지열 에너지의 장점과 단점.  지열발전소.  지열 에너지 원이란 무엇입니까

지열 에너지의 장점과 단점. 지열발전소. 지열 에너지 원이란 무엇입니까

에너지 소비의 급속한 성장, 재생 불가능한 천연 자원의 제한된 특성은 우리로 하여금 대체 에너지원의 사용에 대해 생각하게 합니다. 이와 관련하여 지열 자원의 사용은 특별한주의를 기울일 필요가 있습니다.

지열발전소(GeoES)는 지구의 자연열을 이용하여 전기에너지를 생산하는 설비입니다.

지열 에너지는 100년 이상의 역사를 가지고 있습니다. 1904년 7월 이탈리아의 라데렐로(Larderello) 마을에서 첫 번째 실험이 수행되어 지열 증기에서 전기를 얻을 수 있었습니다. 몇 년 후 첫 번째 지열 발전소가 이곳에 세워져 여전히 가동되고 있습니다.

유망한 지역

지열 발전소 건설의 경우 자연 열이 상대적으로 얕은 깊이에 위치하는 지질 활동이 있는 지역이 이상적인 것으로 간주됩니다.

여기에는 간헐천, 화산에 의해 가열된 물이 있는 개방된 온천이 풍부한 지역이 포함됩니다. 지열에너지가 가장 활발하게 개발되고 있는 곳입니다.

그러나 지진 활동이 없는 지역에도 지각의 층이 있으며 온도가 100°C 이상입니다.

수심 36미터마다 온도 지수는 1°C씩 증가합니다. 이 경우 우물이 뚫리고 물이 펌핑됩니다.

출력은 끓는 물과 증기로 공간 난방과 전기 에너지 생산에 모두 사용할 수 있습니다.

이렇게 에너지를 얻을 수 있는 곳이 많아 지열발전소가 곳곳에서 가동되고 있습니다.

지열 에너지의 원천

자연 열의 추출은 다음 소스에서 수행할 수 있습니다.

지열발전소 운영원리

오늘날에는 매질(물 또는 증기)의 상태와 암석의 온도에 따라 지열 수단을 사용하여 전기를 생산하는 세 가지 방법이 있습니다.

  1. 직접(건식 증기 사용). 증기는 발전기에 공급하는 터빈에 직접적인 영향을 미칩니다.
  2. 간접(수증기 사용). 여기에서는 증발기로 펌핑되는 열수 용액이 사용됩니다. 결과 증발은 터빈을 구동합니다.
  3. 혼합 또는 이진. 이 경우 열수를 사용하고 뜨거운 물의 영향으로 끓는 프레온과 같은 끓는점이 낮은 보조 액체를 사용합니다. 프레온에서 나오는 증기는 터빈을 돌린 다음 응축되어 가열을 위해 열교환기로 되돌아갑니다. 대기로의 유해한 배출을 실질적으로 배제하는 폐쇄 시스템(회로)이 형성됩니다.
최초의 지열 발전소는 건증기로 가동되었습니다.

간접적인 방법이 가장 일반적입니다. 그것은 표면에 위치한 발전기로 펌핑되는 약 182 ° C의 지하수를 사용합니다.

GeoES의 장점

  • 지열 자원의 매장량은 재생 가능하고 실질적으로 고갈되지 않는 것으로 간주되지만 한 가지 조건에서: 주입정에 단기간에 많은 양의 물을 펌핑하지 마십시오.
  • 발전소는 작동하기 위해 외부 연료가 필요하지 않습니다.
  • 장치는 자체적으로 생성된 전기로 자율적으로 작동할 수 있습니다. 외부 전원은 펌프를 처음 시작할 때만 필요합니다.
  • 스테이션은 유지 보수 작업 비용을 제외하고 추가 투자가 필요하지 않습니다.
  • 지열 발전소는 위생 구역을 위한 공간이 필요하지 않습니다.
  • 역이 바다나 연안에 있는 경우 자연수 담수화에 사용할 수 있습니다. 이 프로세스는 물이 가열되고 물 증발이 냉각될 때 스테이션의 작동 모드에서 직접 수행될 수 있습니다.

지열 설비의 단점

  • 지열 스테이션의 개발, 설계 및 건설에 대한 대규모 초기 투자.
  • 발전소의 적절한 위치를 선택하고 당국 및 지역 주민의 허가를 얻는 데 종종 문제가 발생합니다.
  • 가연성 및 유독성 가스, 지각에 포함된 광물의 배출은 우물을 통해 가능합니다. 일부 현대식 공장의 기술을 통해 이러한 배출물을 수집하여 연료로 처리할 수 있습니다.
  • 기존 발전소가 정지되는 경우가 발생합니다. 이것은 암석의 자연적 과정이나 우물에 과도한 물 주입으로 인해 발생할 수 있습니다.

지열에너지 주요 생산업체

가장 큰 GeoPP는 미국과 필리핀에서 건설되었습니다. 수십 개의 개별 지열 스테이션으로 구성된 전체 지열 단지입니다.

캘리포니아에 위치한 간헐천 단지는 가장 강력한 것으로 간주됩니다. 총 용량이 725MW인 22개의 2개 스테이션으로 구성되어 수백만 개의 도시를 제공하기에 충분합니다.
  • 필리핀 Makiling Banahau 발전소의 용량은 약 500MW입니다.
  • "Tiwi"라고 불리는 또 다른 필리핀 발전소의 용량은 330MW입니다.
  • 미국의 "Valley Imperial" - 총 용량이 327MW인 지열 발전소 10개 단지.
  • 국내 지열에너지 발전 연혁

러시아의 지열 에너지는 1954년에 개발을 시작했습니다. 캄차카에 천연 열 자원 연구를 위한 연구소 설립 결정.

  1. 1966 - Pauzhetskaya 지열 발전소가 전통적인 사이클(건식 증기)과 5MW 용량으로 시작되었습니다. 15년 후, 그 용량은 11MW로 업그레이드되었습니다.
  2. 1967년에는 바이너리 사이클이 있는 Paratunskaya 스테이션이 운영되기 시작했습니다. 그건 그렇고, 소련 과학자 S. Kutateladze와 L. Rosenfeld가 개발하고 특허를 낸 독특한 이진 순환 기술에 대한 특허는 많은 국가에서 구입했습니다.

1970년대의 대규모 탄화수소 생산, 90년대의 심각한 경제 상황으로 인해 러시아의 지열 에너지 개발이 중단되었습니다. 그러나 이제 여러 가지 이유로 이에 대한 관심이 다시 나타났습니다.

  • 국내 시장의 석유 및 가스 가격이 세계 가격에 가까워지고 있습니다.
  • 연료 공급이 빠르게 고갈됩니다.
  • 극동붕과 북극 해안에서 새로 발견된 탄화수소 매장지는 현재 수익성이 없습니다.

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러시아의 지열 자원 개발 전망

열 에너지를 사용하여 전기를 생성하는 측면에서 러시아 연방에서 가장 유망한 지역은 다음과 같습니다. 쿠릴열도와 캄차카.

캄차카에는 100년 동안 이 지역의 요구를 충족시킬 수 있는 증기 수온과 에너지 열수의 화산 매장량이 있는 잠재적 지열 자원이 있습니다. Mutnovskoye 유전은 유망한 것으로 간주되며 알려진 매장량은 최대 300MW의 전력을 제공할 수 있습니다. 이 지역 개발의 역사는 최초의 캄차카 GeoPP(Pauzhetskaya 및 Paratunskaya)와 12MW 용량의 Verkhne-Mutnovskaya 지열 발전소 및 Mutnovskaya의 지열 탐사, 자원 평가, 설계 및 건설로 시작되었습니다. 50MW의 용량.

지열 에너지를 사용하는 Kuril 섬에는 Kunashir 섬(2.6MW)과 Iturup 섬(6MW)의 두 발전소가 운영되고 있습니다.

개별 필리핀 및 미국 GeoPP의 에너지 자원과 비교할 때 국내 대체 에너지 생산 시설은 크게 손실됩니다. 총 용량은 90MW를 초과하지 않습니다. 그러나 예를 들어 캄차카의 발전소는 이 지역의 전기 수요를 25%까지 제공하며, 연료 공급이 예기치 않게 중단될 경우 반도 주민들이 전기를 사용할 수 없게 됩니다.

러시아에는 지열 자원 개발의 모든 기회가 있습니다. 그러나 그들은 거의 사용되지 않으며 충분히 유망한 분야가 있습니다. 쿠릴열도와 캄차카 외에도 북캅카스, 서부 시베리아, 프리모리에, 바이칼, 오호츠크-추콧카 화산대에서 실용화가 가능하다.

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땅 속에는 큰 보물이 있습니다. 이것은 금도 아니고 은도 아니고 보석도 아닙니다. 이것은 지열 에너지의 거대한 저장소입니다.
이 에너지의 대부분은 마그마라고 하는 녹은 암석 층에 저장됩니다. 지구의 열은 깨끗한 에너지 원이며 석유, 가스 및 원자의 에너지보다 장점이 있기 때문에 진정한 보물입니다.
지하 깊은 곳의 온도는 수백, 수천 도에 이릅니다. 매년 지표로 나오는 지하열의 양은 메가와트시로 환산하면 1,000억으로 추산됩니다. 이는 전 세계적으로 소비되는 전력량의 몇 배입니다. 얼마나 힘이 듭니까! 그러나 그녀를 길들이는 것은 쉽지 않습니다.

보물에 가는 방법
약간의 열은 심지어 지구 표면에 가까운 토양에 있습니다. 지하 파이프에 연결된 히트 펌프를 사용하여 추출할 수 있습니다. 지구 내부의 에너지는 겨울철 주택 난방과 다른 용도로 사용될 수 있습니다. 온천 근처나 지질학적 활동이 활발한 지역에 사는 사람들은 지구의 열을 사용하는 다른 방법을 찾았습니다. 예를 들어 고대에 로마인들은 온천의 열을 목욕용으로 사용했습니다.
그러나 대부분의 열은 지각 아래 맨틀이라는 층에 집중되어 있습니다. 지각의 평균 두께는 35km이며 현대 드릴링 기술은 그러한 깊이까지 침투하는 것을 허용하지 않습니다. 그러나 지구의 지각은 수많은 판으로 구성되어 있으며 일부 지역, 특히 접합 부분에서 더 얇습니다. 이러한 장소에서 마그마는 지구 표면에 더 가깝게 상승하고 암석층에 갇힌 물을 가열합니다. 이 층은 일반적으로 지구 표면에서 불과 2~3km 깊이에 있습니다. 현대 드릴링 기술의 도움으로 거기에 침투하는 것이 가능합니다. 지열원의 에너지를 추출하여 유용하게 사용할 수 있습니다.

사람을 섬기는 에너지
해수면에서 물은 섭씨 100도에서 증기로 변합니다. 그러나 압력이 훨씬 높은 지하에서는 물이 더 높은 온도에서 액체 상태로 남아 있습니다. 물의 끓는점은 300m, 1525m 및 3000m 깊이에서 각각 섭씨 230, 315 및 600도까지 상승합니다. 뚫린 우물의 수온이 섭씨 175도 이상이면 이 물을 사용하여 발전기를 작동할 수 있습니다.
고온의 물은 일반적으로 최근 화산 활동 지역, 예를 들어 태평양 지구 동기 벨트에서 발견됩니다. 태평양의 섬에는 사화산뿐만 아니라 활화산이 많이 있습니다. 필리핀은 이 지역에 있습니다. 그리고 최근 몇 년 동안 이 나라는 지열원을 사용하여 전기를 생산하는 데 상당한 진전을 이루었습니다. 필리핀은 세계 최대의 지열 에너지 생산국 중 하나가 되었습니다. 국가가 소비하는 전체 전력의 20% 이상이 이러한 방식으로 확보됩니다.
지구의 열을 사용하여 전기를 생성하는 방법에 대해 자세히 알아보려면 필리핀 라구나 지방에 있는 대형 McBan 지열 발전소를 방문하세요. 발전소의 용량은 426 메가와트입니다.

지열 발전소
길은 지열 밭으로 이어집니다. 역에 가까워지면 지열 우물에서 나오는 증기가 발전기로 들어가는 대형 파이프 영역이 나타납니다. 증기는 또한 인근 언덕에서 파이프를 통해 흐릅니다. 일정한 간격으로 거대한 파이프가 특수 루프로 구부러져 가열 및 냉각될 때 팽창 및 수축이 가능합니다.
이 근처에는 "Philippine Geothermal, Inc."의 사무실이 있습니다. 사무실에서 멀지 않은 곳에 여러 생산 우물이 있습니다. 스테이션은 석유 생산과 동일한 드릴링 방법을 사용합니다. 유일한 차이점은 이 우물의 직경이 더 크다는 것입니다. 우물은 뜨거운 물과 고압 증기가 표면으로 올라오는 파이프라인이 됩니다. 발전소에 들어가는 것은이 혼합물입니다. 여기에 아주 가까운 두 개의 우물이 있습니다. 그들은 표면에서만 접근합니다. 지하에서 그 중 하나는 수직으로 내려가고 다른 하나는 역무원이 재량에 따라 지시합니다. 땅이 비싸기 때문에 그러한 배열은 매우 유익합니다. 폭풍우 우물이 서로 가까워서 돈이 절약됩니다.
이 사이트는 "플래시 증발 기술"을 사용합니다. 여기서 가장 깊은 우물의 깊이는 3,700미터입니다. 뜨거운 물은 깊은 지하에서 고압력을 받고 있습니다. 그러나 물이 표면으로 올라감에 따라 압력이 떨어지고 대부분의 물이 즉시 증기로 변하여 이름이 붙여졌습니다.
물은 파이프라인을 통해 분리기로 들어갑니다. 여기에서 증기는 뜨거운 물 또는 지열 염수에서 분리됩니다. 그러나 그 후에도 증기는 아직 발전기에 들어갈 준비가 되지 않았습니다. 물방울이 증기 흐름에 남아 있습니다. 이러한 물방울에는 터빈에 들어가 손상시킬 수 있는 물질 입자가 포함되어 있습니다. 따라서 분리기 후에 증기가 가스 청소기로 들어갑니다. 여기에서 증기는 이러한 입자로 청소됩니다.
대형 단열 파이프는 정화된 증기를 약 1km 떨어진 발전소로 운반합니다. 증기가 터빈에 들어가 발전기를 구동하기 전에 다른 가스 스크러버를 통과하여 생성된 응축수를 제거합니다.
언덕 꼭대기에 오르면 전체 지열 사이트가 눈에 열립니다.
이 사이트의 전체 면적은 약 7 평방 킬로미터입니다. 여기에는 102개의 우물이 있으며 그 중 63개가 생산 우물입니다. 많은 다른 사람들은 물을 장으로 다시 펌프하는 데 사용됩니다. 이처럼 엄청난 양의 뜨거운 물과 증기가 매시간 처리되기 때문에 환경에 해를 끼치지 않도록 분리된 물을 다시 장으로 되돌려 주어야 합니다. 또한 이 과정은 지열장을 복원하는 데 도움이 됩니다.
지열 발전소는 경관에 어떤 영향을 미칩니 까? 무엇보다 증기터빈에서 나오는 증기를 연상시킨다. 코코넛 야자수와 다른 나무들이 발전소 주변에서 자랍니다. 언덕 기슭에 위치한 계곡에는 많은 주거용 건물이 세워져 있습니다. 따라서 지열 에너지를 적절하게 사용하면 환경에 해를 끼치지 않고 사람들에게 봉사할 수 있습니다.
이 발전소는 고온의 증기만을 사용하여 전기를 생산합니다. 그러나 얼마 전까지 온도가 섭씨 200도 미만인 액체를 사용하여 에너지를 얻으려고 했습니다. 그리고 그 결과 이중 사이클의 지열 발전소가 생겼습니다. 작동 중에 뜨거운 증기-물 혼합물은 작동 유체를 기체 상태로 변환하는 데 사용되며, 이는 차례로 터빈을 구동합니다.

장점과 단점
지열 에너지를 사용하면 많은 이점이 있습니다. 그것이 적용되는 국가는 석유에 덜 의존합니다. 지열 발전소에서 생산되는 전기 10메가와트마다 연간 140,000배럴의 원유를 절약할 수 있습니다. 또한 지열 자원은 거대하고 고갈 위험은 다른 많은 에너지 자원의 경우보다 몇 배나 낮습니다. 지열 에너지의 사용은 환경 오염 문제를 해결합니다. 또한, 그 비용은 다른 많은 유형의 에너지에 비해 상당히 낮습니다.
몇 가지 환경적 단점이 있습니다. 지열 증기는 일반적으로 황화수소를 함유하고 있는데, 이는 다량으로 유독하고 소량으로는 유황 냄새로 인해 불쾌합니다. 그러나 이 가스를 제거하는 시스템은 화석 연료 발전소의 배출 제어 시스템보다 효율적이고 더 효율적입니다. 또한 수증기 흐름의 입자에는 때때로 소량의 비소 및 기타 독성 물질이 포함되어 있습니다. 그러나 폐기물을 땅에 펌핑하면 위험이 최소화됩니다. 지하수 오염 가능성도 우려의 원인이 될 수 있습니다. 이러한 일이 발생하지 않도록 하려면 깊은 깊이로 뚫린 지열정을 강철과 시멘트 프레임워크로 "드레싱"해야 합니다.

대체 자원 중 지열 에너지는 중요한 위치를 차지합니다. 전 세계 약 80 개국에서 어떤 식 으로든 사용됩니다. 대부분의 경우 이것은 온실, 수영장을 짓거나 치료제로 사용하거나 난방하는 수준에서 발생합니다.

미국, 아이슬란드, 이탈리아, 일본 등 여러 국가에서 발전소가 건설되어 운영되고 있습니다.

지열 에너지는 일반적으로 석유열과 수열의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 첫 번째 유형은 뜨거운 암석을 소스로 사용합니다. 두 번째는 지하수입니다.

주제에 대한 모든 데이터를 하나의 다이어그램으로 가져오면 99%의 경우 암석의 열이 사용되며 지열 에너지의 1%만이 지하수에서 추출된다는 것을 알 수 있습니다.

석유열에너지

현재 세계는 지구 내부의 열을 상당히 광범위하게 사용하며 이것은 주로 최대 1km의 얕은 우물의 에너지입니다. 전기, 열 또는 온수를 제공하기 위해 끓는점이 낮은 액체(예: 프레온)에서 작동하는 다운홀 열교환기가 설치됩니다.

이제 시추공 열교환기를 사용하는 것이 열을 추출하는 가장 합리적인 방법입니다. 다음과 같이 보입니다. 냉각수는 폐쇄 회로에서 순환합니다. 가열 된 파이프는 동심원으로 낮아진 파이프를 따라 상승하여 열을 방출 한 후 냉각 된 후 펌프를 사용하여 케이싱으로 공급됩니다.

지구 내부 에너지의 사용은 자연 현상을 기반으로 합니다. 지구 중심부에 접근함에 따라 지각과 맨틀의 온도가 상승합니다. 행성 표면에서 2-3km 떨어진 곳에서는 100°C 이상에 도달하며, 이후 1km마다 평균 20°C씩 증가합니다. 100km의 깊이에서 온도는 이미 1300-1500 º-C에 도달합니다.

열수 에너지

깊은 곳에서 순환하는 물은 상당한 값으로 가열됩니다. 지진 활동이 활발한 지역에서는 지각의 균열을 통해 표면으로 떠오르는 반면, 잔잔한 지역에서는 시추공을 사용하여 제거할 수 있습니다.

작동 원리는 동일합니다. 가열된 물은 우물 위로 올라가 열을 발산하고 두 번째 파이프로 되돌아옵니다. 이 순환은 지구의 내부에 따뜻함이 있는 한 실질적으로 끝이 없고 재생 가능합니다.

일부 지진 활동 지역에서는 뜨거운 물이 지표면과 너무 가까워 지열 에너지가 어떻게 작동하는지 직접 볼 수 있습니다. 크라플라 화산(아이슬란드) 주변의 사진은 그곳에서 작동하는 GeoTPP를 위해 증기를 전달하는 간헐천을 보여줍니다.

지열에너지의 주요 특징

대체 소스에 대한 관심은 지구상의 석유 및 가스 매장량이 끝이없고 점차적으로 고갈된다는 사실 때문입니다. 또한 모든 곳에서 사용할 수 있는 것은 아니며 많은 국가에서 다른 지역의 공급에 의존하고 있습니다. 다른 중요한 요소 중에는 원자력 및 연료 에너지가 인간 환경과 야생 동물에 미치는 부정적인 영향이 있습니다.

GE의 가장 큰 장점은 재생 가능성과 다용도성입니다. 물과 열 공급, 전기 생산, 또는 한 번에 세 가지 목적 모두에 사용할 수 있습니다.

그러나 가장 중요한 것은 지열 에너지이며 장단점은 고객의 지갑만큼 지역에 의존하지 않습니다.

GE의 장점과 단점

이러한 유형의 에너지의 장점은 다음과 같습니다.

  • 그것은 재생 가능하고 실질적으로 고갈되지 않습니다.
  • 시간, 계절, 날씨에 관계없이;
  • 보편적 - 그것의 도움으로 전기뿐만 아니라 물과 열 공급을 제공하는 것이 가능합니다.
  • 지열 에너지원은 환경을 오염시키지 않습니다.
  • 전화하지마 ;
  • 스테이션은 많은 공간을 차지하지 않습니다.

그러나 다음과 같은 단점도 있습니다.

  • 지열 에너지는 황화수소, 라돈 및 기타 유해한 불순물을 포함할 수 있는 증기 배출로 인해 완전히 무해한 것으로 간주되지 않습니다.
  • 깊은 지평에서 물을 사용할 때 사용 후 폐기 문제가 있습니다. 화학 성분으로 인해 그러한 물은 깊은 층이나 바다로 다시 배수되어야 합니다.
  • 스테이션 건설은 상대적으로 비용이 많이 듭니다. 결과적으로 에너지 비용이 증가합니다.

애플리케이션

오늘날 지열 자원은 농업, 원예, 수산 및 열 문화, 산업, 주택 및 공동 서비스에 사용됩니다. 여러 국가에서는 인구에게 전기를 공급하기 위해 대규모 단지를 건설했습니다. 새로운 시스템의 개발은 계속됩니다.

농업 및 원예

대부분의 경우 농업에서 지열 에너지의 사용은 온실, 온실, 수족관 및 수경 재배 시설의 난방 및 급수로 축소됩니다. 케냐, 이스라엘, 멕시코, 그리스, 과테말라 및 테다와 같은 여러 주에서 유사한 접근 방식이 사용됩니다.

지하 소스는 밭에 물을 주고, 토양을 가열하고, 온실이나 온실에서 일정한 온도와 습도를 유지하는 데 사용됩니다.

산업 및 주택 및 공동 서비스

2014년 11월, 당시 세계 최대 규모의 지열발전소가 케냐에서 가동되기 시작했습니다. 두 번째로 큰 곳은 아이슬란드에 있습니다. Hellisheidy는 Hengidl 화산 근처에서 열을 흡수합니다.

기타 산업 규모의 지열 에너지를 사용하는 국가: 미국, 필리핀, 러시아, 일본, 코스타리카, 터키, 뉴질랜드 등

GeoTPP에서 에너지를 생성하기 위한 네 가지 주요 계획이 있습니다.

  • 증기가 파이프를 통해 발전기에 연결된 터빈으로 보내질 때 직접;
  • 파이프에 들어가기 전에 증기가 가스로 청소된다는 점을 제외하고는 모든면에서 이전과 유사합니다.
  • 바이너리 - 물이나 증기가 작동 열로 사용되지 않고 끓는점이 낮은 다른 액체입니다.
  • 혼합 - 직선과 유사하지만 응축 후 용해되지 않은 가스가 물에서 제거됩니다.

2009년에 개발 가능한 지열 자원을 찾는 연구원 팀이 불과 2.1km 깊이의 용융 마그마에 도달했습니다. 이러한 마그마 충돌은 매우 드물며 이것은 두 번째로 알려진 사례입니다(이전 사례는 2007년 하와이에서 발생했습니다).

마그마에 연결된 파이프가 근처의 Krafla 지열 발전소에 연결된 적이 없지만 과학자들은 매우 유망한 결과를 얻었습니다. 지금까지 모든 운영 스테이션은 암석이나 지하수에서 간접적으로 열을 받았습니다.

민간 부문

가장 유망한 분야 중 하나는 지열 에너지가 자율 가스 난방의 진정한 대안인 민간 부문입니다. 여기서 가장 심각한 장애물은 "전통적인"난방 시스템을 설치하는 비용보다 훨씬 높은 장비의 높은 초기 비용에 대한 비교적 저렴한 작동입니다.

MuoviTech, Geodynamics Ltd, Vaillant, Viessmann, Nibe는 민간 부문을 위한 개발을 제공합니다.

지구의 열을 사용하는 국가

지리 자원 사용의 확실한 리더는 미국입니다. 2012년에 이 나라의 에너지 생산은 1,679만 메가와트시(Megawatt-hours)에 도달했습니다. 같은 해에 미국의 모든 지열 발전소의 총 용량은 3386MW에 달했습니다.

미국의 지열 발전소는 캘리포니아, 네바다, 유타, 하와이, 오레곤, 아이다호, 뉴멕시코, 알래스카, 와이오밍 주에 있습니다. 가장 큰 공장 그룹은 "간헐천"이라고 하며 샌프란시스코 근처에 있습니다.

미국 외에 상위 10위(2013년 기준)에는 필리핀, 인도네시아, 이탈리아, 뉴질랜드, 멕시코, 아이슬란드, 일본, 케냐, 터키도 포함됩니다. 동시에 아이슬란드에서는 지열 에너지원이 국가 총 수요의 30%, 필리핀은 27%, 미국은 1% 미만을 제공합니다.

잠재적 자원

워크 스테이션은 시작에 불과하며 업계는 이제 막 발전하기 시작했습니다. 이 방향에 대한 연구가 진행 중입니다. 70개 이상의 국가에서 잠재적 매장지를 탐색하고 있으며 60개 국가에서 HE의 산업적 사용을 마스터했습니다.

지진 활동이 활발한 지역은 유망해 보입니다(아이슬란드의 예에서 볼 수 있음) - 미국 캘리포니아 주, 뉴질랜드, 일본, 중미 국가, 필리핀, 아이슬란드, 코스타리카, 터키, 케냐. 이 국가들은 잠재적으로 수익성이 있는 미개척 매장지를 보유하고 있습니다.

러시아에서는 스타브로폴 영토와 사할린 섬의 다게스탄과 캄차카의 쿠릴 열도가 있습니다. 벨로루시에는 Svetlogorsk, Gomel, Rechitsa, Kalinkovichi 및 Oktyabrsky 도시를 포함하는 국가의 남쪽에 특정 잠재력이 있습니다.

우크라이나에서는 Transcarpathian, Nikolaev, Odessa 및 Kherson 지역이 유망합니다.

특히 크림 반도가 소비하는 에너지의 대부분이 외부에서 수입되기 때문에 매우 유망한 지역입니다.


주의, 오늘만!

지열발전소(GeoES)는 일종의 대체 에너지입니다. GeoPP는 간헐천, 개방 및 지하의 뜨거운 물 또는 메탄, 따뜻하고 건조한 암석, 마그마와 같은 지구 내부의 지열 공급원으로부터 전기 에너지를 받습니다. 지구에서 지질 활동이 정기적으로 발생하기 때문에 지열 자원은 조건부로 고갈되지 않는(재생 가능한) 것으로 간주될 수 있습니다. 과학자들에 따르면 지구의 열 에너지는 42조 와트이며, 그 중 2%(8400억)는 지각에 포함되어 있으며 추출이 가능하지만 이 수치는 지구의 인구에게 무진장한 에너지를 제공하기에 충분합니다 몇 년 동안.

지열 활동이 있는 지역은 행성의 많은 부분에서 발견되며 지질 활동(화산, 지진)이 높은 지역은 스테이션 건설에 이상적인 것으로 간주됩니다. 산업의 가장 활발한 개발은 뜨거운 간헐천이 축적되는 곳과 지각의 가장 얇은 두께로 인해 암석권 판의 가장자리 주변 지역에서 발생합니다.

우물 시추는 닫힌 지하 소스에서 열을 얻는 데 사용됩니다. 우물이 깊어질수록 온도는 36미터마다 약 1도씩 상승하지만 더 높은 비율이 있습니다. 결과 열은 뜨거운 물이나 증기의 형태로 스테이션 표면에 전달되며 집과 건물의 난방 시스템에 직접 공급하고 스테이션에서 전기로 후속 변환하는 데 사용할 수 있습니다.

매체(물, 증기)의 상태에 따라 직접, 간접 및 혼합의 세 가지 전기 생성 방법이 사용됩니다. 직접 건조 증기가 사용되어 발전기 터빈에 직접 작용합니다. 간접적으로 정제되고 가열 된 수증기가 사용되며 (현재 가장 널리 사용됨) 최대 190도의 온도로 지하 소스에서 펌핑 된 물을 증발시켜 얻습니다. 제시된 그림에서 볼 수 있듯이 과열 증기는 생산 우물을 통해 열 교환기로 상승합니다. 증기 터빈의 폐쇄 회로에 열 에너지를 전달합니다. 액체를 끓일 때 얻은 증기는 터빈을 회전시킨 후 열 교환기에서 다시 응축되어 대기에 대해 폐쇄적이고 실질적으로 무해한 시스템을 형성합니다. 증기 터빈은 전기를 공급받는 발전기에 연결됩니다. 혼합 방법에서는 소스에서 끓는 물에 노출되는 중간 쉽게 발포성 액체(프레온 등)가 사용됩니다.

지열 발전소의 장점:

1) 스테이션은 작동하기 위해 외부 연료가 필요하지 않습니다.

2) 실질적으로 고갈되지 않는 에너지 매장량(필요한 조건이 충족되는 경우)

3) 자체 발전 전력을 사용하여 자동화 및 자율 운영 가능성;

4) 스테이션 유지 보수가 상대적으로 저렴합니다.

5) 스테이션이 바다 또는 바다 연안에 위치한 경우 담수화에 사용할 수 있습니다.

지열 발전소 - 단점:

1) 스테이션 설치 장소의 선택은 종종 정치적, 사회적 측면으로 인해 복잡합니다.

2) GeoPP의 설계 및 건설에는 매우 큰 투자가 필요할 수 있습니다.

3) 나무 껍질에 포함된 유해 물질의 우물을 통한 주기적인 배출에 의한 대기 오염(현대 기술은 이러한 배출을 부분적으로 연료로 전환하는 것을 가능하게 함)이지만 화석 소스에서 전기를 생산하는 것보다 훨씬 낮습니다.

4) 자연적인 지질학적 과정의 불안정성과 결과적으로 관측소의 주기적인 폐쇄.

최초의 지열발전소

지열원에서 에너지를 추출하는 첫 번째 실험은 20세기 초로 거슬러 올라갑니다(1904, 이탈리아, 짧은 시간 후에 최초의 본격적인 지열 발전소도 건설됨). 현재 전력 소비의 급속한 성장과 전통적인 에너지 원료의 급속한 고갈을 고려할 때 이것은 가장 유망한 에너지 분야 중 하나입니다.

가장 큰 지열 발전소

지열 에너지 확보의 선두주자는 현재 미국과 필리핀으로, 가장 큰 GeoPP가 건설되어 각각 300MW 이상의 에너지를 생산하며 이는 대도시에 에너지를 공급하기에 충분합니다.

러시아의 지열 발전소

러시아에서는 산업이 덜 발달되어 있지만 여기에서도 활발한 발전이 있습니다. 이 나라에서 가장 유망한 지역은 쿠릴 열도와 캄차카입니다. 국내 최대 지열발전소는 캄차카 남동부에 위치한 Mutnovskaya GeoPP로 최대 50MW(향후 최대 80MW)의 에너지를 생산한다. 또한 Pauzhetskaya(러시아 최초의 건물), Oceanskaya 및 Mendeleevskaya GeoPP에 주목해야 합니다.