Содержание
Энергетика: история, настоящее и будущее
Доступность энергии и надежность энергоснабжения в современном мире являются основой развития экономики, улучшения качества жизни людей.
В первой книге «От огня и воды к электричеству» настоящего издания «Энергетика: история, настоящее и будущее» дается представление об эволюции Земли, истории использования человеком огня, освоении энергии рек, ветра с древнейших времен до эпохи электричества, освещены начало использования солнечной энергии и ее потенциал, открытие и использование основных видов ископаемых энергетических ресурсов (угля, нефти, газа, урана).
Во второй книге «Познание и опыт – путь к современной энергетике» приводится история развития учения о теплоте и использовании тепловой энергии, исследований и открытия основных законов электричества, создания первых гидрои теплоэлектростанций и систем передач электроэнергии, исследований и использования ядерной энергии, создания первых атомных электростанций.
В настоящей третьей книге «Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики» приводится история, современное состояние и перспективы развития теплоэнергетики и гидроэнергетики, основы теории тепловых электростанций, их основные типы, типы котлов, паровых и газовых турбин, этапы развития гидроэнергетики, основные типы, условия эксплуатации и режимы работы ГЭС и ГАЭС, состав их технологического оборудования.
Достижения в развитии учения о теплоте и электричестве, использовании тепловой и гидроэнергии, становлении электротехники, создании турбин, генераторов позволили в конце XIX века построить первые промышленные электростанции, осуществить передачу электроэнергии на значительные расстояния.
Мы, живущие в ХХI веке, где электроэнергия является основой жизнедеятельности общества, всегда будем помнить великих ученых разных стран – М.В. Ломоносова (1711–1765), Э. Мариотта (1620–1684), Ж. Гей-Люссака (1778–1850), С. Карно (1796–1832), Г. Гельмгольца (1821–1894), Ю. Майера (1814–1878), Р. Клаузиуса (1822–1888), Р. Бойля (1627–1691), Д. Джоуля (1818–1889), У. Томсона (1824–1907), Б. Румфорда (1753–1814), Д. Гиббса (1839–1903), У. Гильберта (1544–1603), О. Герике (1602–1686), С. Грея (1666–1735), Ш. Дюфе (1698–1739), Б. Франклина (1706–1790), Ш. Кулона (1736–1806), Л. Гальвани (1737–1798), А. Вольта (1745–1827), Г. Ома (1787–1854), Г. Кирхгофа (1824–1887), Г. Герца (1857–1894), Г. Эрстеда (1777–1851), А. Ампера (1775–1836), М. Фарадея (1791–1867), Д. Максвелла (1831–1879), Э. Ленца (1804–1865) и многих других, гением которых были разработаны фундаментальные основы теплотехники и электротехники; великих инженеров и изобретателей Г. Лаваля, Ч. Парсонса, Ч. Кертиса, О.Рато, Г. Цели, братьев Пиксии, В. Сименса, Т. Грамма, И. Фонтена, Т. Эдисона, М. ДоливоДобровольского, Н. Теслу и многих других, которыми были созданы турбины, генераторы и построены первые промышленные электростанции.
Первая в мире крупная тепловая электростанция была введена в 1882 г. в НьюЙорке, первая промышленная ГЭС – в г. Лауфен в Германии, а к концу XIX века были созданы необходимые условия, обеспечившие наступление эры современной электроэнергетики.
Стремительно развивающаяся с начала ХХ века электроэнергетика и электрификация сыграли определяющую роль в развитии экономики, в резком повышении эффективности промышленности, развитии городов, более экономном и эффективном расходовании природных ресурсов. Доля электроэнергетики в структуре потребления энергии резко увеличилась, достигнув к концу ХХ века 40% в развитых странах, входящих в Организацию экономического сотрудничества и развития (ОЭСР). Производство электроэнергии в мире с 1950 по 2000 гг. увеличилось в 14 раз и превысило 15 трлн. кВт·ч (при мощности электростанций 3,58 млрд. кВт), из которых на ТЭС и ТЭЦ приходилось более 64%, а на ГЭС – около 19%.
В течение ХХ века совершенствовались технологии производства электроэнергии и оборудование, росли мощности энергоблоков на ТЭС, достигнув более 1 млн. кВт.
Совершенствование и развитие в ХХ веке паровых, газових, гидравлических турбин, парогазовых технологий связаны с именами А. Стодолы, К. Гольцварта, Яндрассика, В.М. Маковского, Н.Е. Жуковского, Б.С. Стечкина, А.М. Люльки, А.Г. Ивченко, Л.Н. Ложкина и многих других.
Паровые турбины, имевшие в начале ХХ века мощность до 10 МВт, достигли в начале ХХI века мощности более 1 млн. кВт, начальных параметров пара – до 30 МПа, температуры – до 600°С и к.п.д. до 45%.
При развитии стационарных энергетических ГТУ с 50-х годов ХХ века широко использовались выдающиеся достижения авиационного газотурбостроения. Начав с мощностей до 10 МВт, начальной температуры газа 800°С и к. п.д. 26%, в современных ГТУ достигнуты мощности до 300 МВт, температуры до 1500°С и к.п.д. до 39%, а при промежуточном охлаждении воздуха – к.п.д. до 45%.
Мощным стимулом дальнейшего развития ГТУ стало возрастающее применение в теплоэнергетике парогазовых технологий. Мощности блоков современных ПГУ увеличились до 600 МВт, к.п.д. – до 58%.
Широкое развитие, особенно во второй половине ХХ века, получило централизованное теплоснабжение в СССР, странах Северной Европы. Основными направлениями повышения эффективности теплофикации стало использование комбинированной выработки теплоты и электроэнергии, а также парогазового цикла.
Современная теплоэнергетика, являясь важнейшим фактором развития общества, одновременно является одним из основных загрязнителей окружающей среды, оказывая глобальное отрицательное влияние на экологию, на изменение климата. Так, на долю ТЭС приходится около 30% антропогенных выбросов парниковых газов.
Для преодоления экологического кризиса в теплоэнергетике должны произойти качественные изменения. Важнейшими проблемами перспективного развития тепловой энергетики являются дальнейшее техническое совершенствование, переход на принципиально новые технологии, обеспечивающие повышение экономической и энергетической эффективности, надежности и экологической чистоты производства электрической энергии с минимизацией выбросов в окружающую среду до экологически безопасного уровня. Внедрение разрабатываемых гибридных установок, представляющих собой сочетание топливных элементов и ПГУ, может позволить в перспективе достичь к.п.д. 75%, а при использовании когенерационной технологии с выработкой также теплоты – до 85% и более. В теплофикации дальнейшее развитие получат когенерационные технологии.
ХХ век характеризуется быстрым развитием гидроэнергетики, использующей возобновляемые гидроэнергетические ресурсы и одновременно комплексно решающей проблемы водоснабжения, орошения, защиты от паводков, рекреации и др.
На уровне 2000 г. в мире освоено около 32% экономически эффективного гидроэнергетического потенциала и на ГЭС выработано 2650, а в 2008 г. – 3350 млрд. кВт·ч (на 26% больше), максимальная высота плотин увеличилась до 300 м, полезная емкость крупных водохранилищ составляет десятки км3, а ГЭС «Три ущелья» в Китае достигла мощности 18,2 млн. кВт. Во многих случаях ГЭС и их каскады стали ядром крупных водохозяйственных и территориально-производственных комплексов, обеспечивающих подъем экономики и улучшение социальных условий в слаборазвитых странах. Планируется дальнейшее широкое использование гидроэнергетических ресурсов, а также строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС), которые играют важнейшую роль в энергосистемах, обеспечивая регулирование суточных графиков нагрузок, заполняя ночные провалы и покрывая пиковую часть графика, выполняя резервные функции.
Истоки развития теплоэнергетики — EF energy freedom
Истоки развития теплоэнергетики |
Видео YouTube
История развития теплоэнергетики и, в частности, тепловых двигателей связана с эволюцией развития естествознания и техники. Рассмотрим вопрос и истории развития тепловых двигателей на основе развития естествознания и техники. Каковы же были научные предпосылки появления тепловых двигателей? Кто же были те «гиганты науки», на плечах которых строилось « здание» современной теплотехники. Говорят, еще две с лишним тысячи лет назад, в III веке до нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара (Приложение 1). Рисунок пушки Архимеда и ее описание были найдены спустя 18 столетий в рукописях великого итальянского ученого, инженера и художника Леонардо да Винчи. Первое четкое упоминание об использовании «движущей силы огня» относится к I в. до н. э., когда Герон Александрийский построил множество различных паровых машин-игрушек, вершиной которых был прообраз реактивно-турбинного двигателя Эолопил, и сделал попытку дать теоретическое объяснение их рабочего процесса. Эолопил представлял собой полый металлический шар с впаянными в него на противоположных полушариях открытыми трубками, загибавшимися в разные стороны. В шар наливалась вода и подогревалась до кипения. Образовавшийся пар выбрасывался из трубок, создавая реактивные силы, под действием которых шар вращался в трубчатых опорах (Приложение 2). Однако низкий уровень науки и техники и отсутствие потребности в новом двигателе у общества остановили его разработку почти на 1700 лет.
Отдельные технические решения возникали и совершенствовались по мере развития естествознания в целом и отдельных базовых наук: теплотехники, гидравлики, механики и других. В рукописях Леонардо да Винчи начала XVI в есть несколько рисунков с изображением цилиндра и поршня. Под поршнем в цилиндре находится вода, а сам цилиндр подогревается. Леонардо да Винчи предполагал, что образовавшийся в результате нагрева воды пар, расширяясь и увеличиваясь в объеме, будет искать выход и толкать поршень вверх. Во время своего движения вверх поршень мог бы совершать полезную работу. В середине XVI в. итальянец Кардан указывал на свойство пара конденсировать при охлаждении. В XVII веке именно эта идея стала занимать умы учёных. Расширяющийся пар может совершить работу. Нужно, только чтобы пробка превратилась в поршень, соединенный с каким-нибудь насосом или механизмом да научиться возвращать поршень в исходное положение. Здесь пригодились исследования Эванжелисто Торричелли по атмосферному давлению. Если под поршнем образуется «пустота», то атмосферное давление вернёт его на прежнее место и процесс можно повторить снова. Этим и занимался врач по образованию, француз Дени Папен. Опыты итальянца Дж.делла Порта по исследованию удельного объема водяного пара (1601 г.) показали возможность подъема воды давлением пара, причем необходимость кипячения всей поднимаемой воды исключалась применением отдельного сосуда — парогенератора, предшественника парового котла. Позднее француз Саломон де Ко описывал «страшную силу» пара, способного, как показали опыты, разорвать толстостенный металлический сосуд и также поднимать воду высоким фонтаном (1623 г.). Таким образом, «сила водяного пара» не могла не обратить на себя внимание, как на один из источников энергии, не зависящий от местных условий и способный решать наиболее актуальную задачу водоподъема.
Появление тепловых двигателей связано с возникновением и развитием промышленного производства в начале XVII в. главным образом в Англии. С увеличением глубины рудников потребность в мощности для откачивания воды увеличивалась в связи с повышением объемов откачиваемой воды и ростом высоты ее подъема из рудников. Копи, в которых добывали руду, нуждались в устройствах для откачки воды. Глубина шахт стала достигать 200 м. Приходилось держать до пятисот лошадей на одном руднике. Эта чисто практическая задача и стала причиной того, что первым тепловым двигателем стала машина для откачки воды.
Кризис, начавшийся в водоподъемных установках еще в XVII в., в XVIII в. распространился и на другие отрасли производства.
Таким образом, практика сумела решить первый этап задачи перехода от водяного колеса к тепловому двигателю.
Краткая история гидроэнергетики
От ее зарождения до современности
Некоторые из первых инноваций в использовании воды для производства энергии были придуманы в Китае во времена династии Хань между 202 г. до н.э. и 9 г. н.э. Отбойные молоты, приводимые в действие вертикально установленным водяным колесом, использовались для измельчения и шелушения зерна, дробления руды и в раннем производстве бумаги.
Доступность гидроэнергии уже давно тесно связана с ускорением экономического роста. Когда Ричард Аркрайт в 1771 году основал Cromford Mill в долине Дервент в Англии для производства хлопка и, таким образом, создал одну из первых в мире фабрик, источником энергии, который он использовал, была гидроэнергетика.
Изобретения в области турбинных технологий
Некоторые ключевые разработки в области гидроэнергетики произошли в первой половине девятнадцатого века. В 1827 году французский инженер Бенуа Фурнейрон разработал турбину, способную производить около 6 лошадиных сил — самую раннюю версию реактивной турбины Фурнейрона.
В 1849 году британо-американский инженер Джеймс Фрэнсис разработал первую современную водяную турбину — турбину Фрэнсиса, которая и сегодня остается самой широко используемой водяной турбиной в мире. В 1870-х годах американский изобретатель Лестер Аллан Пелтон разработал колесо Пелтона, импульсную водяную турбину, которую он запатентовал в 1880 году.0006
В 20 веке австрийский профессор Виктор Каплан в 1913 году разработал турбину Каплана – турбину пропеллерного типа с регулируемыми лопастями.
Первые гидроэлектростанции
Первая в мире гидроэлектростанция использовалась для питания одной лампы в загородном доме Крэгсайд в Нортумберленде, Англия, в 1878 году. Четыре года спустя была построена первая электростанция, обслуживающая систему частных и коммерческих клиентов. была открыта в Висконсине, США, и в течение десятилетия в эксплуатации находились сотни гидроэлектростанций.
В Северной Америке гидроэлектростанции были построены в Гранд-Рапидс, Мичиган (1880 г.), Оттаве, Онтарио (1881 г.), Долджвилле, Нью-Йорк (1881 г.) и Ниагарском водопаде, Нью-Йорк (1881 г.). Они использовались для снабжения мельниц и освещения некоторых местных зданий.
На рубеже веков технология распространилась по всему миру: в 1891 году в Германии была построена первая трехфазная гидроэлектростанция, а в 1895 году в Австралии была запущена первая государственная электростанция в Южном полушарии. В 189 году5 на Ниагарском водопаде была построена крупнейшая в мире гидроэлектростанция того времени — электростанция Эдварда Дина Адамса.
К 1900 году сотни малых гидроэлектростанций работали по мере того, как новые технологии распространялись по всему миру. В Китае в 1905 г. на ручье Синдянь близ Тайбэя была построена ГЭС установленной мощностью 500 кВт.
Век быстрых перемен
Двадцатый век стал свидетелем быстрых инноваций и изменений в конструкции гидроэнергетических сооружений.
Политика, принятая президентом США Франклином Рузвельтом, в том числе «Новый курс» в 1930-х годах, способствовала строительству нескольких многоцелевых проектов, таких как плотины Гувера и Гранд-Кули, где к 1940 году на гидроэнергетику приходилось 40 процентов производства электроэнергии в стране. [ 1] [2]
С 1940-х по 1970-е годы, первоначально вызванные Второй мировой войной, за которой последовал сильный послевоенный экономический рост и рост населения, государственные коммунальные предприятия построили значительные гидроэлектростанции по всей Западной Европе, а также в Советском Союзе. Союза, Северной Америки и Японии. [3]
Недорогая гидроэнергетика рассматривалась как один из лучших способов удовлетворения растущего спроса на энергию и часто была связана с развитием энергоемких отраслей, таких как алюминиевые и сталелитейные заводы.
За последние десятилетия двадцатого века Бразилия и Китай стали мировыми лидерами в области гидроэнергетики. Плотина Итайпу, расположенная между Бразилией и Парагваем, была открыта в 1984 году с мощностью 12 600 МВт — с тех пор она была расширена и модернизирована до 14 000 МВт — и сегодня ее размеры затмевает только 22 500 МВт плотина «Три ущелья» в Китае.
Десятилетний рост мощностей остановился в конце 1980-х, а затем упал в 1990-х. Это произошло из-за растущих финансовых ограничений и опасений по поводу экологических и социальных последствий развития гидроэнергетики, что остановило многие проекты по всему миру. [4]
Кредитование и другие формы поддержки со стороны международных финансовых организаций (МФУ), прежде всего Всемирного банка, прекратились в конце 1990-х годов, что особенно сказалось на строительстве гидроэлектростанций в развивающихся странах.
Повышенное внимание к устойчивости
Ближе к концу века, когда глобальное понимание воздействия на окружающую среду и социальную сферу возросло, начался процесс переоценки значения и роли гидроэнергетики в национальном развитии. В 2000 году Всемирная комиссия по плотинам (WCD) опубликовала знаменательный отчет, который поставил под сомнение существующую практику и инициировал изменение планирования и развития гидроэнергетики в сторону устойчивости и затронутых сообществ. [5] [6]
Международная гидроэнергетическая ассоциация (IHA), образованная под эгидой ЮНЕСКО в 1995 г., начала работу над Руководством IHA по устойчивому развитию в 2004 г., в котором учитывались также стратегические приоритеты WCD, а также как Политика защитных мер Всемирного банка, Стандарты деятельности Международной финансовой корпорации и Принципы Экватора. Эти руководящие принципы привели к разработке Протокола оценки устойчивости гидроэнергетики (HSAP), многостороннего инструмента для оценки проектов на всех этапах их жизненного цикла.
Эти разработки привели к коренным изменениям в том, как лучше всего планировать, разрабатывать и эксплуатировать гидроэнергетические проекты, и привели к растущему пониманию роли технологии в борьбе с изменением климата, сокращении бедности и повышении благосостояния.
Новая эра гидроэнергетики
Вскоре после начала двадцать первого века развитие гидроэнергетики получило новый импульс, особенно в Азии и Южной Америке.
В период с 2000 по 2017 год во всем мире было добавлено около 500 ГВт установленной мощности гидроэлектростанций, что представляет собой увеличение на 65 процентов, при этом рост с 2010 года уже превышает показатели, зарегистрированные в первом десятилетии века.
Значительный рост установленной мощности и выработки гидроэлектроэнергии был обусловлен рядом часто взаимосвязанных факторов, в частности:
Спрос на энергию в странах с развивающейся экономикой
и устойчивый источник электроэнергии для поддержки быстрого экономического роста. С 2000 г. Китай более чем в четыре раза увеличил свою установленную мощность до 341 ГВт (2017 г.), что составляет более половины прироста гидроэнергетической мощности в мире.
Инвестиции и торговля Юг-Юг
Бум инвестиций и торговли Юг-Юг (между развивающимися странами) стал важным источником финансирования гидроэнергетики и передачи технологий. С 2004 по 2012 год объем торговли продукцией и оборудованием для гидроэнергетики в направлении Юг-Юг увеличился с менее чем 10 процентов от общего объема мировой торговли до почти 50 процентов.
Национальные банки развития и частные инвесторы из стран с развивающейся экономикой, таких как Китай, Бразилия и Таиланд, стали крупными источниками прямых иностранных инвестиций (ПИИ), которые в прошлом в основном предоставлялись международными агентствами развития и многосторонними банками развития.
В рамках стратегии китайского правительства «Выход вовне» и инициативы «Один пояс, один путь» китайские компании и банки в период с 2000 по 2016 год инвестировали почти 25 миллиардов долларов США в зарубежные проекты и в процессе стали мировыми лидерами в развитии гидроэнергетики.
Многосторонние соглашения и цели
В последнее десятилетие роль гидроэнергетики в достижении результатов развития, согласованных на международном уровне, получила более широкое признание, например, благодаря Целям устойчивого развития и климатическим целям, включая Парижское соглашение, которые повлияли на цели национальной политики. В частности, проекты малых гидроэлектростанций (мощностью менее 20 МВт) выиграли от Механизма чистого развития, который был введен в соответствии с Киотским протоколом, предшествующим Парижскому соглашению, для поощрения чистого и устойчивого развития.
Поддержка со стороны Всемирного банка и МФУ
Кредитование Всемирного банка на развитие гидроэнергетики увеличилось с нескольких миллионов долларов в 1999 году до почти 2 миллиардов долларов в 2014 году. инвестора» важному «организатору», который оказывает помощь в технических знаниях и привлекает других финансистов за стол переговоров. Хотя денежная стоимость кредита Всемирного банка составляет небольшую долю от общей суммы, ежегодно гидроэнергетика, наряду с другими МФУ, включая Азиатский банк развития, способствовала увеличению инвестиций и участия частного сектора.
Будущее
Ожидается, что благодаря своим многочисленным услугам и преимуществам гидроэнергетика останется крупнейшим в мире источником возобновляемой электроэнергии в ближайшие годы и со значительным неиспользованным гидроэнергетическим потенциалом; Ожидается, что большая часть будущего роста сектора будет приходиться на Африку и Азию.
В 2018 году IHA в своем ежегодном отчете о состоянии гидроэнергетики сообщила, что установленная мощность гидроэлектростанций во всем мире выросла до 1267 ГВт, а в 2017 году было выработано рекордное количество 4185 ТВтч9.0006
По данным Международного энергетического агентства, для выполнения основных связанных с энергетикой компонентов Целей в области устойчивого развития, включая обязательство по Парижскому соглашению о температуре ниже двух градусов по Цельсию, потребуется ввести в эксплуатацию дополнительно около 800 ГВт гидроэлектростанций. в течение следующих двух десятилетий.
Ознакомьтесь с отчетом о состоянии гидроэнергетики за 2021 год, чтобы узнать последние новости отрасли.
История геотермальной энергии в Америке
Археологические данные показывают, что первое использование человеком геотермальных ресурсов в Северной Америке произошло более 10 000 лет назад, когда палеоиндейцы поселились у горячих источников. Источники служили источником тепла и очищения, их минералы — источником исцеления. В то время как люди все еще нежатся в неглубоких бассейнах, подогреваемых землей, инженеры разрабатывают технологии, которые позволят нам исследовать более 10 миль под поверхностью земли в поисках геотермальной энергии. Мы приглашаем вас изучить хронологию новейшей истории геотермальной энергии в Соединенных Штатах.
18:00-18:50 | 1851-1900 | 1901–1950 | 1951-1960 | 1961–1970 | 1971–1980 | 1981–1990 | 1991–2000 г. | 2001–2010 | 2011-настоящее время
1800 — 1850
1807
По мере того, как европейские поселенцы двигались на запад через континент, они тянулись к этим источникам тепла и жизненной силы. В 1807 году первый европеец, посетивший район Йеллоустона, Джон Колтер, вероятно, столкнулся с горячими источниками, что привело к названию «Ад Колтера». Также в 1807 году поселенцы основали город Хот-Спрингс, штат Арканзас, где в 1830 году Аса Томпсон взимал по одному доллару за использование трех ванн с родниковой водой в деревянной ванне, и произошло первое известное коммерческое использование геотермальной энергии.
1847
Уильям Белл Эллиот, член исследовательской группы Джона Фремонта, натыкается на дымящуюся долину к северу от того места, где сейчас находится Сан-Франциско, Калифорния. Эллиот называет это место Гейзерами (неправильное название) и думает, что нашел врата ада.
Back to Top
1851 — 1900
1852
Отель Geysers превратился в спа-центр под названием The Geysers Resort Hotel. Среди гостей Дж. Пирпонт Морган, Улисс С. Грант, Теодор Рузвельт и Марк Твен.
1862
У источников, расположенных к юго-востоку от Гейзеров, бизнесмен Сэм Брэннан вкладывает примерно полмиллиона долларов в экстравагантную застройку под названием «Калистога», изобилующую гостиницей, банями, павильоном для катания на коньках и ипподромом. Браннан был одним из многих курортов, напоминающих курорты Европы.
1864
Дома и жилища строились рядом с источниками на протяжении тысячелетий, чтобы использовать естественное тепло этих геотермальных источников, но строительство отеля Hot Lake недалеко от Ла-Гранд, штат Орегон, знаменует собой первый случай, когда энергия из горячие источники используются в больших масштабах.
1892
Жители Бойсе, штат Айдахо, ощущают тепло первой в мире системы централизованного теплоснабжения, когда вода из горячих источников поступает в городские здания. В течение нескольких лет система обслуживает 200 домов и 40 предприятий в центре города. Сегодня в Бойсе есть четыре системы централизованного теплоснабжения, которые обеспечивают теплом более 5 миллионов квадратных футов жилых, деловых и государственных помещений. Хотя никто не имитировал эту систему около 70 лет, в настоящее время существует 17 систем централизованного теплоснабжения в Соединенных Штатах и еще несколько десятков по всему миру.
Первая геотермальная электростанция, 1904 г., Лардерелло, Италия.
1900
Вода из горячих источников подведена к домам в Кламат-Фолс, штат Орегон.
Наверх
1901 — 1950
1904
Принц Пьеро Джинори Конти изобретает первую геотермальную электростанцию на месторождении сухого пара Лардерелло в Тоскане, Италия.
1921
Джон Д. Грант бурит скважину в Гейзерах для производства электроэнергии. Эта попытка не увенчалась успехом, но год спустя Грант добивается успеха на другом участке долины, и первая в США геотермальная электростанция вступает в строй. Грант использует пар из первой скважины для строительства второй скважины, и, спустя несколько скважин, предприятие производит 250 киловатт электроэнергии, достаточной для освещения зданий и улиц на курорте. Однако электростанция не выдерживает конкуренции с другими источниками энергии и вскоре выходит из употребления.
Создан национальный парк Хот-Спрингс в Арканзасе.
1927
Компания Pioneer Development Company проводит бурение первой разведочной скважины в Imperial Valley, Калифорния.
1930
Первая коммерческая теплица с использованием геотермальной энергии предпринята в Бойсе, штат Айдахо. В операции используется скважина глубиной 1000 футов, пробуренная в 1926 году. В Кламат-Фолс Чарли Либ разрабатывает первый скважинный теплообменник (DHE) для обогрева своего дома. На сегодняшний день по всей стране используется более 500 DHE.
1940
Первое отопление жилых помещений в Неваде начинается в районе Моана в Рино.
1948
Геотермальные технологии продвигаются на восток, когда профессор Карл Нильсен из Университета штата Огайо разрабатывает первый геотермальный тепловой насос для использования в своей резиденции. Дж. Д. Крокер, инженер из Портленда, штат Орегон, впервые применил в коммерческом здании тепловой насос грунтовой воды.
Вернуться к началу
1951–1960
Геотермальная электростанция в Гейзерах.
1960
Введена в эксплуатацию первая в стране крупная геотермальная электростанция. Pacific Gas and Electric управляет заводом, расположенным в Гейзерах. Первая турбина вырабатывает 11 мегаватт (МВт) полезной мощности и успешно работает более 30 лет. На сегодняшний день в эксплуатации находятся 69 генерирующих объектов на 18 ресурсных площадках по всей стране.
Наверх
1961 — 1970
1970
Совет по геотермальным ресурсам создан для поощрения разработки геотермальных ресурсов во всем мире.
Принят Закон о геотермальном паре, который наделяет министра внутренних дел полномочиями сдавать в аренду государственные земли и другие федеральные земли для разведки и разработки геотермальных источников экологически безопасным способом.
Наверх
1971 — 1980
1972
Создана Ассоциация геотермальной энергии. В ассоциацию входят американские компании, которые разрабатывают геотермальные ресурсы по всему миру для производства электроэнергии и прямого использования тепла.
1973
Национальный научный фонд становится ведущим агентством федеральных геотермальных программ.
1974
Правительство США принимает Закон об исследованиях, разработке и демонстрации геотермальной энергии (RD&D), учреждая Программу гарантирования геотермальных кредитов, которая обеспечивает инвестиционную безопасность государственного и частного секторов, использующих развивающиеся технологии для эксплуатации геотермальных ресурсов.
1975
Создано Управление энергетических исследований и разработок (ERDA). Подразделение геотермальной энергии берет на себя программу НИОКР. Образован Гео-Тепловой Центр. Центр, расположенный в Орегонском технологическом институте, распространяет информацию среди потенциальных пользователей и проводит прикладные исследования по использованию низко- и среднетемпературных геотермальных ресурсов. Геологическая служба США публикует первую национальную оценку и кадастр геотермальных ресурсов.
1977
Учреждено Министерство энергетики США (DOE).
1978
Принят Закон о политике регулирования коммунальных предприятий (PURPA). PURPA поощряет развитие независимых проектов когенерации и малой энергетики, не связанных с коммунальными услугами, требуя, чтобы электрические коммунальные предприятия подключались к ним. Закон приводит к разработке нескольких ресурсов с преобладанием воды.
Geothermal Food Processors, Inc. открывает первый геотермальный завод по переработке пищевых продуктов (сушка урожая) в Брейди-Хот-Спрингс, штат Невада. Программа гарантирования кредита предоставляет 3,5 миллиона долларов для объекта.
При финансовой поддержке Министерства энергетики в Фентон-Хилл, штат Нью-Мексико, создана и испытана геотермальная установка на горячих сухих породах. Два года спустя, в 1980 году, электростанция вырабатывает электроэнергию.
1979
На месторождении Ист-Меса в Имперской долине в Калифорнии происходит первая электрическая разработка геотермальных ресурсов с преобладанием воды. Растение названо в честь B.C. Маккейб, пионер в области геотермальной энергии, который вместе со своей компанией Magma Power Company занимался разработкой месторождений на нескольких объектах, включая Гейзеры.
Министерство энергетики учреждает финансирование демонстрационных проектов прямого использования. Среди бенефициаров этих усилий несколько офисных зданий, системы централизованного теплоснабжения и сельскохозяйственные предприятия.
1980
TAD’s Enterprises of Nevada является пионером в использовании геотермальной энергии для процессов приготовления, дистилляции и сушки, связанных с производством спиртового топлива. UNOCAL строит первую в стране мгновенную электростанцию мощностью 10 МВт в Броули, Калифорния.
Наверх
1981 — 1990
1981
Благодаря поддержке кредита от Министерства энергетики, Ormat успешно демонстрирует бинарную технологию в Имперской долине Калифорнии. Этот проект устанавливает техническую осуществимость крупномасштабных коммерческих бинарных электростанций. Проект настолько успешен, что Ormat погашает кредит в течение года.
Первая электроэнергия вырабатывается из геотермальных ресурсов на Гавайях. Министерство энергетики демонстрирует производство электроэнергии из геотермальных ресурсов умеренной температуры с использованием бинарной технологии в Рафт-Ривер, штат Айдахо.
1982
Начало экономичного производства электроэнергии на геотермальном месторождении Солтон-Си в Калифорнии благодаря использованию технологии кристаллизатора-осветлителя. Эта технология стала результатом усилий правительства и промышленности по управлению рассолами с высокой соленостью на участке.
1984
Электростанция мощностью 20 МВт начинает вырабатывать электроэнергию на горячих источниках Рузвельта в Юте. Первая геотермальная электроэнергия в Неваде вырабатывается, когда начинает работать бинарная электростанция мощностью 1,3 МВт.
В Имперской долине Калифорнии введена в эксплуатацию двухвспышечная электростанция Heber мощностью 50 МВт.
1987
Геотермальные жидкости используются в первом проекте кучного выщелачивания с использованием геотермальной энергии для извлечения золота, недалеко от Раунд-Маунтин, Невада.
1989
Первая в мире гибридная (органический двигатель Ренкина/газовый двигатель) геобарическая геотермальная электростанция начинает работу в Плезант-Байу, штат Техас, используя как тепло, так и метан ресурса, находящегося под геодавлением.
Вернуться к началу
1991 — 2000
1991
Энергетическая администрация Бонневиля выбирает три площадки на северо-западе Тихого океана для демонстрационных геотермальных проектов.
1992
Начало производства электроэнергии на геотермальной электростанции мощностью 25 МВт в месторождении Пуна на Гавайях.
1993
Завершено строительство бинарной электростанции мощностью 23 МВт в Стимбот-Спрингс, штат Невада.
1994
Министерство энергетики создает две совместные инициативы между промышленностью и правительством для содействия использованию геотермальной энергии для сокращения выбросов парниковых газов. Одно усилие направлено на ускоренное освоение геотермальных ресурсов для производства электроэнергии; другой направлен на ускоренное использование геотермальных тепловых насосов.
1995
Компания Integrated Ingredients выделила предприятие по обезвоживанию пищевых продуктов, которое перерабатывает 15 миллионов фунтов сушеного лука и чеснока в год в Эмпайр, штат Невада. Оценка низкотемпературных ресурсов Министерства энергетики в 10 западных штатах выявила почти 9000 термальных колодцев и источников и 271 общину, расположенную рядом с геотермальными ресурсами с температурой выше 50ºC.
2000
Министерство энергетики инициирует свою программу GeoPowering the West для поощрения разработки геотермальных ресурсов на западе США. Первоначальная группа из 21 партнерства с промышленностью финансируется для разработки новых технологий.
Back to Top
2001–2010
2001
GeoPowering the West объединяет представителей промышленности и агентств, таких как Бюро управления земельными ресурсами США и Лесная служба США, для выявления основных препятствий для развития геотермальной энергетики на западе. В отчете о слушаниях перечислены конкретные действия и рекомендации. Несколько рекомендаций касались аренды, разрешений и доступа к федеральным землям.
Министр внутренних дел Гейл Нортон созвала встречу на высшем уровне по возобновляемым источникам энергии с официальными лицами из DOI, DOE и других агентств, чтобы определить действия, необходимые для поддержки развития возобновляемых источников энергии. На встрече были выработаны рекомендации, относящиеся к геотермальной энергии, в том числе поручение BLM ускорить выдачу договоров аренды и разрешений на федеральные земли.
2002
Организованные GeoPowering the West рабочие группы по развитию геотермальной энергии действуют в пяти штатах — Неваде, Айдахо, Нью-Мексико, Орегоне и Вашингтоне. Члены группы представляют все заинтересованные организации. Рабочие группы выявляют препятствия для развития геотермальной энергетики в своем штате и объединяют все заинтересованные стороны для достижения взаимовыгодных решений.
2003
Создана Рабочая группа по геотермальной энергии штата Юта.
2005
Подписан Закон об энергетической политике 2005 года. Он изменил энергетическую политику США, предоставив налоговые льготы и кредитные гарантии для различных видов производства энергии. Он включал положения, направленные на то, чтобы сделать геотермальную энергию более конкурентоспособной по сравнению с ископаемыми видами топлива при производстве электроэнергии. Закон внес поправки в Закон о геотермальном паре 1970 года, чтобы изменить порядок расчета роялти, порядок сдачи земли в аренду и порядок распределения федерального дохода от разработки геотермальной энергии.
По данным Бюро управления земельными ресурсами Министерства внутренних дел США, в 2005 году геотермальная энергия произвела более 14 800 ГВтч электроэнергии, что достаточно для удовлетворения годовых потребностей 1,3 миллиона домов.
2007
Закон об энергетической независимости и безопасности от 2007 г., который включает в себя Закон о передовых геотермальных исследованиях и разработках от 2007 г., дал разрешение и руководство для деятельности Министерства энергетики в области геотермальных исследований.
2009
В соответствии с Законом о восстановлении и реинвестициях США (ARRA) от 2009 года Управление геотермальных технологий выделило 368,2 миллиона долларов на 149 геотермальных проектов в 38 штатах и округе Колумбия.
2010
В 2010 финансовом году Управление геотермальных технологий Министерства энергетики выделило 786 000 долларов США на Программу исследований инноваций в малом бизнесе (SBIR) и 9 долларов США.4.000 к программе передачи технологии малого бизнеса (STTR) для геотермальных проектов.
Вернуться к началу
2011 – настоящее время
2011/2012
Согласно ежегодному отчету Геотермальной энергетической ассоциации (GEA) о производстве и развитии геотермальной энергии в США, геотермальная промышленность США продолжала устойчиво расти в 2011 году и в течение первого квартала 2012 г. За это время геотермальные компании увеличили установленную мощность с 3102 МВт до 3187 МВт.
2012
Полевой демонстрационный проект усовершенствованных геотермальных систем (EGS) обеспечивает производство пара, эквивалентное пяти мегаваттам, на заброшенной части месторождения Гейзерс в Северной Калифорнии, что обнадеживает надежды на то, что этот огромный источник энергии (более 100 ГВт) может быть дополнительно разработан и масштабируется для общенационального развертывания в долгосрочной перспективе.
2013
В 2013 г. в рамках проекта Desert Peak завершается 8-месячная многоэтапная стимуляция существующей, но неэффективной скважины, успешно подтверждено увеличение закачки жидкости и интенсификации до уровней, сопоставимых с величиной промышленной скважины, а также резкое увеличение дебита.