Что такое геотермальная электростанция: Что такое Геотермальная электростанция (ГеоЭС или ГеоТЭС)?

Геотермальная энергия

  • Электронная почта

  • Распечатать

Проблемы и возможности

Все чаще горячая вода и пар, добываемые из-под поверхности Земли, используются в качестве дешевой и устойчивой альтернативы ископаемым видам топлива. Геотермальная энергия – один из немногих возобновляемых источников энергии, способных круглосуточно обеспечивать устойчивое энергоснабжение. При надлежащих условиях геотермальная энергия может выдерживать экономическую конкуренцию с углем или природным газом, и это означает, что страны получают возможность уменьшить свою зависимость от импортируемого топлива и упрочить свою энергетическую безопасность. Геотермальная энергия является более чистым источником электричества и, таким образом, может также сыграть важную роль в «деуглеродизации» энергетической отрасли.

Несмотря на потенциал геотермальной энергии, высокие начальные расходы на проведение предварительных геологоразведочных работ и риск неудачи на этапе разведки по-прежнему препятствуют широкомасштабному использованию этих природных ресурсов. Мировой опыт свидетельствует о том, что смягчение рисков, особенно на начальном этапе геологоразведочных работ, фактически способно устранить препятствия к притоку инвестиций. Для расширения использования геотермальной энергии в мировом масштабе потребуется активное привлечение инвестиций частного сектора при содействии механизмов смягчения рисков, включающих использование финансирования на льготных условиях из государственных источников, климатического финансирования и гарантий.  

При ведущей роли Программы помощи Всемирного банка в области управления энергетическим сектором (ESMAP) был разработан и осуществляется Глобальный план освоения геотермальной энергии, направленный на привлечение новых средств начального этапа инвестиций, сопряженных с наибольшим риском. К настоящему времени в рамках реализации этого плана собрано 235 млн долл. США.

Входящая в Группу Всемирного банка Международная финансовая корпорация (IFC) также предоставляет финансовые и консультационные услуги в поддержку проведения исследований и развития проектов частного сектора в области геотермальной энергии на формирующихся рынках. Например, в 2010 году IFC организовала предоставление Никарагуа пакета финансирования в объеме 190 млн долл. США на цели строительства крупнейшей новой геотермальной электростанции в этой стране. После ввода в строй электростанция Сан-Хасинто мощностью 72 мегаватта обеспечит почти 20 процентов потребностей Никарагуа в электроэнергии. А в 2013 году IFC подписала с международной компанией перестрахования Munich Re соглашение о разработке и экспериментальном внедрении продуктов по страхованию рисков при проведении разведки геотермальных месторождений в Турции. Четыре экспериментальных проекта финансируются за счет частных инвестиций в объеме 420 млн долл. США, и, как ожидается, обеспечат прирост установленной мощности геотермальных электростанций на 140 мегаватт.

Осуществление преобразований

Индонезия обладает крупнейшим в мире потенциалом геотермальной энергетики. Поддержка развития геотермальной энергетики в Индонезии со стороны Всемирного банка является одним из ключевых компонентов Стратегии партнерства Группы Всемирного банка с этой страной, в которой основное внимание уделяется определенным правительством приоритетным направлениям деятельности, обладающим потенциальным преобразующим эффектом.

В настоящее время Индонезия испытывает сильную зависимость от ископаемых видов топлива, таких, как каменный уголь, который является в этой стране основным ресурсом для производства электроэнергии. Переход к использованию геотермальной энергии поможет Индонезии существенно сократить объем выбросов парниковых газов и будет способствовать достижению национальных целей в области смягчения воздействия на климат, сформулированных в определяемом на национальном уровне вкладе (ОНУВ) Индонезии в Парижское соглашение. Стремясь удовлетворить возрастающий спрос на энергию с учетом экологических соображений, правительство Индонезии приступило к осуществлению масштабного плана разработки геотермальных ресурсов страны.

Чтобы достичь поставленной цели – ввести в строй к 2026 году новые электростанции на геотермальной энергии мощностью 5,8 гигаватт (ГВт), – в предстоящие восемь лет Индонезии, по некоторым оценкам, потребуются инвестиции в объеме 25 млрд долл. США, бóльшая часть которых, как ожидается, поступит из частного сектора.

При поддержке Всемирного банка и других партнеров правительство Индонезии планирует создать новый механизм смягчения рисков при использовании геотермальной энергии. Он позволит привлечь средства частного сектора в размере нескольких миллиардов долларов за счет устранения препятствий на пути осуществления инвестиций посредством снижения риска во время геологоразведочных работ и на раннем этапе эксплуатационного бурения. Благодаря этому инвесторы смогут предъявить объем доказанных ресурсов, достаточный для привлечения коммерческих кредитов на финансирование крупномасштабных проектов. Ожидается, что в ближайшие семь лет этот механизм позволит ввести в строй новые геотермальные энергоустановки совокупной мощностью свыше 1 ГВт.

Этот новый механизм опирается на многолетнее сотрудничество с Индонезией в области геотермальной энергетики. В 2012 году Всемирный банк оказал правительству Индонезии поддержку в проведении ключевых реформ, направленных на улучшение инвестиционного климата для развития геотермальной энергетики, обеспечив предоставление Глобальным экологическим фондом (ГЭФ) гранта на эти цели. Он также помог компании Pertamina Geothermal Energy (PGE) начать осуществление ее амбициозной программы по расширению освоения геотермальных ресурсов, предоставив заем МБРР в размере 175 млн долл. США, а также финансирование на льготных условиях в объеме 125 млн долл. США со стороны Фонда чистых технологий (ФЧТ).

Совсем недавно, в 2017 году, Всемирный банк предоставил гранты в объеме 55,25 млн долл. США на поддержку проекта освоения геотермальных энергоресурсов в Индонезии, направленного на содействие инвестициям в развитие геотермальной энергетики в стране. Фонд чистых технологий (ФЧТ) направит 49 млн долл. США на развитие инфраструктуры и разведочное бурение. Глобальный экологический фонд (ГЭФ) дополнительно предоставит 6,25 млн долл. США для оказания технической поддержки, направленной на наращивание потенциала разведки геотермальных ресурсов, включая экспертизу соответствия специальным защитным положениям. Участие в финансировании проекта вместе с ФЧТ примут Министерство финансов и государственная компания по финансированию развития инфраструктуры PT Sarana Multi Infrastruktur.

Результаты

Индонезия ставит перед собой цель увеличить к 2025 году долю новых и возобновляемых источников энергии в структуре первичного энергопотребления страны до 23 процентов, в том числе за счет ввода в строй новых геотермальных энергоустановок мощностью 5,8 ГВт. Механизм смягчения рисков при использовании геотермальной энергии призван помочь Индонезии достичь этого целевого показателя за счет привлечения миллиардов долларов в виде коммерческого финансирования для строительства новых геотермальных электростанций мощностью свыше 1 ГВт. В настоящее время установленная мощность геотермальных электростанций в Индонезии составляет около 1,8 ГВт, тогда как как совокупный потенциал геотермальной энергетики страны достигает 29 ГВт. Используя опыт Индонезии в качестве образца, другие страны также могут применить аналогичный подход в целях расширения масштабов использования геотермальной энергии.

Важнейшие факты и цифры

  • Общемировой потенциал геотермальной энергетики составляет от 70 до 80 гигаватт (ГВт). Однако для производства электроэнергии в мире используется лишь 15% известных запасов геотермальной энергии, и суммарная мощность этих установок равна всего 13 ГВт.
  • Стоимость проведения разведочных работ и программы начального экспериментального бурения трех-пяти геотермальных скважин составляет от 20 до 30 млн долл. США.
  • Геотермальная энергия является вторым по величине возобновляемым энергоисточником в Индонезии после гидроэнергии и экологически безопасной альтернативой угольной электроэнергетики. Около 30 млн индонезийцев – 12 процентов населения – лишены доступа к современным и надежным источникам электроэнергии.

геотермальная электростанция | это… Что такое геотермальная электростанция?

ТолкованиеПеревод

геотермальная электростанция
геотерма́льная электроста́нция

тепловая электростанция, использующая внутреннее тепло Земли для выработки электроэнергии и теплоснабжения. Практически единственными источниками геотермальной энергии являются парогидротермы (месторождения самоизливающейся паровоздушной смеси или пара) и гидротермы (месторождения самоизливающейся горячей воды), которые используются для получения как электрической энергии (при температуре пара или паровоздушной смеси более 150 °C), так и тепловой (при температуре 30—150 °C). Однако такие парогидротермальные месторождения расположены лишь в районах активной вулканической деятельности. На геотермальных электростанциях паровоздушная смесь из природного источника, выведенная на поверхность, как правило, по специально пробуренным скважинам, направляется в сепараторационные устройства, где пар отделяется от воды. Затем отсепарированный пар поступает в паровую турбину, а горячая вода (при температуре примерно 120 °C) используется для теплоснабжения и других целей. В некоторых случаях перед турбиной устанавливаются устройства, предварительно очищающие пар от агрессивных (сильно корродирующих) газов. В отличие от других тепловых электростанций, на геотермальных электростанциях нет котельного цеха, золоулавливателей и многих других устройств; практически геотермальная электростанция состоит лишь из машинного зала и помещения для электротехнических устройств. Себестоимость электроэнергии на таких электростанциях значительно ниже, чем на тепловых электростанциях.

Схематическое устройство геотермальной электростанции:

1 – вода; 2 – пар; 3 – насос; 4 – паровая турбина; 5 – электроэнергия; 6 – генератор

В России первая геотермальная электростанция (Паужетская, на юге Камчатки) мощностью 5 МВт введена в эксплуатацию в 1966 г. В последующие годы её мощность была увеличена до 11 МВт. За рубежом геотермальные электростанции построены (или сооружаются) в Италии (Тоскана, район Лардерелло), Новой Зеландии (зона Таупо), США (Калифорния – Долина Больших Гейзеров) и Японии.

В районе Рейкьявика (Исландия) геотермальные воды используются для теплофикации. Суммарная установленная мощность всех геотермальных электростанций мира в 1980 г. составляла 2.5 тыс. МВт, в 2000 г. – ок. 17 тыс. МВт. Геотермальные ресурсы планеты практически безграничны. Однако на современном этапе развития науки и техники их практическое использование проблематично.


Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн.
2006.

.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

  • геостационарный искусственный спутник земли
  • Герон Александрийский

Полезное

Что такое геотермальная энергия? Как это работает?

Геотермальная энергия — это тип возобновляемой энергии, получаемой из ядра Земли. Он возникает из-за тепла, выделяющегося при первоначальном формировании планеты и радиоактивном распаде материалов. Эта тепловая энергия хранится в горных породах и жидкостях в центре Земли.

Разница между температурой в ядре Земли и на поверхности приводит к непрерывной передаче тепловой энергии от центра к внешней части планеты.

Высокие температуры свыше 4000°C заставляют некоторые породы в центре Земли плавиться и образовывать горячие расплавленные породы, называемые магмой. Это тепло также заставляет мантию вести себя пластично, и ее части конвектируются вверх, поскольку она легче окружающей породы.

Горная порода и вода в земной коре могут достигать температуры около 370°C.

Тепловая энергия, содержащаяся в горных породах и жидкостях, может быть обнаружена на небольших глубинах вплоть до нескольких миль под поверхностью Земли.

Содержание

Нажмите на ссылки ниже, чтобы перейти к разделу руководства:

  • Что это значит?
  • Как это используется?
  • Как производится?
  • Как это работает?
  • Каковы преимущества и недостатки?

Слово «геотермальный» имеет греческие корни, где γη (гео) означает «земля» и θερμος (термос) — «горячий».

Он использовался в некоторых странах на протяжении тысячелетий для приготовления пищи и в системах отопления. Подземные геотермальные резервуары пара и нагретой воды можно использовать для выработки электроэнергии, а также для других целей, связанных с обогревом и охлаждением.

Одним из примеров отопления и охлаждения является установка геотермального теплового насоса на глубине около 10 футов под землей. Эти трубы заполнены водой или раствором антифриза. Вода перекачивается по замкнутому контуру труб. Эти геотермальные тепловые насосы помогают охлаждать здания летом и поддерживать тепло летом. Это происходит за счет поглощения тепла земли, когда вода циркулирует обратно в здание.

Геотермальная вода использовалась для выращивания растений в теплицах, для централизованного теплоснабжения домов и предприятий. Его также можно проложить под дорогами для таяния снега.

Скважины глубиной до мили и более бурятся в подземных резервуарах, чтобы получить доступ к геотермальным ресурсам. Эти ресурсы можно эксплуатировать за счет природного тепла, проницаемости горных пород и воды или с помощью усовершенствованных геотермальных систем, которые увеличивают или создают геотермальные ресурсы посредством процесса, называемого гидравлическим стимулированием. Эти геотермальные ресурсы, будь то природные или усовершенствованные, приводят в действие турбины, связанные с генераторами электроэнергии.

Первый зарегистрированный случай использования геотермального тепла для производства электроэнергии произошел в Лардерелло, Италия, в 19 году.04. Тем не менее, геотермальное тепло использовалось для купания с эпохи палеолита. Также было показано, что обезьяны в Японии используют нагретую воду из горячих источников, чтобы согреться в зимние месяцы в горных районах.

Геотермальные электростанции бывают трех различных конструкций; сухой пар, мгновенный и бинарный:

  • Самый старый тип — это сухой пар, который берет пар непосредственно из трещин в земле для привода турбины.
  • Установки мгновенного испарения извлекают из-под земли горячую воду под высоким давлением и смешивают ее с более прохладной водой под низким давлением. Это, в свою очередь, создает пар, который используется для привода турбины.
  • Бинарные установки используют горячую воду, пропущенную через вторичную жидкость, которая имеет более низкую температуру кипения, чем вода. Вторичная жидкость превращается в пар, который приводит в движение турбину. Ожидается, что большинство будущих геотермальных электростанций будут бинарными.

Соединенные Штаты являются крупнейшим производителем в мире. У них также есть крупнейшая геотермальная разработка в мире, расположенная в Гейзерах к северу от Сан-Франциско, Калифорния. Несмотря на название, там нет гейзеров, а используется только пар, а не горячая вода.

Первая скважина для производства электроэнергии была пробурена в 1924 году, в 1950-х годах были пробурены другие скважины, а с 1970-х годов велась дальнейшая разработка.

Другие страны, такие как Исландия, имеют хорошие возможности для использования геотермальных ресурсов, что они делают с 1907 года. Имея 25 действующих вулканов и 600 горячих источников, 25% энергии Исландии поступает от пяти геотермальных электростанций.

Основными преимуществами геотермальной энергии как источника возобновляемой энергии являются экологические. Он производит только одну шестую часть углекислого газа, выбрасываемого электростанцией, работающей на чистом природном газе.

Геотермальная энергия также дешевле, чем традиционная энергия, с экономией до 80% по сравнению с ископаемым топливом.

В отличие от других возобновляемых источников энергии, таких как солнце и ветер, она доступна постоянно.

Несмотря на то, что геотермальная энергия недорогая, устойчивая и безвредная для окружающей среды, она не лишена недостатков.

Во-первых, добыча ограничена районами вблизи границ тектонических плит. Кроме того, некоторые места могут остыть после десятилетий использования.

Хотя после постройки завода это дешевле, чем ископаемое топливо, бурение и разведка этих участков обходятся дорого. Отчасти это связано с большим износом сверл и других инструментов в таких агрессивных средах.

Геотермальные электростанции могут выделять сероводород, газ с запахом тухлых яиц. Наконец, некоторые геотермальные жидкости содержат небольшое количество токсичных материалов, от которых необходимо избавляться.

Благодаря опыту TWI в области покрытий и свойств материалов, а также нашей обширной работе в нефтегазовой отрасли, мы имеем все возможности для использования этого опыта в полевых условиях.

Например, знания TWI в области износостойких материалов обеспечивают потенциальные решения для геотермального бурения. Кроме того, наши знания в области структурной целостности и управления целостностью, а также наш опыт в области соединения имеют прямое применение в геотермальных проектах.

TWI уже работает над рядом проектов вместе с ведущими мировыми компаниями в области геотермальных технологий и энергетики.

Дополнительная информация

Каковы преимущества и недостатки?

Геотермальная энергия — это устойчивый и возобновляемый источник энергии, который до сих пор практически не используется.

Геотермальная энергия в TWI

Компания TWI участвовала в нескольких проектах, направленных на использование и развитие использования геотермальной энергии в промышленности.

Каковы преимущества и недостатки геотермальной энергии?

Геотермальная энергия — это устойчивый и возобновляемый источник энергии, который до сих пор в значительной степени не используется. Как экологически чистый ресурс, он может удовлетворить потребности в отоплении, охлаждении и электричестве в будущем.

Геотермальная энергия обладает многими преимуществами, но также и некоторыми проблемами, которые необходимо преодолеть, чтобы полностью использовать этот природный ресурс.

Содержание

Нажмите на ссылки ниже, чтобы перейти к разделу руководства:

  • Преимущества
  • Недостатки
  • Обзор

TWI

TWI является организацией, основанной на промышленном членстве. Эксперты TWI могут предоставить вашей компании расширение ваших собственных ресурсов. Наши специалисты стремятся помочь промышленности повысить безопасность, качество, эффективность и прибыльность во всех аспектах технологии соединения материалов. Промышленное членство в TWI в настоящее время распространяется на более чем 600 компаний по всему миру, охватывающих все отрасли промышленности.

Вы можете узнать больше, связавшись с нами ниже:

[email protected]

1. Экологичность

Геотермальная энергия более экологична, чем традиционные источники топлива, такие как уголь и другие ископаемые виды топлива. Кроме того, углеродный след геотермальной электростанции невелик. Хотя существует некоторое загрязнение, связанное с геотермальной энергией, оно относительно минимально по сравнению с ископаемым топливом.

2. Возобновляемая

Геотермальная энергия — это источник возобновляемой энергии, которого хватит до тех пор, пока Земля не будет уничтожена солнцем примерно через 5 миллиардов лет. Горячие резервуары внутри Земли естественным образом пополняются, что делает ее возобновляемой и устойчивой.

3. Огромный потенциал

Мировое потребление энергии в настоящее время составляет около 15 тераватт, что далеко от общего объема потенциальной энергии, доступной из геотермальных источников. Хотя в настоящее время мы не можем использовать большинство резервуаров, есть надежда, что количество пригодных для эксплуатации геотермальных ресурсов будет увеличиваться благодаря текущим исследованиям и разработкам в отрасли. В настоящее время считается, что геотермальные электростанции могут обеспечить от 0,0035 до 2 тераватт электроэнергии.

4. Устойчивый / Стабильный

Геотермальная энергия является надежным источником энергии по сравнению с другими возобновляемыми источниками, такими как энергия ветра и солнца. Это связано с тем, что ресурс всегда доступен для использования, в отличие от энергии ветра или солнца.

5. Отопление и охлаждение

Эффективное использование геотермальной энергии для производства электроэнергии требует температуры воды выше 150°C для привода турбин. В качестве альтернативы можно использовать разницу температур между поверхностью и наземным источником. Поскольку земля более устойчива к сезонным перепадам температуры, чем воздух, она может выступать в качестве поглотителя/источника тепла с геотермальным тепловым насосом всего в двух метрах от поверхности.

6. Надежность

Энергию, выработанную из этого ресурса, легко рассчитать, поскольку она не колеблется так, как другие источники энергии, такие как солнце и ветер. Это означает, что мы можем прогнозировать выходную мощность геотермальной электростанции с высокой степенью точности.

7. Топливо не требуется

Поскольку геотермальная энергия является природным ресурсом, топливо не требуется, например, ископаемое топливо, которое является ограниченным ресурсом, который необходимо добывать или иным образом извлекать из земли.

8. Быстрая эволюция

В настоящее время ведется активное исследование геотермальной энергии, а это означает, что создаются новые технологии для улучшения энергетического процесса. Появляется все больше проектов по совершенствованию и развитию этой области промышленности. С такой быстрой эволюцией многие из нынешних минусов геотермальной энергии будут смягчены.

1. Местоположение ограничено

Самым большим недостатком геотермальной энергии является то, что она зависит от местоположения. Геотермальные электростанции необходимо строить в местах, где энергия доступна, а это означает, что некоторые районы не могут использовать этот ресурс. Конечно, это не проблема, если вы живете в месте, где геотермальная энергия легкодоступна, например, в Исландии.

2. Побочные эффекты для окружающей среды

Хотя геотермальная энергия обычно не приводит к выбросу парниковых газов, многие из этих газов хранятся под поверхностью земли и выбрасываются в атмосферу во время раскопок. Хотя эти газы также выбрасываются в атмосферу естественным путем, их скорость увеличивается вблизи геотермальных электростанций. Тем не менее, эти выбросы газа по-прежнему намного ниже, чем выбросы, связанные с ископаемым топливом.

3. Землетрясения

Геотермальная энергия также может вызвать землетрясения. Это связано с изменениями в структуре Земли в результате раскопок. Эта проблема более распространена с усовершенствованными геотермальными электростанциями, которые нагнетают воду в земную кору, открывая трещины для более широкого использования ресурса. Однако, поскольку большинство геотермальных электростанций находятся вдали от населенных пунктов, последствия этих землетрясений относительно невелики.

4. Высокая стоимость

Геотермальная энергия является дорогостоящим ресурсом, стоимость которого варьируется от 2 до 7 миллионов долларов за электростанцию ​​мощностью 1 мегаватт. Однако, если первоначальные затраты высоки, затраты могут окупиться в виде части долгосрочных инвестиций.

5. Устойчивость

Для поддержания устойчивости геотермальной энергии жидкость необходимо закачивать обратно в подземные резервуары быстрее, чем она истощается. Это означает, что геотермальной энергией необходимо правильно управлять для поддержания ее устойчивости.

Для промышленности важно оценить плюсы и минусы геотермальной энергии, чтобы учесть преимущества при смягчении любых потенциальных проблем.

Плюсы Минусы
Этот источник энергии более экологичен, чем обычные источники топлива . Самым большим недостатком геотермальной энергии является то, что она зависит от местоположения .
Источник возобновляемые источники энергии . Газы выбрасываются в атмосферу во время копания.
Количество эксплуатируемых геотермальных ресурсов будет увеличиваться благодаря текущим исследованиям и разработкам в отрасли. Геотермальная энергия подвергается риску землетрясений .
устойчивый источник энергии , поскольку он всегда доступен, в отличие от ветра и солнца. Дорогостоящий ресурс для использования , с высокими первоначальными затратами в пределах от 2 до 7 миллионов долларов для завода мощностью 1 мегаватт.
Надежный источник , так как проще с высокой степенью точности предсказать выходную мощность геотермальной электростанции.

Что такое геотермальная электростанция: Что такое Геотермальная электростанция (ГеоЭС или ГеоТЭС)?
© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»