опрос на cleandex

Что такое геотермальная энергетика?

26.06.2008
Что такое геотермальная энергетика?

Геотермальные ресурсы - это тепловая энергия твердой, жидкой и газообразной фаз земной коры, которая может быть эффективно извлечена и использована.

Тепловая энергия недр образуется за счет расщепления радионуклидов в середине планеты. Этот экологически чистый и постоянно обновляемый источник энергии может быть использован в регионах с вулканическими проявлениями и геологическими аномалиями, когда вода вблизи от поверхности земли нагревается до температуры кипения, в результате чего в виде водяного пара может подаваться на турбины для производства тока. Горячая вода естественных источников (гейзеров) может быть использована непосредственно.

Количество СО2, выделяемого при производстве 1 кВт электроэнергии из высокотемпературных геотермальных источников, составляет от 13 до 380 г (в среднем 65 г на 1 кВт-ч). В то же время при сжигании природного газа эмиссия СО2 составляет 453 г на 1 кВт-ч, нефти — 906 г на 1 кВт-ч и угля — 1042 г на 1 кВт-ч. Химические соединения геотермального потока (в основном азот и сероводород, а также в небольших пропорциях ртуть, радон и бор) не выбрасываются в атмосферу, а с помощью специальных скважин возвращаются в глубину недр.

Бесконечная генерация внутреннего земного тепла компенсирует его внешние потери и служит источником энергонакопления. Общий выход тепла из недр на земную поверхность втрое превосходит современную мощность энергоустановок мира и оценивается в 30 ТВт; при этом средняя плотность глубинного теплового потока составляет всего 0,06 УТ/ кв. м, что почти в 35 тыс. раз меньше средней плотности солнечного излучения. Общее количество теплоты, которым располагает Земля, в топливном эквиваленте равно 4,5х108 трлн. т у. т. Технически досягаемые ресурсы геотермальной энергии ограничены общим тепловым составом верхних 10 км земной коры в границах суши, что в топливном эквиваленте равно 13660 трлн. т у. т.

Но тепло Земли очень "рассеянно", и в большинстве районов мира человеком может использоваться с выгодой только очень небольшая часть энергии. Из них пригодные для использования геотермальные ресурсы составляют около 1% общей теплоемкости верхней 10-километровой толщи земной коры, или 137 трлн. т у. т.

Источники геотермальной энергии по классификации Международного энергетического агентства делятся на 5 типов.

  1. Месторождения геотермального сухого пара. Они сравнительно легко разрабатываются, но довольно редки. Тем не менее, половина всех действующих в мире ГеоТЭС использует тепло этих источников.

  2. Источники влажного пара (смеси горячей воды и пара). Они встречаются чаще. При их освоении приходится решать вопросы предотвращения коррозии оборудования ГеоТЭС и загрязнения окружающей среды (удаление конденсата из-за высокой степени его засоленности).

  3. Месторождения геотермальной воды (содержат горячую воду или пар и воду). Они представляют собой так называемые геотермальные резервуары, которые образуются в результате наполнения подземных полостей водой атмосферных осадков, нагреваемой близко лежащей магмой.

  4. Сухие горячие скальные породы, разогретые магмой (на глубине 2 км и более). Их запасы энергии наиболее велики.

  5. Магма, представляющая собой нагретые до 1300 °С расплавленные горные породы.

Опыт, накопленный различными странами и Россией, относится в основном к использованию природного пара и термальных вод (парогидротерм), которые остаются пока наиболее реальной базой геотермальной энергетики. Однако ее крупномасштабное развитие в будущем возможно лишь при освоении петрогеотермальных ресурсов, т. е. тепловой энергии горячих горных пород, температура которых на глубине 3. . .5 км обычно превышает 100 °С.

Геотермальное тепло можно утилизировать либо "непосредственно", либо преобразовывать его в электричество, если температура теплоносителя достигает более 150 °С.

Напрямую геотермальное тепло в зависимости от температуры может использоваться для отопления зданий, теплиц, бассейнов, сушки сельскохозяйственных и рыбопродуктов, выпаривания растворов, выращивания рыбы, грибов и т.д.

В последние годы во многих странах стали применять тепловые насосы, в которых используется низкопотенциальная тепловая энергия с температурой 4 - 6 градусов °С и выше. В качестве источника такой энергии может быть использовано тепло как естественного происхождения (наружный воздух; тепло грунтовых, артезианских и термальных вод; воды рек, озер, морей и других незамерзающих природных водоемов), так и тепло техногенного происхождения (промышленные сбросы, очистные сооружения, тепло силовых трансформаторов и любое другое бросовое тепло).

Сегодня уже в 80 стран мира в той или иной степени используется геотермальное тепло. В большей части из них, а именно в 70 странах, утилизация этого вида природного тепла достигла уровня строительства теплиц, бассейнов, использования в лечебных целях и т.д. А ГеоТЭС имеются в десяти странах.

Все комментарии
Комментировать
Введите число, которое видите на картинке

Чистые технологии: