Geotermal energiyaning afzalliklari va kamchiliklari.  Geotermal elektr stantsiyasi.  Geotermal energiya manbalari nima

Geotermal energiyaning afzalliklari va kamchiliklari. Geotermal elektr stantsiyasi. Geotermal energiya manbalari nima

Energiya iste'molining jadal o'sishi, qayta tiklanmaydigan tabiiy resurslarning cheklanganligi bizni muqobil energiya manbalaridan foydalanish haqida o'ylashga majbur qiladi. Shu munosabat bilan geotermal resurslardan foydalanish alohida e'tiborga loyiqdir.

Geotermal elektr stantsiyalari (GeoES) - bu Yerning tabiiy issiqligidan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan qurilmalar.

Geotermal energiya bir asrdan ortiq tarixga ega. 1904 yil iyul oyida Italiyaning Larderello shahrida birinchi tajriba o'tkazildi, bu esa geotermal bug'dan elektr energiyasini olish imkonini berdi. Oradan bir necha yil o‘tgach, bu yerda birinchi geotermal elektr stansiya ishga tushirildi, u hozir ham ishlamoqda.

Istiqbolli hududlar

Geotermal elektr stantsiyalarini qurish uchun tabiiy issiqlik nisbatan sayoz chuqurlikda joylashgan geologik faol hududlar ideal hisoblanadi.

Bunga geyzerlar ko'p bo'lgan hududlar, vulqonlar tomonidan isitiladigan suvli ochiq termal buloqlar kiradi. Aynan shu erda geotermal energiya eng faol rivojlanmoqda.

Biroq, seysmik faol bo'lmagan hududlarda ham er qobig'ining harorati 100 ° C dan yuqori bo'lgan qatlamlar mavjud.

Har 36 metr chuqurlikda harorat ko'rsatkichi 1 ° C ga oshadi. Bunday holda, quduq qaziladi va unga suv quyiladi.

Chiqarilgan qaynoq suv va bug 'bo'lib, u kosmik isitish uchun ham, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ham ishlatilishi mumkin.

Shu tarzda energiya olishingiz mumkin bo'lgan ko'plab hududlar mavjud, shuning uchun geotermal elektr stantsiyalari hamma joyda ishlaydi.

Geotermal energiya manbalari

Tabiiy issiqlikni olish quyidagi manbalardan amalga oshirilishi mumkin.

Geotermal elektr stansiyalarining ishlash tamoyillari

Bugungi kunda muhit (suv yoki bug ') holatiga va jinsning haroratiga qarab, geotermal vositalar yordamida elektr energiyasini ishlab chiqarishning uchta usuli mavjud.

  1. To'g'ridan-to'g'ri (quruq bug'dan foydalanish). Bug 'generatorni oziqlantiradigan turbinaga bevosita ta'sir qiladi.
  2. Bilvosita (suv bug'idan foydalanish). Bu erda gidrotermik eritma ishlatiladi, u bug'lanish moslamasiga quyiladi. Olingan bug'lanish turbinani harakatga keltiradi.
  3. Aralash yoki ikkilik. Bunday holda, gidrotermal suv ishlatiladi va issiq suv ta'sirida qaynaydigan freon kabi past qaynash nuqtasi bo'lgan yordamchi suyuqlik. Freondan olingan bug 'turbinani aylantiradi, keyin kondensatsiyalanadi va isitish uchun issiqlik almashtirgichga qaytadi. Atmosferaga zararli chiqindilarni amalda istisno qiladigan yopiq tizim (sxema) shakllanadi.
Birinchi geotermal elektr stantsiyalari quruq bug'da ishlagan.

Bilvosita usul eng keng tarqalgan. U taxminan 182 ° S haroratli er osti suvidan foydalanadi, u yer yuzasida joylashgan generatorlarga pompalanadi.

GeoES ning afzalliklari

  • Geotermal resurslar zaxiralari qayta tiklanadigan, amalda tugamaydigan, ammo bitta shart bilan hisoblanadi: Qisqa vaqt ichida inyeksiya qudug'iga ko'p miqdorda suv quymang.
  • Zavodning ishlashi uchun tashqi yoqilg'i kerak emas.
  • Jihoz mustaqil ravishda, o'zi ishlab chiqarilgan elektr energiyasi bilan ishlashi mumkin. Tashqi quvvat manbai faqat nasosni birinchi ishga tushirish uchun kerak bo'ladi.
  • Stansiya qo'shimcha investitsiyalarni talab qilmaydi, texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash ishlari uchun xarajatlar bundan mustasno.
  • Geotermal elektr stantsiyalari sanitariya zonalari uchun joy kerak emas.
  • Agar stantsiya dengiz yoki okean qirg'og'ida joylashgan bo'lsa, u suvni tabiiy tuzsizlantirish uchun ishlatilishi mumkin. Bu jarayon to'g'ridan-to'g'ri stansiyaning ish rejimida - suv qizdirilganda va suv bug'lanishi sovutilganda amalga oshirilishi mumkin.

Geotermal qurilmalarning kamchiliklari

  • Geotermal stantsiyalarni ishlab chiqish, loyihalash va qurish uchun yirik boshlang'ich investitsiyalar.
  • Ko'pincha muammolar elektr stantsiyasi uchun mos joy tanlashda va hokimiyat va mahalliy aholidan ruxsat olishda yuzaga keladi.
  • Yonuvchan va zaharli gazlar, er qobig'idagi minerallar chiqindilari ishlaydigan quduq orqali mumkin. Ba'zi zamonaviy zavodlardagi texnologiyalar bu chiqindilarni to'plash va yoqilg'iga qayta ishlash imkonini beradi.
  • Mavjud elektr stantsiyasi to'xtab qoladi. Bu toshdagi tabiiy jarayonlar yoki quduqqa ortiqcha suv quyish tufayli yuzaga kelishi mumkin.

Geotermal energiyaning asosiy ishlab chiqaruvchilari

Eng yirik GeoPPlar AQSh va Filippinda qurilgan. Ular o'nlab alohida geotermal stantsiyalardan tashkil topgan butun geotermal komplekslardir.

Kaliforniyada joylashgan Geyzerlar majmuasi eng kuchli hisoblanadi. U umumiy quvvati 725 MVt bo'lgan 22 ta ikkita stantsiyadan iborat bo'lib, ko'p millionli shaharni ta'minlash uchun etarli.
  • Filippindagi Makiling Banahau elektr stansiyasi taxminan 500 MVt quvvatga ega.
  • Filippinning "Tiwi" deb nomlangan yana bir elektr stansiyasi 330 MVt quvvatga ega.
  • Qo'shma Shtatlardagi "Valley Imperial" - umumiy quvvati 327 MVt bo'lgan o'nta geotermal elektr stansiyasi majmuasi.
  • Mahalliy geotermal energetikaning rivojlanish xronologiyasi

Rossiya geotermal energetikasi o'z rivojlanishini 1954 yilda, qabul qilingan paytda boshlagan Kamchatkada tabiiy issiqlik resurslarini o'rganish bo'yicha laboratoriya tashkil etish to'g'risida qaror qabul qilindi.

  1. 1966 yil - an'anaviy tsikl (quruq bug') va 5 MVt quvvatga ega Pauzetskaya geotermal elektr stantsiyasi ishga tushirildi. 15 yildan so'ng uning quvvati 11 MVtga ko'tarildi.
  2. 1967 yilda ikkilik tsiklli Paratunskaya stantsiyasi ishlay boshladi. Aytgancha, sovet olimlari S.Kutateladze va L.Rozenfeldlar tomonidan ishlab chiqilgan va patentlangan noyob ikkilik sikl texnologiyasi uchun patentni ko'plab mamlakatlar sotib olgan.

1970-yillarda uglevodorod qazib olishning katta darajasi, 90-yillardagi tanqidiy iqtisodiy vaziyat Rossiyada geotermal energetikaning rivojlanishini to'xtatdi. Biroq, endi unga qiziqish bir necha sabablarga ko'ra yana paydo bo'ldi:

  • Ichki bozorda neft va gaz narxi jahon narxlariga yaqinlashmoqda.
  • Yoqilg'i zaxiralari tezda tugaydi.
  • Uzoq Sharq shelfida va Arktika sohillarida yangi ochilgan uglevodorod konlari hozirda foyda keltirmaydi.

Katta, kuchli mashinalarni yoqtirasizmi? haqida qiziqarli maqolani o'qing.

Agar sizga materiallarni maydalash uchun uskunalar kerak bo'lsa - buni o'qing.

Rossiyada geotermal resurslarni rivojlantirish istiqbollari

Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun issiqlik energiyasidan foydalanish bo'yicha Rossiya Federatsiyasining eng istiqbolli hududlari. Kuril orollari va Kamchatka.

Kamchatkada bug 'gidrotermlari va energiya termal suvlarining vulqon zahiralariga ega bo'lgan bunday potentsial geotermal resurslar mavjud bo'lib, ular mintaqaning 100 yil davomida ehtiyojlarini qondirishga qodir. Mutnovskoye koni istiqbolli hisoblanadi, uning ma'lum zaxiralari 300 MVtgacha elektr energiyasini ta'minlay oladi. Ushbu hududning rivojlanish tarixi geo-qidiruv, resurslarni baholash, birinchi Kamchatka GeoPPlarini (Pauzetskaya va Paratunskaya), shuningdek, 12 MVt quvvatga ega Verxne-Mutnovskaya va Mutnovskaya geotermal stansiyalarini loyihalash va qurish bilan boshlandi. quvvati 50 MVt.

Kuril orollarida geotermal energiyadan foydalanadigan ikkita elektrostantsiya ishlaydi - Kunashir orolida (2,6 MVt) va Iturup orolida (6 MVt).

Ayrim Filippin va Amerika GeoPPlarining energiya resurslari bilan taqqoslaganda, mahalliy muqobil energiya ishlab chiqarish korxonalari sezilarli darajada yo'qotadi: ularning umumiy quvvati 90 MVt dan oshmaydi. Ammo Kamchatka elektr stansiyalari, masalan, mintaqaning elektr energiyasiga bo'lgan ehtiyojini 25 foizga ta'minlaydi, bu esa yoqilg'i bilan ta'minlashda kutilmagan uzilishlar yuz bergan taqdirda, yarim orol aholisining elektr energiyasisiz qolishiga yo'l qo'ymaydi.

Rossiyada ham nefttermal, ham gidrogeotermal bo'lgan geotermal resurslarni o'zlashtirish uchun barcha imkoniyatlar mavjud. Biroq, ular juda kam qo'llaniladi va istiqbolli sohalar etarli. Kuril orollari va Kamchatkadan tashqari, Shimoliy Kavkaz, G'arbiy Sibir, Primorye, Baykal, Oxotsk-Chukotka vulqon kamarida amaliy qo'llanilishi mumkin.

"Atom energiyasi" - Iqtisodiy o'sish va energiya MEDT innovatsion stsenariysi. Yadro energetikasi va iqtisodiy o'sish. Yadro energiyasi va boshqa ishlab chiqarish turlari. Manba: Jahon banki (IFC). Manba: 2020 yilgacha elektr energetika ob'ektlarining bosh sxemasi. Manba: Energetika vazirligi. Manba: Tomsk politexnika universiteti o'qishi.

"Yadroviy xavf" - "xavf tahlili" komponentlari. “Xavf” muammosiga xorijiy yondashuvlar. Xabar. "Xavflarni boshqarish" elementlari. Xavf tahlili. Umumiy naqshlar. Risklarni boshqarish komponentlari. Turli fan sohalarida tarqalishi. Fermer egri chizig'i. Tavsiyalar. Ehtimoliy tahlil. Xarajat-foyda tahlili.

"Yadro xavfsizligi" - standartlar tizimini yaratish. Jamiyat a'zolarining umumiy fikrini ifoda etish va qo'llab-quvvatlash. Rus tilida so'zlashuvchilarning kuchi. Ishbilarmonlik obro'sining yuqori darajasini saqlab qolish. Malakali konsalting va ekspert xizmatlarini ko'rsatishga ko'maklashish. Ittifoq a'zolari. Kompyuter va EB korxonalari ittifoqi. professional hamjamiyat.

"Atom energetikasi ob'ektlari" - Atom elektr stantsiyalari. Bulut. Yadro muzqaymoq. Radiatsiyaning genetik oqibatlari. radioaktiv chiqindilar. Yadroviy qurol. Atom energiyasi. Eng kuchli atom elektr stansiyalari. Tinch atom. Atom energiyasi. Atom elektr stantsiyasining afzalliklari. Atom elektr stansiyalarining ijobiy va salbiy tomonlari. Radioaktivlik. alyuminiy qatlami. Chernobil halokatining oqibatlari. Xirosima.

"Rossiyadagi atom elektr stantsiyalari" - Atom elektr stantsiyalari (AES). Atom elektr stansiyalarining reaktor turlari bo'yicha tasnifi. Suzuvchi atom elektr stantsiyasi (FNPP). Bilibino atom issiqlik va elektr stantsiyasi. Atom elektr stantsiyalarida elektr energiyasini olish. Rossiyada FNPPning rejalashtirilgan joylashuvi geografiyasi. Atom elektr stansiyalarini etkazib beriladigan energiya turlari bo'yicha tasniflash. Loyihalashtirilgan atom elektr stansiyalari.

"Atom energiyasi" - Zaporojye AES. Yadro energetikasining istiqbollari. Ma’lumki, atom elektr stansiyalarining ishi uranning atomlarga bo‘linishiga asoslangan. Bunday "axlat" ni shisha va seramikaga aylantirish yaxshidir. Radioaktiv chiqindilar yadro aylanishining deyarli barcha bosqichlarida hosil bo'ladi. Yadro energiyasining afzalliklari.

Yer tubida katta xazina bor. Bu oltin emas, kumush ham, qimmatbaho toshlar ham emas - bu geotermal energiyaning ulkan zaxirasi.
Bu energiyaning katta qismi magma deb ataladigan erigan jins qatlamlarida saqlanadi. Yerning issiqligi haqiqiy boylikdir, chunki u toza energiya manbai bo'lib, neft, gaz va atom energiyasidan afzalliklarga ega.
Chuqur er ostidagi harorat Selsiy bo'yicha yuzlab va hatto minglab darajaga etadi. Hisob-kitoblarga ko‘ra, har yili yer yuzasiga chiqadigan er osti issiqlik miqdori megavatt-soat bilan hisoblanganda 100 mlrd. Bu butun dunyo bo'ylab iste'mol qilinadigan elektr energiyasidan bir necha baravar ko'p. Qanday kuch! Biroq, uni bo'ysundirish oson emas.

Xazinaga qanday borish mumkin
Bir oz issiqlik tuproqda, hatto Yer yuzasiga yaqin. Uni er osti quvurlariga ulangan issiqlik nasoslari yordamida olish mumkin. Yerning ichki qismidagi energiya qishda uylarni isitish uchun ham, boshqa maqsadlarda ham ishlatilishi mumkin. Issiq buloqlar yaqinida yoki faol geologik jarayonlar sodir bo'lgan hududlarda yashovchi odamlar Yerning issiqligidan foydalanishning boshqa usullarini topdilar. Qadim zamonlarda rimliklar, masalan, vannalar uchun issiq buloqlarning issiqligidan foydalanganlar.
Ammo issiqlikning katta qismi er qobig'i ostida mantiya deb ataladigan qatlamda to'plangan. Yer qobig'ining o'rtacha qalinligi 35 kilometrni tashkil etadi va zamonaviy burg'ulash texnologiyalari bunday chuqurlikka kirishga imkon bermaydi. Biroq, yer qobig'i ko'p sonli plitalardan iborat bo'lib, ba'zi joylarda, ayniqsa, ularning tutashgan joylarida u ingichka bo'ladi. Bu joylarda magma Yer yuzasiga yaqinroq ko'tariladi va tosh qatlamlarida ushlangan suvni isitadi. Bu qatlamlar odatda Yer yuzasidan atigi ikki-uch kilometr chuqurlikda yotadi. Zamonaviy burg'ulash texnologiyalari yordamida u erga kirib borish juda mumkin. Geotermal manbalarning energiyasi qazib olinishi va foydali ishlatilishi mumkin.

Inson xizmatida energiya
Dengiz sathida suv 100 daraja Selsiyda bug'ga aylanadi. Ammo bosim ancha yuqori bo'lgan er ostidagi suv yuqori haroratlarda suyuq holatda qoladi. Suvning qaynash harorati 300, 1525 va 3000 metr chuqurlikda mos ravishda 230, 315 va 600 darajaga ko'tariladi. Agar burg'ulangan quduqdagi suv harorati 175 darajadan yuqori bo'lsa, u holda bu suv elektr generatorlarini ishlatish uchun ishlatilishi mumkin.
Yuqori haroratli suv odatda yaqinda vulqon faolligi bo'lgan hududlarda, masalan, Tinch okeanining geosinklinal kamarida - u erda, Tinch okeanining orollarida ko'plab faol va so'ngan vulqonlar mavjud. Filippin bu zonada. So‘nggi yillarda esa bu mamlakat elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun geotermal manbalardan foydalanishda sezilarli yutuqlarga erishdi. Filippin dunyodagi eng yirik geotermal energiya ishlab chiqaruvchilardan biriga aylandi. Mamlakatda iste'mol qilinadigan elektr energiyasining 20 foizdan ortig'i shu tarzda olinadi.
Yerning issiqligi elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun qanday ishlatilishi haqida ko'proq bilish uchun Filippinning Laguna provinsiyasidagi yirik McBan geotermal elektr stantsiyasiga tashrif buyuring. Elektr stansiyasining quvvati 426 megavattni tashkil qiladi.

geotermal elektr stantsiyasi
Yo'l geotermal maydonga olib boradi. Stansiyaga yaqinlashib, siz geotermal quduqlardan bug 'generatorga kiradigan katta quvurlar olamida topasiz. Bug ', shuningdek, yaqin atrofdagi tepaliklardan quvurlar orqali oqadi. Muntazam vaqt oralig'ida ulkan quvurlar maxsus halqalarga egilib, ular qizib ketganda va sovib ketganda kengayishi va qisqarishiga imkon beradi.
Bu joy yaqinida "Philippin Geothermal, Inc." kompaniyasining ofisi joylashgan. Ofisdan unchalik uzoq bo'lmagan bir nechta ishlab chiqarish quduqlari mavjud. Stansiya neft qazib olish bilan bir xil burg'ulash usulidan foydalanadi. Faqatgina farq shundaki, bu quduqlar diametri kattaroqdir. Quduqlar quvurlarga aylanadi, ular orqali issiq suv va bosimli bug 'er yuzasiga chiqadi. Aynan shu aralashma elektr stantsiyasiga kiradi. Bu yerda ikkita quduq bir-biriga juda yaqin joylashgan. Ular faqat yuzaga yaqinlashadilar. Er ostida ulardan biri vertikal ravishda pastga tushadi, ikkinchisi esa stansiya xodimlari tomonidan o'z xohishiga ko'ra boshqariladi. Er qimmat bo'lgani uchun, bunday tartibga solish juda foydali - bo'ronli quduqlar bir-biriga yaqin bo'lib, pulni tejaydi.
Ushbu sayt "flesh bug'lanish texnologiyasi" dan foydalanadi. Bu yerdagi eng chuqur quduqning chuqurligi 3700 metrni tashkil qiladi. Issiq suv yuqori bosim ostida chuqur er ostida. Ammo suv yuzasiga ko'tarilganda, bosim pasayadi va suvning ko'p qismi bir zumda bug'ga aylanadi, shuning uchun nom.
Suv quvur liniyasi orqali ajratgichga kiradi. Bu erda bug 'issiq suv yoki geotermal sho'r suvdan ajratiladi. Ammo bundan keyin ham bug 'elektr generatoriga kirishga hali tayyor emas - bug' oqimida suv tomchilari qoladi. Bu tomchilar turbinaga kirib, unga zarar etkazishi mumkin bo'lgan moddalarning zarralarini o'z ichiga oladi. Shuning uchun, ajratgichdan keyin bug 'gaz tozalagichga kiradi. Bu erda bug 'bu zarrachalardan tozalanadi.
Katta, izolyatsiyalangan quvurlar tozalangan bug'ni taxminan bir kilometr uzoqlikdagi elektr stantsiyasiga olib boradi. Bug 'turbinaga kirib, generatorni haydashdan oldin, hosil bo'lgan kondensatni olib tashlash uchun boshqa gaz tozalash moslamasidan o'tkaziladi.
Agar siz tepalikning tepasiga chiqsangiz, unda butun geotermal sayt ko'zingizga ochiladi.
Ushbu saytning umumiy maydoni etti kvadrat kilometrni tashkil etadi. Bu yerda 102 ta quduq mavjud bo‘lib, ulardan 63 tasi ishlab chiqarish qudug‘idir. Ko'pchilik suvni ichakka qaytarish uchun ishlatiladi. Issiq suv va bug'ning juda katta miqdori har soatda qayta ishlanadi, shuning uchun atrof-muhitga zarar etkazmaslik uchun ajratilgan suvni ichakka qaytarish kerak. Va shuningdek, bu jarayon geotermal maydonni tiklashga yordam beradi.
Geotermal elektr stantsiyasi landshaftga qanday ta'sir qiladi? Eng muhimi, bug 'turbinalaridan chiqadigan bug'ni eslatadi. Elektr stantsiyasi atrofida hindiston yong'og'i palmalari va boshqa daraxtlar o'sadi. Tepalik etagida joylashgan vodiyda ko'plab turar-joy binolari qurilgan. Shuning uchun geotermal energiyadan to‘g‘ri foydalanilganda atrof-muhitga zarar yetkazmasdan odamlarga xizmat qilishi mumkin.
Bu elektr stansiya elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun faqat yuqori haroratli bug‘dan foydalanadi. Biroq, yaqinda ular harorati 200 darajadan past bo'lgan suyuqlik yordamida energiya olishga harakat qilishdi. Va natijada ikki davrli geotermal elektr stantsiyasi paydo bo'ldi. Ish paytida issiq bug '-suv aralashmasi ishchi suyuqlikni gaz holatiga aylantirish uchun ishlatiladi, bu esa o'z navbatida turbinani harakatga keltiradi.

Ijobiy va salbiy tomonlari
Geotermal energiyadan foydalanish juda ko'p afzalliklarga ega. U qo'llaniladigan mamlakatlar neftga kamroq bog'liqdir. Geotermal elektr stantsiyalari tomonidan ishlab chiqarilgan har o'n megavatt elektr energiyasi yiliga 140 ming barrel xom neftni tejaydi. Bundan tashqari, geotermal resurslar juda katta va ularning tugash xavfi ko'plab boshqa energiya manbalariga qaraganda bir necha baravar past. Geotermal energiyadan foydalanish atrof-muhitning ifloslanishi muammosini hal qiladi. Bundan tashqari, uning narxi boshqa ko'plab energiya turlariga nisbatan ancha past.
Atrof-muhitning bir nechta salbiy tomonlari mavjud. Geotermal bug'da odatda vodorod sulfidi mavjud bo'lib, u ko'p miqdorda zaharli, oz miqdorda esa oltingugurt hidi tufayli yoqimsiz. Biroq, bu gazni olib tashlaydigan tizimlar qazib olinadigan yoqilg'i elektr stantsiyalaridagi chiqindilarni nazorat qilish tizimlariga qaraganda samaraliroq va samaraliroqdir. Bundan tashqari, suv bug'lari oqimidagi zarralar ba'zan oz miqdorda mishyak va boshqa zaharli moddalarni o'z ichiga oladi. Ammo chiqindilarni erga quyishda xavf minimal darajaga tushiriladi. Er osti suvlarining ifloslanish ehtimoli ham tashvish tug'dirishi mumkin. Buning oldini olish uchun katta chuqurlikka qazilgan geotermal quduqlar po'lat va tsement ramkasida "kiyinish" kerak.

Muqobil manbalar orasida geotermal energiya muhim o'rin tutadi - u dunyoning 80 ga yaqin mamlakatlarida u yoki bu tarzda qo'llaniladi. Ko'pgina hollarda, bu issiqxonalar, suzish havzalarini qurish, terapevtik vosita sifatida foydalanish yoki isitish darajasida sodir bo'ladi.

Bir qancha mamlakatlarda, jumladan, AQSH, Islandiya, Italiya, Yaponiya va boshqalarda elektr stansiyalari qurilgan va ishlamoqda.

Geotermal energiya odatda ikki turga bo'linadi - nefttermal va gidrotermal. Birinchi tur manba sifatida issiq jinslardan foydalanadi. Ikkinchisi - er osti suvlari.

Agar siz mavzu bo'yicha barcha ma'lumotlarni bitta diagrammaga keltirsangiz, 99% hollarda tog 'jinslarining issiqligidan foydalanilganligini va faqat 1% geotermal energiya er osti suvlaridan olinadi.

neft-termal energiya

Hozirgi vaqtda dunyo erning ichki qismidagi issiqlikdan juda keng foydalanmoqda va bu asosan sayoz quduqlarning energiyasi - 1 km gacha. Elektr, issiqlik yoki issiq suv bilan ta'minlash uchun past qaynash nuqtasi bo'lgan suyuqliklarda (masalan, freon) ishlaydigan quduqli issiqlik almashtirgichlar o'rnatiladi.

Endi quduqli issiqlik almashtirgichdan foydalanish issiqlikni olishning eng oqilona usuli hisoblanadi. Bu shunday ko'rinadi: sovutish suyuqligi yopiq konturda aylanadi. Isitilgani konsentrik ravishda tushirilgan quvur bo'ylab ko'tarilib, issiqlikni chiqaradi, shundan so'ng sovutilgandan so'ng, nasos yordamida korpusga beriladi.

Yerning ichki qismi energiyasidan foydalanish tabiiy hodisaga asoslangan - u Yer yadrosiga yaqinlashganda, yer qobig'i va mantiyaning harorati ortadi. Sayyora yuzasidan 2-3 km balandlikda u 100 ° C dan oshadi va har bir keyingi kilometrda o'rtacha 20 ° C ga oshadi. 100 km chuqurlikda harorat allaqachon 1300-1500 º-C ga etadi.

gidrotermal energiya

Katta chuqurlikda aylanib yuradigan suv sezilarli qiymatlarga qadar isitiladi. Seysmik faol hududlarda u yer qobig'idagi yoriqlar orqali yer yuzasiga ko'tariladi, tinch hududlarda esa quduqlar yordamida olib tashlanishi mumkin.

Amaliyot printsipi bir xil: isitiladigan suv quduq yuqoriga ko'tariladi, issiqlik beradi va ikkinchi quvurga qaytadi. Tsikl amalda cheksizdir va erning ichaklarida issiqlik mavjud ekan, yangilanishi mumkin.

Ba'zi seysmik faol hududlarda issiq suvlar yer yuzasiga shunchalik yaqin joylashganki, siz geotermal energiya qanday ishlashini bevosita ko'rishingiz mumkin. Krafla vulqoni (Islandiya) atrofidagi fotosuratda u erda ishlaydigan GeoTPP uchun bug' uzatuvchi geyzerlar ko'rsatilgan.

Geotermal energiyaning asosiy xususiyatlari

Muqobil manbalarga e'tibor sayyoramizdagi neft va gaz zahiralarining cheksiz emasligi, asta-sekin tugashi bilan bog'liq. Bundan tashqari, ular hamma joyda mavjud emas va ko'plab mamlakatlar boshqa mintaqalardan etkazib berishga bog'liq. Boshqa muhim omillar qatorida atom va yoqilg'i energiyasining insoniyat muhiti va hayvonot dunyosiga salbiy ta'siri ham bor.

GE ning katta afzalligi uning qayta tiklanuvchanligi va ko'p qirraliligidir: uni suv va issiqlik ta'minoti uchun yoki elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun yoki bir vaqtning o'zida uchta maqsadda ishlatish imkoniyati.

Ammo asosiy narsa - bu geotermal energiya, uning ijobiy va salbiy tomonlari hududga emas, balki mijozning hamyoniga bog'liq.

GE ning afzalliklari va kamchiliklari

Ushbu turdagi energiyaning afzalliklari orasida quyidagilar mavjud:

  • u qayta tiklanadigan va amalda tugamaydigan;
  • kun vaqti, fasl, ob-havodan qat'iy nazar;
  • universal - uning yordami bilan suv va issiqlik ta'minoti, shuningdek, elektr energiyasini ta'minlash mumkin;
  • geotermal energiya manbalari atrof-muhitni ifloslantirmaydi;
  • qo'ng'iroq qilmang;
  • stantsiyalar ko'p joy egallamaydi.

Biroq, kamchiliklar ham mavjud:

  • vodorod sulfidi, radon va boshqa zararli aralashmalarni o'z ichiga olishi mumkin bo'lgan bug 'chiqarilishi tufayli geotermal energiya butunlay zararsiz deb hisoblanmaydi;
  • chuqur gorizontlardagi suvdan foydalanganda, uni ishlatishdan keyin utilizatsiya qilish masalasi mavjud - kimyoviy tarkibi tufayli bunday suv chuqur qatlamlarga yoki okeanga qaytarilishi kerak;
  • stansiyaning qurilishi nisbatan qimmatga tushadi - bu natijada energiya narxini oshiradi.

Ilovalar

Bugungi kunda geotermal resurslar qishloq xo'jaligi, bog'dorchilik, akva va termal madaniyat, sanoat, uy-joy kommunal xo'jaligida qo'llaniladi. Bir qancha mamlakatlarda aholini elektr energiyasi bilan ta’minlash uchun yirik majmualar qurilgan. Yangi tizimlarni ishlab chiqish davom etmoqda.

Qishloq xoʻjaligi va bogʻdorchilik

Ko'pincha qishloq xo'jaligida geotermal energiyadan foydalanish issiqxonalar, issiqxonalar, akva va gidrokultura inshootlarini isitish va sug'orish uchun qisqartiriladi. Shunga o'xshash yondashuv bir nechta shtatlarda - Keniya, Isroil, Meksika, Gretsiya, Gvatemala va Tedada qo'llaniladi.

Er osti manbalari dalalarni sug'orish, tuproqni isitish, issiqxonada yoki issiqxonada doimiy harorat va namlikni saqlash uchun ishlatiladi.

Sanoat va uy-joy kommunal xo'jaligi

2014 yil noyabr oyida Keniyada o'sha paytdagi dunyodagi eng yirik geotermal elektr stantsiyasi ishlay boshladi. Ikkinchi yirik Islandiyada joylashgan - bu Hellisheidy, Hengidl vulqoni yaqinidagi manbalardan issiqlik oladi.

Sanoat miqyosida geotermal energiyadan foydalanadigan boshqa mamlakatlar: AQSh, Filippin, Rossiya, Yaponiya, Kosta-Rika, Turkiya, Yangi Zelandiya va boshqalar.

GeoTPPda energiya ishlab chiqarishning to'rtta asosiy sxemasi mavjud:

  • to'g'ridan-to'g'ri, bug 'trubalar orqali elektr generatorlariga ulangan turbinalarga yuborilganda;
  • bilvosita, hamma narsada avvalgisiga o'xshash, faqat quvurlarga kirishdan oldin bug' gazlardan tozalanadi;
  • ikkilik - ishchi issiqlik sifatida suv yoki bug' emas, balki qaynash nuqtasi past bo'lgan boshqa suyuqlik ishlatiladi;
  • aralash - to'g'ri chiziqqa o'xshaydi, lekin kondensatsiyadan keyin erimagan gazlar suvdan chiqariladi.

2009 yilda ekspluatatsiya qilinadigan geotermal resurslarni qidirayotgan tadqiqotchilar guruhi atigi 2,1 km chuqurlikdagi erigan magmaga yetib bordi. Magmadagi bunday zarba juda kam uchraydi, bu ma'lum bo'lgan ikkinchi holat (avvalgisi 2007 yilda Gavayida sodir bo'lgan).

Magma bilan bog'langan quvur hech qachon yaqin atrofdagi Krafla geotermal elektr stantsiyasiga ulanmagan bo'lsa-da, olimlar juda istiqbolli natijalarga erishdilar. Hozirgacha barcha ishlaydigan stansiyalar issiqlikni bilvosita, tuproq jinslaridan yoki er osti suvlaridan olgan.

Xususiy sektor

Eng istiqbolli yo'nalishlardan biri xususiy sektor bo'lib, u uchun geotermal energiya avtonom gazni isitish uchun haqiqiy alternativ hisoblanadi. Bu erda eng jiddiy to'siq - uskunaning yuqori boshlang'ich narxining nisbatan arzon ishlashi, bu "an'anaviy" isitish tizimini o'rnatish narxidan ancha yuqori.

MuoviTech, Geodynamics Ltd, Vaillant, Viessmann, Nibe xususiy sektor uchun o'z ishlanmalarini taklif qiladi.

Sayyora issiqligidan foydalanadigan davlatlar

Georeresurslardan foydalanish bo‘yicha so‘zsiz yetakchi AQSh hisoblanadi – 2012-yilda bu mamlakatda energiya ishlab chiqarish 16,792 million megavatt-soatga yetdi. Xuddi shu yili Qo'shma Shtatlardagi barcha geotermal stantsiyalarning umumiy quvvati 3386 MVt ga etdi.

AQSHdagi geotermal elektr stansiyalari Kaliforniya, Nevada, Yuta, Gavayi, Oregon, Aydaxo, Nyu-Meksiko, Alyaska va Vayoming shtatlarida joylashgan. Eng yirik zavodlar guruhi "Geyzerlar" deb ataladi va San-Frantsisko yaqinida joylashgan.

AQSHdan tashqari kuchli oʻnlikka (2013-yil holatiga) Filippin, Indoneziya, Italiya, Yangi Zelandiya, Meksika, Islandiya, Yaponiya, Keniya va Turkiya ham kiradi. Shu bilan birga, Islandiyada geotermal energiya manbalari mamlakat umumiy talabining 30 foizini, Filippinda - 27 foizini, AQShda esa - 1 foizdan kamrog'ini ta'minlaydi.

Potentsial resurslar

Ishchi stansiyalar endigina boshlanishi, sanoat endigina rivojlana boshladi. Ushbu yo'nalishda tadqiqotlar davom etmoqda: 70 dan ortiq mamlakatlar potentsial konlarni o'rganmoqda, 60 dan ortiq davlat HE'dan sanoatda foydalanishni o'zlashtirgan.

Seysmik faol hududlar istiqbolli ko'rinadi (Islandiya misolida ko'rish mumkin) - AQShning Kaliforniya shtati, Yangi Zelandiya, Yaponiya, Markaziy Amerika mamlakatlari, Filippin, Islandiya, Kosta-Rika, Turkiya, Keniya. Bu mamlakatlarda potentsial foydali o'rganilmagan konlar mavjud.

Rossiyada bular Stavropol o'lkasi va Dog'iston, Saxalin oroli va Kuril orollari, Kamchatka. Belorussiyada mamlakat janubida Svetlogorsk, Gomel, Rechitsa, Kalinkovichi va Oktyabrskiy shaharlarini qamrab olgan ma'lum bir salohiyat mavjud.

Ukrainada Transcarpathian, Nikolaev, Odessa va Xerson viloyatlari istiqbolli.

Qrim yarim oroli juda istiqbolli, ayniqsa u iste'mol qiladigan energiyaning katta qismi tashqaridan import qilinganligi sababli.


Diqqat, faqat BUGUN!

Geotermal elektr stantsiyalari (GeoES) muqobil energiya turidir. GeoPPlar elektr energiyasini Yerning ichki qismidagi geotermal manbalardan - geyzerlardan, ochiq va er osti issiq suv yoki metan manbalaridan, issiq quruq jinslardan, magmadan oladi. Geologik faollik sayyorada muntazam ravishda sodir bo'lganligi sababli, geotermal manbalarni shartli ravishda tugamaydigan (qayta tiklanadigan) deb hisoblash mumkin. Olimlarning fikriga ko'ra, Yerning issiqlik energiyasi 42 trillion vatt bo'lib, uning 2 foizi (840 milliard) yer qobig'ida joylashgan va qazib olish uchun mavjud, ammo bu ko'rsatkich Yer aholisini tuganmas energiya bilan ta'minlash uchun etarli. ko'p yillar davomida.

Geotermal faollikka ega boʻlgan hududlar sayyoramizning koʻp qismlarida joylashgan boʻlib, yuqori geologik faollikka ega (vulqon, seysmik) hududlar stansiyalar qurish uchun ideal hisoblanadi. Sanoatning eng faol rivojlanishi issiq geyzerlar to'plangan joylarda, shuningdek, er qobig'ining eng kichik qalinligi tufayli litosfera plitalarining chetlari atrofidagi hududlarda sodir bo'ladi.

Quduq burg'ulash yopiq er osti manbalaridan issiqlik olish uchun ishlatiladi. Quduq chuqurlashganda, harorat har 36 metrda taxminan 1 darajaga ko'tariladi, ammo yuqori ko'rsatkichlar mavjud. Olingan issiqlik stansiya yuzasiga issiq suv yoki bug 'shaklida etkazib beriladi, ular uylar va binolarni isitish tizimlariga to'g'ridan-to'g'ri etkazib berish uchun ham, keyinchalik stansiyada elektr energiyasiga aylantirish uchun ham ishlatilishi mumkin.

Muhit (suv, bug ') holatiga qarab elektr energiyasini ishlab chiqarishning uchta usuli qo'llaniladi - to'g'ridan-to'g'ri, bilvosita va aralash. To'g'ridan-to'g'ri generator turbinasiga ta'sir qiluvchi quruq bug' ishlatiladi. Bilvosita, tozalangan va isitiladigan suv bug'lari (hozirgi vaqtda eng mashhuri) 190 darajagacha bo'lgan er osti manbalaridan pompalanadigan suvning bug'lanishi natijasida olinadi. Taqdim etilgan rasmdan ko'rinib turibdiki, o'ta qizib ketgan bug 'ishlab chiqarish quduqlari orqali issiqlik almashtirgichga ko'tariladi. U issiqlik energiyasini bug 'turbinasining yopiq pallasiga o'tkazadi. Suyuqlikni qaynatishdan olingan bug 'turbinani aylantiradi, shundan so'ng u issiqlik almashtirgichda yana kondensatsiyalanadi, bu atmosfera uchun yopiq va amalda zararsiz tizimni hosil qiladi. Bug 'turbinasi elektr generatoriga ulangan, ular undan elektr energiyasini oladi. Aralash usulda manbalardan qaynoq suvga ta'sir qiladigan oraliq oson ko'pikli suyuqliklar (freon va boshqalar) ishlatiladi.

Geotermal elektr stantsiyalarining afzalliklari:

1) Stantsiyalar ishlashi uchun tashqi yoqilg'i kerak emas;

2) energiyaning amalda tugamaydigan zahiralari (agar zarur shartlar bajarilsa);

3) O'z-o'zidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasidan foydalanish orqali avtomatlashtirilgan va avtonom ishlash imkoniyati;

4) Stansiyaga texnik xizmat ko'rsatishning nisbatan arzonligi;

5) Stantsiyalar okean yoki dengiz qirg'og'ida joylashgan bo'lsa, suvni tuzsizlantirish uchun ishlatilishi mumkin.

Geotermal elektr stantsiyalari - kamchiliklari:

1) Stantsiyani o'rnatish joyini tanlash ko'pincha siyosiy va ijtimoiy jihatlar bilan murakkablashadi;

2) GeoPPni loyihalash va qurish juda katta investitsiyalarni talab qilishi mumkin;

3) qobiq tarkibidagi zararli moddalar qudug'i orqali davriy chiqindilar bilan atmosferaning ifloslanishi (zamonaviy texnologiyalar ushbu chiqindilarni qisman yoqilg'iga aylantirish imkonini beradi), ammo bu qazilma manbalardan elektr energiyasini ishlab chiqarishga qaraganda ancha past;

4) Tabiiy geologik jarayonlarning beqarorligi va buning natijasida stansiyalarning davriy ravishda yopilishi.

Birinchi geotermal elektr stantsiyasi

Geotermal manbalardan energiya olish bo'yicha birinchi tajribalar 20-asr boshlariga to'g'ri keladi (1904, Italiya, qisqa vaqtdan keyin birinchi to'liq quvvatli geotermal elektr stantsiyasi ham qurilgan). Hozirgi vaqtda elektr energiyasini iste'mol qilishning jadal o'sishi va an'anaviy energetika xom ashyosining tez kamayib borayotganini hisobga olsak, bu eng istiqbolli energiya tarmoqlaridan biridir.

Eng yirik geotermal elektr stantsiyalari

Hozirgi vaqtda geotermal energiya olish bo‘yicha yetakchilar AQSh va Filippin bo‘lib, u yerda har biri 300 MVt dan ortiq energiya ishlab chiqaradigan eng yirik GeoPPlar qurilgan, bu esa yirik shaharlarni energiya bilan ta’minlash uchun yetarlidir.

Rossiyadagi geotermal elektr stantsiyalari

Rossiyada sanoat kam rivojlangan, ammo bu erda ham faol rivojlanish mavjud. Mamlakatning eng istiqbolli mintaqalari - Kuril orollari va Kamchatka. Mamlakatdagi eng yirik geotermal elektr stantsiyasi Kamchatkaning janubi-sharqidagi Mutnovskaya GeoPP bo'lib, u 50 MVtgacha energiya ishlab chiqaradi (kelajakda 80 MVtgacha). Shuni ham ta'kidlash kerakki, Pauzhetskaya (Rossiyada qurilgan birinchi), Oceanskaya va Mendeleevskaya GeoPP.