• Для работы станции не требуется внешнее горючее.
• Установка способна работать независимо, на собственном вырабатываемом электричестве. Внешний энергетический источник нужен лишь для первого запуска насоса.
• Станция не просит дополнительных вложений, кроме затрат на техобслуживание и работы по ремонту.
• Геотермальным электрическим станциям не требуются площади для санитарных зон.
• В случае расположения станции на морском или океаническом берегу, возможно ее применение для естественного опреснения воды. Данный процесс может происходить конкретно в рабочем режиме станции – при разогреве воды и охлаждении водяного испарения.

Минусы геотермальных установок

• Велики начальные вложения в разработку, проектирование и строительство геотермальных станций.
• Очень часто проблемы появляются в подборе подходящего места для расположения электрические станции и получении разрешения властей и здешних обитателей.
• Через рабочую скважину возможны выбросы горючих и ядовитых газов, минералов, которые содержатся в земной коре. Технологии на отдельных современных установках дают возможность собирать эти выбросы и перерабатывать в горючее.
• Бывает, что действующая электростанция останавливается. Это может случиться вследствие нормальных процессов в породе либо при чрезмерной закачке воды в скважину.

Большие изготовители геотермальной энергии

В Америке и на Филиппинах выстроены самые большие ГеоЭС. Они собой представляют целые геотермальные комплексы, которые состоят из десятков некоторых геотермальных станций.

Самым мощным считается комплекс «Гейзеры», находящийся в Калифорнии. Он состоит из 22 2-ух станций с суммарной мощностью 725 МВт, достаточной для обеспечения многомиллионного города.

• Мощность филиппинской электрические станции «Макилинг-Банахау» будет примерно 500 МВт.
• Еще одна филиппинская электростанция с наименованием «Тиви» имеет мощность 330 МВт.
• «Долина Империал» в Америке – комплекс из десяти геотермальных электростанций с совокупной мощностью 327 МВт.
• Хронология развития отечественной геотермальной энергетики

Отечественная геотермальная энергетика начала собственное развитие с 1954 года, когда было принято

решение о создании лаборатории по исследованию природных тепловых ресурсов на Камчатке.

1. 1966 год – запущена Паужетская геотермальная электростанция с обычным циклом (сухой пар) и мощностью 5 МВт. Через 15 лет ее мощность была доработана до 11 МВт.
2. Во второй половине 60-ых годов XX века начала работать Паратунская станция с бинарным циклом. Кстати, патент на уникальную технологию бинарного цикла, разработанный и запатентованный советскими учеными С. Кутателадзе и Л. Розенфельдом, был куплен многими государствами.

Высокие уровни добычи углеводородного сырья в 1970-е годы, опасная финансовая ситуация в 90-е годы остановили развитие геотермальной энергетики в РФ. Но сейчас интерес к ней вновь возник по многим причинам:

• Стоимость бареля нефти и газ на внутреннем рынке становятся близкими к всемирным.
• Залежи топлива очень быстро уменьшаются.
• Вновь открытые месторождения углеводородов на дальневосточном шельфе и прибрежье Арктики сейчас малорентабельны.

Если вам необходимо оборудование для дробления материалов – прочтите данную публикацию.

Имея дело с опасными отходами вы должны точно знать правила безопасности. Детально про них в материале по https://greenologia.ru/othody/gramotnaya-utilizaciya-othodov.html ссылке.

Перспективы освоения геотермальных ресурсов в РФ

Наиболее перспективными областями РФ в части применения энергии тепла для выработки электричества являются

Курильские острова и Камчатка.

На Камчатке есть такие возможные геотермальные ресурсы с вулканическими запасами парогидротерм и энергетических природных вод с высоким содержанием минеральных солей, которые могут обеспечить необходимость края на 100 лет. Многообещающим считается Мутновское месторождение, знаменитые залежи которого могут предъявить до 300 МВт электричества. История освоения данной области возникла с георазведки, оценки ресурсов, проектирования и строительства первых камчатских ГеоЭС (Паужетской и Паратунской), а еще Верхне-Мутновской геотермальной станции мощностью 12 МВт и Мутновской, имеющей мощность 50 МВт.

На Курильских островах функционируют две электрические станции, применяющие геотермальную энергию – на острове Кунашир (2,6 МВт) и на острове Итуруп (6МВт).

Если сравнивать с энергоресурсами некоторых филиппинских и американских ГеоЭС отечественные объекты производства альтернативной энергии проигруют существенно: их общаяя мощность не превышает и 90 МВт. Но камчатские электрические станции, например, предоставляют потребности региона в электричестве на 25 %, что во время непредсказуемых прекращений поставки топлива не даст возможность населению полуострова остаться без электрической энергии.

В РФ есть все возможности для разработки геотермальных ресурсов – как петротермальных, так и гидрогеотермальных. Впрочем применяются они очень мало, а перспективных областей вполне достаточно. Помимо Курил и Камчатки возможно использование на практике на Северном Кавказе, Западной Сибири, Приморье, Прибайкалье, Охотско-Чукотском вулканическом поясе.

Есть большое количество причин, замедляющих процессы освоения геотермальных ресурсов. Первым делом велики геологические опасности, которые тяжело оценить и управлять ими, не имея специализированных знаний. Вот и не спешат вкладчики вкладывать немалые деньги в разработку геотермальных проектов. Навык крупных изготовителей экологически чистых источников энергии, также и электростанций работающих от солнца показывает, что без государственные поддержки тут вряд ли можно обойтись.

Несколько цифр напоследок

Ученые подсчитали, что Земля выделяет 42 х 1012 Вт тепла. Остывание планеты происходит со скоростью 350 °С в миллиард лет. В земной коре содержится всего 2 % общего тепла планеты, что составляет 840 миллиардов Вт энергии. Другие критерии приходятся на мантию и ядро. Но и данных 2 % достаточно дабы гарантировать человечество неиссякаемой энергетикой.

(Пока оценок нет)