Eng Ru
Отправить письмо

Геотермальная энергетика. Геотермальные ресурсы это


Геотермальные ресурсы - это... Что такое Геотермальные ресурсы?

 Геотермальные ресурсы

"...Геотермальными ресурсами признается часть геоэнергетических ресурсов, включающая все продукты геотермальных процессов, в том числе подземные геотермальные воды, пар и рассолы, учитывая искусственно введенные в подземные геотермальные формации; тепло и иную энергию, содержащуюся в подземных геотермальных формациях..."

Источник:

"МОДЕЛЬНЫЙ КОДЕКС О НЕДРАХ И НЕДРОПОЛЬЗОВАНИИ ДЛЯ ГОСУДАРСТВ-УЧАСТНИКОВ СНГ"

Официальная терминология. Академик.ру. 2012.

  • Геотекстильный материал
  • Геотехническая категория объекта строительства

Смотреть что такое "Геотермальные ресурсы" в других словарях:

  • Геотермальные ресурсы —         (a. geothermal resources; н. geothermale Reserven, Geothermalressoursen; ф. ressorces geothermales; и. recursos geotermicos) запасы глубинного тепла Земли, эксплуатация к рых экономически целесообразна совр. техн. средствами.… …   Геологическая энциклопедия

  • ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ — запасы глубинного тепла Земли. Различают гидрогеотермальные (термальные воды) и петрогеотермальные (сухие горные породы, нагретые до 350 .С и более) ресурсы …   Большой Энциклопедический словарь

  • геотермальные ресурсы — Запасы внутреннего тепла Земли, которые могут быть использованы для получения тепла или выработки электроэнергии …   Словарь по географии

  • геотермальные ресурсы — запасы глубинного тепла Земли. Различают гидрогеотермальные (термальные воды) и петрогеотермальные (сухие горные породы, нагретые до 350ºC и более) ресурсы. * * * ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ, запасы глубинного тепла Земли.… …   Энциклопедический словарь

  • геотермальные ресурсы — 3.4 геотермальные ресурсы : Часть тепловой энергии недр, которая связана с природным коллектором и представлена природными подземными водами, паром или пароводяными смесями. Источник: СТО 70238424.27.100.060 2009: Геотермальные электростанции… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ — запасы глубинного тепла Земли. Различают гидрогеотермаль ные (термальные воды) и петрогеотермальные (сухие горн, породы, нагретые до 350 °С и более) ресурсы …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • СТО 70238424.27.100.060-2009: Геотермальные электростанции (ГеоТЭС). Условия создания. Нормы и требования — Терминология СТО 70238424.27.100.060 2009: Геотермальные электростанции (ГеоТЭС). Условия создания. Нормы и требования: 3.1 владелец : Юридическое лицо (предприятие), на балансе которого находится опасный производственный объект и руководство… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ — На протяжении тысячелетий основными видами используемой человеком энергии были химическая энергия древесины, потенциальная энергия воды на плотинах, кинетическая энергия ветра и лучистая энергия солнечного света. Но в 19 в. главными источниками… …   Энциклопедия Кольера

  • Природные ресурсы — (Natural Resources) История использования природных ресурсов, мировые природные ресурсы Классификация природных ресурсов, природные ресурсы России, проблема исчерпаемости природных ресурсов, рациональное использование природных ресурсов… …   Энциклопедия инвестора

  • топливно-энергетические ресурсы — исчерпаемые минеральные ресурсы, используемые в качестве топлива (уголь, нефть, природный газ, горючие сланцы, торф, древесина, а также атомная энергия). Международные организации периодически проводят переоценку запасов топливно энергетических… …   Географическая энциклопедия

Книги

  • Энергетика Латинской Америки. Смогут ли ведущие державы справиться с последствиями кризиса и пробиться в число высокоразвитых стран?, Катона В.. Книга, являясь первой обзорной публикацией по энергетике Латинской Америки, предлагает актуальное переосмысление того пути развития, придерживаясь которого, страны Латинской Америки так и не… Подробнее  Купить за 454 грн (только Украина)
  • Энергетика Латинской Америки. Смогут ли ведущие державы справиться с последствиями кризиса и пробиться в число высокоразвитых стран?, Катона В.. Книга, являясь первой обзорной публикацией по энергетике Латинской Америки, предлагает актуальное переосмысление того пути развития, придерживаясь которого, страны Латинской Америки так и не… Подробнее  Купить за 378 руб

official.academic.ru

Геотермальная энергетика. Классификация ресурсов

Геотермальная энергетика. Классификация ресурсов

Всю природную теплоту, содержащуюся в твердой, жидкой и газообразной составляющих земной коры, можно рассматривать как геотермальные ресурсы двух видов:

  • гидротермальные — пар, вода, газ;
  • петрогеотермальные — разогретые горные породы.

Гидротермальные источники энергии делятся на водные, пароводяные и пар.

Водные геотермальные источники энергии, одним из условий, существования которых является наличие пласта горных пород, передающего тепло, могут находиться на различной глубине. Давление в таких системах выше атмосферного, поэтому вода может нагреваться выше 100 °С, выходя на поверхность в виде пароводяной смеси.

В пароводяных и паровых месторождениях водоносные пласты находятся между двумя водонепроницаемыми слоями: нижний передает тепло от мантии к воде, верхний предотвращает выход воды на поверхность Земли. При эксплуатации таких месторождений высвобождение пара и перегретой воды возможно только после бурения скважины, после чего пар сам выходит на поверхность.

Температура воды или пара в гидротермальных источниках зависит от расстояния к мантии Земли и к горячим магматическим породам.

Петрогеотермальные источники расположены в тех районах земной коры, где нет воды. Использование таких источников тепловой энергии требует бурения параллельных буровых скважин, в одну из которых закачивается вода, тогда как вторая используется для получения пара или горячей воды.

Наиболее пригодные для промышленного использования источники геотермальной энергии в соответствии с классификацией Международного энергетического агентства делятся на 5 типов:

  1. Месторождения геотермального сухого пара; они сравнительно легко разрабатываются, но встречаются достаточно редко. Почти половина всех действующих в мире геоТЭС используют тепло этих источников.
  2. Источники влажного пара — смеси горячей воды и пара; такие месторождения встречаются значительно чаще, однако в процессе их освоения появляется необходимость предотвращения коррозии оборудования геоТЭС и загрязнения окружающей среды (необходимо проводить удаление конденсата из-за высокой степени его засоленности).
  3. Месторождения геотермальной воды, которые содержат горячую воду или пар и воду. Встречаются в соответствующих аномалиях и представляют собой, так называемые геотермальные резервуары, образующиеся в результате наполнения подземных пустот водой атмосферных осадков; нагреваются находящейся вблизи магмой.
  4. Сухие горячие скальные породы, разогретые магмой, находятся на глубине 2 км и имеют наибольший ресурс энергии.
  5. Магма представляет собой нагретые до 1300 °С расплавленные горные породы.

Дата публикации: 15.04.2013

Похожие записи:

nacep.ru

Геотермальная энергетика - это... Что такое Геотермальная энергетика?

Геотермальная энергетика — направление энергетики, основанное на производстве электрической энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, использующим возобновляемые энергетические ресурсы.

В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температуры кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров. Доступ к подземным тёплым водам возможен при помощи глубинного бурения скважин. Более чем такие паротермы распространены сухие высокотемпературные породы, энергия которых доступна при помощи закачки и последующего отбора из них перегретой воды. Высокие горизонты пород с температурой менее 100 °C распространены и на множестве геологически малоактивных территорий, потому наиболее перспективным считается использование геотерм в качестве источника тепла.

Хозяйственное применение геотермальных источников распространено в Исландии и Новой Зеландии, Италии и Франции, Литве, Мексике, Никарагуа, Коста-Рике, Филиппинах, Индонезии, Китае, Японии, Кении.

Геотермальная энергетика подразделяется на два направления: петротермальная энергетика и гидротермальная энергетика.

Ниже описана гидротермальная энергетика.[1]

Ресурсы

Перспективными источниками перегретых вод обладают множественные вулканические зоны планеты в том числе Камчатка, Курильские, Японские и Филиппинские острова, обширные территории Кордильер и Анд.

РоссияНа 2006 г. в России разведано 56 месторождений термальных вод с дебитом, превышающим 300 тыс. м³/сутки. На 20 месторождениях ведется промышленная эксплуатация, среди них: Паратунское (Камчатка), Казьминское и Черкесское (Карачаево-Черкесия и Ставропольский край), Кизлярское и Махачкалинское (Дагестан), Мостовское и Вознесенское (Краснодарский край).

Достоинства и недостатки

Главным достоинством геотермальной энергии является ее практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года.

Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин. Воду или смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех этих целей. Высокотемпературное тепло околовулканического района и сухих горных пород предпочтительно использовать для выработки электроэнергии и теплоснабжения. От того, какой источник геотермальной энергии используется, зависит устройство станции.

Если в данном регионе имеются источники подземных термальных вод, то целесообразно их использовать для теплоснабжения и горячего водоснабжения. Например, по имеющимся данным[источник не указан 489 дней], в Западной Сибири имеется подземное море площадью 3 млн м2 с температурой воды 70—90 °С. Большие запасы подземных термальных вод находятся в Дагестане, Северной Осетии, Чечне, Ингушетии, Кабардино-Балкарии, Закавказье, Ставропольском и Краснодарском краях, на Камчатке и в ряде других районов России, также в Казахстане.

Главная из проблем, которые возникают при использовании подземных термальных вод, заключается в необходимости возобновляемого цикла поступления (закачки) воды (обычно отработанной) в подземный водоносный горизонт. В термальных водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов (например, бора, свинца, цинка, кадмия, мышьяка) и химических соединений (аммиака, фенолов), что исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности.

Наибольший интерес представляют высокотемпературные термальные воды или выходы пара, которые можно использовать для производства электроэнергии и теплоснабжения.

Геотермальная электроэнергетика в мире

Потенциальная суммарная рабочая мощность геотермальных электростанций в мире уступает большинству станций на иных возобновимых источниках энергии. Однако направление получило развитие в силу высокой энергетической плотности в отдельных заселённых географических районах, в которых отсутствуют или относительно дороги горючие полезные ископаемые, а также благодаря правительственным программам.

Установленная мощность геотермальных электростанций в мире на начало 1990-х составляла около 5 тысяч МВт, на начало 2000-х — около 6 тысяч МВт. В конце 2008 года суммарная мощность геотермальных электростанций во всём мире выросла до 10,5 тысяч МВт[2].

США

Крупнейшим производителем геотермальной электроэнергии являются США, которые в 2005 году произвели около 16 млрд кВт·ч возобновляемой электроэнергии. В 2009 году суммарные мощности 77 геотермальных электростанций в США составляли 3086 МВт[5]. До 2013 года планируется строительство более 4400 МВт.

Наиболее мощная и известная группа геотермальных электростанций находится на границе округов Сонома и Лейк в 116 км к северу от Сан-Франциско. Она носит название «Гейзерс»(«Geysers») и состоит из 22 геотермальных электростанций с общей установленной мощностью 1517 МВт[6]. «На «Гейзерс» сейчас приходится одна четвертая часть всей произведенной в Калифорнии альтернативной [не-гидро] энергии»[7]. К другим основным промышленным зонам относятся: северная часть Солёного моря в центральной Калифорнии (570 МВт установленной мощности)и геотермальные электростанции в Неваде, чья установленная мощность достигает 235 МВт.

Важно отметить тот факт, что американские компании являются мировыми лидерами в этом секторе, несмотря на то, что геотермальная энергетика начала активно развиваться в стране сравнительно недавно. По данным Министерства Торговли, геотермальная энергия является одним из немногих возобновляемых источников энергии, чей экспорт из США больше, чем импорт. Кроме того, экспортируются также и технологии. 60%[8] компаний-членов Геотермал Энерджи Ассошиэйшн (Geothermal Energy Association) в настоящее время стремятся делать бизнес не только на территории США, но и за ее пределами (в Турции, Кении, Никарагуа, Новой Зеландии, Индонезии, Японии и пр.)

Геотермальная электроэнергетика, как один из альтернативных источников энергии в стране, имеет особую правительственную поддержку.

Филиппины

На 2003 год 1930 МВт электрической мощности установлено на Филиппинских островах, в Филиппинах парогидротермы обеспечивают производство около 27% всей электроэнергии в стране.

Мексика

Страна на 2003 год находилась на третьем месте по выработке геотермальной энергии в мире, с установленной мощностью электростанций в 953 МВт. На важнейшей геотермальной зоне Серро Прието расположились станции общей мощностью в 750 МВт.

Италия

В Италии на 2003 год действовали энергоустановки общей мощностью в 790 МВт.

Исландия

В Исландии действуют пять теплофикационных геотермальных электростанций общей электрической мощностью 570 МВт (2008), которые производят 25 % всей электроэнергии в стране.

Одна из таких станций снабжает столицу Рейкьявик. Станция использует подземную воду, а излишки воды сливают в гигантский бассейн.

Кения

В Кении на 2005 год действовали три геотермальные электростанции общей электрической мощностью в 160 МВт., существуют планы по росту мощностей до 576 МВт.

Россия

Впервые в мире неводяные пары как тепловой носитель применены на Паратунской ГеоТЭС в 1967 году.[9]

По данным института вулканологии Дальневосточного Отделения Российской Академии наук, геотермальные ресурсы Камчатки оцениваются в 5000 МВт.[10] Российский потенциал реализован только в размере не многим более 80 МВт установленной мощности (2009) и около 450 млн. кВт·ч годовой выработки (2009):

  • Мутновское месторождение:
  • Паужетское месторождение возле вулканов Кошелева и Камбального — Паужетская ГеоТЭС мощностью 14,5 МВт·э (2011) и выработкой 43,1 млн кВт·ч (на 2010 год проводится реконструкция с увеличением мощности до 18 МВт·э).
  • Месторождение на острове Итуруп (Курилы): Океанская ГеоТЭС установленой мощностью 2,5 МВт·э (2009). Существует проект мощностью 34,5 МВт и годовой выработкой 107 млн кВт·ч.
  • Кунаширское месторождение (Курилы): Менделеевская ГеоТЭС мощностью 3,6 МВт·э (2009).

В Ставропольском крае на Каясулинском месторождении начато и приостановлено строительство дорогостоящей опытной Ставропольской ГеоТЭС мощностью 3 МВт.

В Краснодарском крае эксплуатируется 12 геотермальных месторождений.[11]

Классификация геотермальных вод[12]

По температуре

Слаботермальные до 40°C
Термальные 40-60°C
Высокотермальные 60-100°C
Перегретые более 100°C

По минерализации (сухой остаток)

ультрапресные до 0,1 г/л
пресные 0,1-1,0 г/л
слабосолоноватые 1,0-3,0 г/л
сильносолоноватые 3,0-10,0 г/л
соленые 10,0-35,0 г/л
рассольные более 35,0 г/л

По общей жесткости

очень мягкие до 1,2 мг-экв/л
мягкие 1,2-2,8 мг-экв/л
средние 2,8-5,7 мг-экв/л
жесткие 5,7-11,7 мг-экв/л
очень жесткие более 11,7 мг-экв/л

По кислотности, рН

сильнокислые до 3,5
кислые 3,5-5,5
слабокислые 5,5-6,8
нейтральные 6,8-7,2
слабощелочные 7,2-8,5
щелочные более 8,5

По газовому составу

сероводородные
сероводородно-углекислые
углекислые
азотно-углекислые
метановые
азотно-метановые
азотные

По газонасыщенности

слабая до 100 мг/л
средняя 100-1000 мг/л
высокая более 1000 мг/л

Петротермальная энергетика

Данный тип энергетики связан с глубинными температурами Земли, которые с определённого уровня начинают подниматься. Средняя скорость её повышения с глубиной – около 2,5°С на каждые 100 м. На глубине 5 км температура составляет примерно 125°С, а на 10 км – 250°С. Добыча тепла производится посредством бурения двух скважин, в одну из которых закачивается вода, которая, нагреваясь, попадает в смежную скважину и выходит в виде пара. Проблема данной энергетики на сегодня - её рентабельность.[1]

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 Кирилл Дегтярёв Петротермальная энергетика – старт в России. Русское географическое общество (24 октября 2011). Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  2. ↑ Geothermal Development Expands Globally
  3. ↑ Bertani, Ruggero (September 2007), "«World Geothermal Generation in 2007»", Geo-Heat Centre Quarterly Bulletin (Klamath Falls, Oregon: Oregon Institute of Technology) . — Т. 28 (3): 8–19, ISSN 0276-1084, <http://geoheat.oit.edu/bulletin/bull28-3/art3.pdf>. Проверено 12 апреля 2009. 
  4. ↑ Holm, Alison (May 2010), «Geothermal Energy:International Market Update», Geothermal Energy Association, сс. 7, <http://www.geo-energy.org/pdf/reports/GEA_International_Market_Report_Final_May_2010.pdf>. Проверено 24 мая 2010. 
  5. ↑ Geothermal Projects Being Developed in 70 Countries 25 Май 2010 г
  6. ↑ The Geysers Geothermal Field, California, United States of America//www.power-technology.com - http://www.power-technology.com/projects/the-geysers-geothermal-california
  7. ↑ Calpine and the Environment//www.geysers.com - http://www.geysers.com/environment.htm
  8. ↑ Charles W. Thurston. Accelerating Geothermal Growth Through DOE Initiatives//Renewable Energy World North America, May, 2010//www.renewableenergyworld.com - http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2012/01/accelerating-geothermal-growth-through-doe-initiatives
  9. ↑ Л.А. Огуречников Геотермальные ресурсы в энергетике. №11 (31). Альтернативная энергетика и экология (2005). Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  10. ↑ Геотермальная энергетика. журнал «Энергосвет». Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  11. ↑ В. А. Бутузов, Г. В. Томаров, В. Х. Шетов Геотермальная система теплоснабжения с использованием солнечной энергии и тепловых насосов. журнал «Энергосбережение» (№3 2008). Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  12. ↑ ВСН 56-87 "Геотермальное теплохладоснабжение жилых и общественных зданий и сооружений"

Литература

  • Дворов И. М. Глубинное тепло Земли / Отв. ред. доктор геолого-минералогических наук А. В. Щербаков. — М.: Наука, 1972. — 208 с. — (Настоящее и будущее человечества). — 15 000 экз.
  • Э Берман, Б. Ф. Маврицкий Геотермальная энергия. Издательство Мир, 1978. 416 стр.
  • А. Е Севастопольский Геотермальная энергия: Ресурсы, разработка, использование : Пер. с англ. Издательство Мир, 1975.
  • А. Г. Баева, В. Н. Москвичёва Геотермальная энергия: проблемы, ресурсы, использование. Библиографический указатель. Издательство СО АН СССР, Институт теплофизики, 1979

Ссылки

biograf.academic.ru

геотермальные ресурсы - это... Что такое геотермальные ресурсы?

 геотермальные ресурсы geothermal resources

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

  • геотермальная энергия
  • геотермальный

Смотреть что такое "геотермальные ресурсы" в других словарях:

  • Геотермальные ресурсы —         (a. geothermal resources; н. geothermale Reserven, Geothermalressoursen; ф. ressorces geothermales; и. recursos geotermicos) запасы глубинного тепла Земли, эксплуатация к рых экономически целесообразна совр. техн. средствами.… …   Геологическая энциклопедия

  • ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ — запасы глубинного тепла Земли. Различают гидрогеотермальные (термальные воды) и петрогеотермальные (сухие горные породы, нагретые до 350 .С и более) ресурсы …   Большой Энциклопедический словарь

  • геотермальные ресурсы — Запасы внутреннего тепла Земли, которые могут быть использованы для получения тепла или выработки электроэнергии …   Словарь по географии

  • геотермальные ресурсы — запасы глубинного тепла Земли. Различают гидрогеотермальные (термальные воды) и петрогеотермальные (сухие горные породы, нагретые до 350ºC и более) ресурсы. * * * ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ, запасы глубинного тепла Земли.… …   Энциклопедический словарь

  • геотермальные ресурсы — 3.4 геотермальные ресурсы : Часть тепловой энергии недр, которая связана с природным коллектором и представлена природными подземными водами, паром или пароводяными смесями. Источник: СТО 70238424.27.100.060 2009: Геотермальные электростанции… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Геотермальные ресурсы — Геотермальными ресурсами признается часть геоэнергетических ресурсов, включающая все продукты геотермальных процессов, в том числе подземные геотермальные воды, пар и рассолы, учитывая искусственно введенные в подземные геотермальные формации;… …   Официальная терминология

  • ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ — запасы глубинного тепла Земли. Различают гидрогеотермаль ные (термальные воды) и петрогеотермальные (сухие горн, породы, нагретые до 350 °С и более) ресурсы …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • СТО 70238424.27.100.060-2009: Геотермальные электростанции (ГеоТЭС). Условия создания. Нормы и требования — Терминология СТО 70238424.27.100.060 2009: Геотермальные электростанции (ГеоТЭС). Условия создания. Нормы и требования: 3.1 владелец : Юридическое лицо (предприятие), на балансе которого находится опасный производственный объект и руководство… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ — На протяжении тысячелетий основными видами используемой человеком энергии были химическая энергия древесины, потенциальная энергия воды на плотинах, кинетическая энергия ветра и лучистая энергия солнечного света. Но в 19 в. главными источниками… …   Энциклопедия Кольера

  • Природные ресурсы — (Natural Resources) История использования природных ресурсов, мировые природные ресурсы Классификация природных ресурсов, природные ресурсы России, проблема исчерпаемости природных ресурсов, рациональное использование природных ресурсов… …   Энциклопедия инвестора

  • топливно-энергетические ресурсы — исчерпаемые минеральные ресурсы, используемые в качестве топлива (уголь, нефть, природный газ, горючие сланцы, торф, древесина, а также атомная энергия). Международные организации периодически проводят переоценку запасов топливно энергетических… …   Географическая энциклопедия

Книги

  • Энергетика Латинской Америки. Смогут ли ведущие державы справиться с последствиями кризиса и пробиться в число высокоразвитых стран?, Катона В.. Книга, являясь первой обзорной публикацией по энергетике Латинской Америки, предлагает актуальное переосмысление того пути развития, придерживаясь которого, страны Латинской Америки так и не… Подробнее  Купить за 454 грн (только Украина)
  • Энергетика Латинской Америки. Смогут ли ведущие державы справиться с последствиями кризиса и пробиться в число высокоразвитых стран?, Катона В.. Книга, являясь первой обзорной публикацией по энергетике Латинской Америки, предлагает актуальное переосмысление того пути развития, придерживаясь которого, страны Латинской Америки так и не… Подробнее  Купить за 378 руб

dic.academic.ru

Геотермальная энергетика - это... Что такое Геотермальная энергетика?

Геотермальная энергетика — направление энергетики, основанное на производстве электрической энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, использующим возобновляемые энергетические ресурсы.

В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температуры кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров. Доступ к подземным тёплым водам возможен при помощи глубинного бурения скважин. Более чем такие паротермы распространены сухие высокотемпературные породы, энергия которых доступна при помощи закачки и последующего отбора из них перегретой воды. Высокие горизонты пород с температурой менее 100 °C распространены и на множестве геологически малоактивных территорий, потому наиболее перспективным считается использование геотерм в качестве источника тепла.

Хозяйственное применение геотермальных источников распространено в Исландии и Новой Зеландии, Италии и Франции, Литве, Мексике, Никарагуа, Коста-Рике, Филиппинах, Индонезии, Китае, Японии, Кении.

Геотермальная энергетика подразделяется на два направления: петротермальная энергетика и гидротермальная энергетика.

Ниже описана гидротермальная энергетика.[1]

Ресурсы

Перспективными источниками перегретых вод обладают множественные вулканические зоны планеты в том числе Камчатка, Курильские, Японские и Филиппинские острова, обширные территории Кордильер и Анд.

РоссияНа 2006 г. в России разведано 56 месторождений термальных вод с дебитом, превышающим 300 тыс. м³/сутки. На 20 месторождениях ведется промышленная эксплуатация, среди них: Паратунское (Камчатка), Казьминское и Черкесское (Карачаево-Черкесия и Ставропольский край), Кизлярское и Махачкалинское (Дагестан), Мостовское и Вознесенское (Краснодарский край).

Достоинства и недостатки

Главным достоинством геотермальной энергии является ее практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года.

Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин. Воду или смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех этих целей. Высокотемпературное тепло околовулканического района и сухих горных пород предпочтительно использовать для выработки электроэнергии и теплоснабжения. От того, какой источник геотермальной энергии используется, зависит устройство станции.

Если в данном регионе имеются источники подземных термальных вод, то целесообразно их использовать для теплоснабжения и горячего водоснабжения. Например, по имеющимся данным[источник не указан 489 дней], в Западной Сибири имеется подземное море площадью 3 млн м2 с температурой воды 70—90 °С. Большие запасы подземных термальных вод находятся в Дагестане, Северной Осетии, Чечне, Ингушетии, Кабардино-Балкарии, Закавказье, Ставропольском и Краснодарском краях, на Камчатке и в ряде других районов России, также в Казахстане.

Главная из проблем, которые возникают при использовании подземных термальных вод, заключается в необходимости возобновляемого цикла поступления (закачки) воды (обычно отработанной) в подземный водоносный горизонт. В термальных водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов (например, бора, свинца, цинка, кадмия, мышьяка) и химических соединений (аммиака, фенолов), что исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности.

Наибольший интерес представляют высокотемпературные термальные воды или выходы пара, которые можно использовать для производства электроэнергии и теплоснабжения.

Геотермальная электроэнергетика в мире

Потенциальная суммарная рабочая мощность геотермальных электростанций в мире уступает большинству станций на иных возобновимых источниках энергии. Однако направление получило развитие в силу высокой энергетической плотности в отдельных заселённых географических районах, в которых отсутствуют или относительно дороги горючие полезные ископаемые, а также благодаря правительственным программам.

Установленная мощность геотермальных электростанций в мире на начало 1990-х составляла около 5 тысяч МВт, на начало 2000-х — около 6 тысяч МВт. В конце 2008 года суммарная мощность геотермальных электростанций во всём мире выросла до 10,5 тысяч МВт[2].

США

Крупнейшим производителем геотермальной электроэнергии являются США, которые в 2005 году произвели около 16 млрд кВт·ч возобновляемой электроэнергии. В 2009 году суммарные мощности 77 геотермальных электростанций в США составляли 3086 МВт[5]. До 2013 года планируется строительство более 4400 МВт.

Наиболее мощная и известная группа геотермальных электростанций находится на границе округов Сонома и Лейк в 116 км к северу от Сан-Франциско. Она носит название «Гейзерс»(«Geysers») и состоит из 22 геотермальных электростанций с общей установленной мощностью 1517 МВт[6]. «На «Гейзерс» сейчас приходится одна четвертая часть всей произведенной в Калифорнии альтернативной [не-гидро] энергии»[7]. К другим основным промышленным зонам относятся: северная часть Солёного моря в центральной Калифорнии (570 МВт установленной мощности)и геотермальные электростанции в Неваде, чья установленная мощность достигает 235 МВт.

Важно отметить тот факт, что американские компании являются мировыми лидерами в этом секторе, несмотря на то, что геотермальная энергетика начала активно развиваться в стране сравнительно недавно. По данным Министерства Торговли, геотермальная энергия является одним из немногих возобновляемых источников энергии, чей экспорт из США больше, чем импорт. Кроме того, экспортируются также и технологии. 60%[8] компаний-членов Геотермал Энерджи Ассошиэйшн (Geothermal Energy Association) в настоящее время стремятся делать бизнес не только на территории США, но и за ее пределами (в Турции, Кении, Никарагуа, Новой Зеландии, Индонезии, Японии и пр.)

Геотермальная электроэнергетика, как один из альтернативных источников энергии в стране, имеет особую правительственную поддержку.

Филиппины

На 2003 год 1930 МВт электрической мощности установлено на Филиппинских островах, в Филиппинах парогидротермы обеспечивают производство около 27% всей электроэнергии в стране.

Мексика

Страна на 2003 год находилась на третьем месте по выработке геотермальной энергии в мире, с установленной мощностью электростанций в 953 МВт. На важнейшей геотермальной зоне Серро Прието расположились станции общей мощностью в 750 МВт.

Италия

В Италии на 2003 год действовали энергоустановки общей мощностью в 790 МВт.

Исландия

В Исландии действуют пять теплофикационных геотермальных электростанций общей электрической мощностью 570 МВт (2008), которые производят 25 % всей электроэнергии в стране.

Одна из таких станций снабжает столицу Рейкьявик. Станция использует подземную воду, а излишки воды сливают в гигантский бассейн.

Кения

В Кении на 2005 год действовали три геотермальные электростанции общей электрической мощностью в 160 МВт., существуют планы по росту мощностей до 576 МВт.

Россия

Впервые в мире неводяные пары как тепловой носитель применены на Паратунской ГеоТЭС в 1967 году.[9]

По данным института вулканологии Дальневосточного Отделения Российской Академии наук, геотермальные ресурсы Камчатки оцениваются в 5000 МВт.[10] Российский потенциал реализован только в размере не многим более 80 МВт установленной мощности (2009) и около 450 млн. кВт·ч годовой выработки (2009):

  • Мутновское месторождение:
  • Паужетское месторождение возле вулканов Кошелева и Камбального — Паужетская ГеоТЭС мощностью 14,5 МВт·э (2011) и выработкой 43,1 млн кВт·ч (на 2010 год проводится реконструкция с увеличением мощности до 18 МВт·э).
  • Месторождение на острове Итуруп (Курилы): Океанская ГеоТЭС установленой мощностью 2,5 МВт·э (2009). Существует проект мощностью 34,5 МВт и годовой выработкой 107 млн кВт·ч.
  • Кунаширское месторождение (Курилы): Менделеевская ГеоТЭС мощностью 3,6 МВт·э (2009).

В Ставропольском крае на Каясулинском месторождении начато и приостановлено строительство дорогостоящей опытной Ставропольской ГеоТЭС мощностью 3 МВт.

В Краснодарском крае эксплуатируется 12 геотермальных месторождений.[11]

Классификация геотермальных вод[12]

По температуре

Слаботермальные до 40°C
Термальные 40-60°C
Высокотермальные 60-100°C
Перегретые более 100°C

По минерализации (сухой остаток)

ультрапресные до 0,1 г/л
пресные 0,1-1,0 г/л
слабосолоноватые 1,0-3,0 г/л
сильносолоноватые 3,0-10,0 г/л
соленые 10,0-35,0 г/л
рассольные более 35,0 г/л

По общей жесткости

очень мягкие до 1,2 мг-экв/л
мягкие 1,2-2,8 мг-экв/л
средние 2,8-5,7 мг-экв/л
жесткие 5,7-11,7 мг-экв/л
очень жесткие более 11,7 мг-экв/л

По кислотности, рН

сильнокислые до 3,5
кислые 3,5-5,5
слабокислые 5,5-6,8
нейтральные 6,8-7,2
слабощелочные 7,2-8,5
щелочные более 8,5

По газовому составу

сероводородные
сероводородно-углекислые
углекислые
азотно-углекислые
метановые
азотно-метановые
азотные

По газонасыщенности

слабая до 100 мг/л
средняя 100-1000 мг/л
высокая более 1000 мг/л

Петротермальная энергетика

Данный тип энергетики связан с глубинными температурами Земли, которые с определённого уровня начинают подниматься. Средняя скорость её повышения с глубиной – около 2,5°С на каждые 100 м. На глубине 5 км температура составляет примерно 125°С, а на 10 км – 250°С. Добыча тепла производится посредством бурения двух скважин, в одну из которых закачивается вода, которая, нагреваясь, попадает в смежную скважину и выходит в виде пара. Проблема данной энергетики на сегодня - её рентабельность.[1]

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 Кирилл Дегтярёв Петротермальная энергетика – старт в России. Русское географическое общество (24 октября 2011). Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  2. ↑ Geothermal Development Expands Globally
  3. ↑ Bertani, Ruggero (September 2007), "«World Geothermal Generation in 2007»", Geo-Heat Centre Quarterly Bulletin (Klamath Falls, Oregon: Oregon Institute of Technology) . — Т. 28 (3): 8–19, ISSN 0276-1084, <http://geoheat.oit.edu/bulletin/bull28-3/art3.pdf>. Проверено 12 апреля 2009. 
  4. ↑ Holm, Alison (May 2010), «Geothermal Energy:International Market Update», Geothermal Energy Association, сс. 7, <http://www.geo-energy.org/pdf/reports/GEA_International_Market_Report_Final_May_2010.pdf>. Проверено 24 мая 2010. 
  5. ↑ Geothermal Projects Being Developed in 70 Countries 25 Май 2010 г
  6. ↑ The Geysers Geothermal Field, California, United States of America//www.power-technology.com - http://www.power-technology.com/projects/the-geysers-geothermal-california
  7. ↑ Calpine and the Environment//www.geysers.com - http://www.geysers.com/environment.htm
  8. ↑ Charles W. Thurston. Accelerating Geothermal Growth Through DOE Initiatives//Renewable Energy World North America, May, 2010//www.renewableenergyworld.com - http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2012/01/accelerating-geothermal-growth-through-doe-initiatives
  9. ↑ Л.А. Огуречников Геотермальные ресурсы в энергетике. №11 (31). Альтернативная энергетика и экология (2005). Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  10. ↑ Геотермальная энергетика. журнал «Энергосвет». Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  11. ↑ В. А. Бутузов, Г. В. Томаров, В. Х. Шетов Геотермальная система теплоснабжения с использованием солнечной энергии и тепловых насосов. журнал «Энергосбережение» (№3 2008). Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  12. ↑ ВСН 56-87 "Геотермальное теплохладоснабжение жилых и общественных зданий и сооружений"

Литература

  • Дворов И. М. Глубинное тепло Земли / Отв. ред. доктор геолого-минералогических наук А. В. Щербаков. — М.: Наука, 1972. — 208 с. — (Настоящее и будущее человечества). — 15 000 экз.
  • Э Берман, Б. Ф. Маврицкий Геотермальная энергия. Издательство Мир, 1978. 416 стр.
  • А. Е Севастопольский Геотермальная энергия: Ресурсы, разработка, использование : Пер. с англ. Издательство Мир, 1975.
  • А. Г. Баева, В. Н. Москвичёва Геотермальная энергия: проблемы, ресурсы, использование. Библиографический указатель. Издательство СО АН СССР, Институт теплофизики, 1979

Ссылки

dik.academic.ru

Геотермальная энергетика - это... Что такое Геотермальная энергетика?

Геотермальная энергетика — направление энергетики, основанное на производстве электрической энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, использующим возобновляемые энергетические ресурсы.

В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температуры кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров. Доступ к подземным тёплым водам возможен при помощи глубинного бурения скважин. Более чем такие паротермы распространены сухие высокотемпературные породы, энергия которых доступна при помощи закачки и последующего отбора из них перегретой воды. Высокие горизонты пород с температурой менее 100 °C распространены и на множестве геологически малоактивных территорий, потому наиболее перспективным считается использование геотерм в качестве источника тепла.

Хозяйственное применение геотермальных источников распространено в Исландии и Новой Зеландии, Италии и Франции, Литве, Мексике, Никарагуа, Коста-Рике, Филиппинах, Индонезии, Китае, Японии, Кении.

Геотермальная энергетика подразделяется на два направления: петротермальная энергетика и гидротермальная энергетика.

Ниже описана гидротермальная энергетика.[1]

Ресурсы

Перспективными источниками перегретых вод обладают множественные вулканические зоны планеты в том числе Камчатка, Курильские, Японские и Филиппинские острова, обширные территории Кордильер и Анд.

РоссияНа 2006 г. в России разведано 56 месторождений термальных вод с дебитом, превышающим 300 тыс. м³/сутки. На 20 месторождениях ведется промышленная эксплуатация, среди них: Паратунское (Камчатка), Казьминское и Черкесское (Карачаево-Черкесия и Ставропольский край), Кизлярское и Махачкалинское (Дагестан), Мостовское и Вознесенское (Краснодарский край).

Достоинства и недостатки

Главным достоинством геотермальной энергии является ее практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года.

Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин. Воду или смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех этих целей. Высокотемпературное тепло околовулканического района и сухих горных пород предпочтительно использовать для выработки электроэнергии и теплоснабжения. От того, какой источник геотермальной энергии используется, зависит устройство станции.

Если в данном регионе имеются источники подземных термальных вод, то целесообразно их использовать для теплоснабжения и горячего водоснабжения. Например, по имеющимся данным[источник не указан 489 дней], в Западной Сибири имеется подземное море площадью 3 млн м2 с температурой воды 70—90 °С. Большие запасы подземных термальных вод находятся в Дагестане, Северной Осетии, Чечне, Ингушетии, Кабардино-Балкарии, Закавказье, Ставропольском и Краснодарском краях, на Камчатке и в ряде других районов России, также в Казахстане.

Главная из проблем, которые возникают при использовании подземных термальных вод, заключается в необходимости возобновляемого цикла поступления (закачки) воды (обычно отработанной) в подземный водоносный горизонт. В термальных водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов (например, бора, свинца, цинка, кадмия, мышьяка) и химических соединений (аммиака, фенолов), что исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности.

Наибольший интерес представляют высокотемпературные термальные воды или выходы пара, которые можно использовать для производства электроэнергии и теплоснабжения.

Геотермальная электроэнергетика в мире

Потенциальная суммарная рабочая мощность геотермальных электростанций в мире уступает большинству станций на иных возобновимых источниках энергии. Однако направление получило развитие в силу высокой энергетической плотности в отдельных заселённых географических районах, в которых отсутствуют или относительно дороги горючие полезные ископаемые, а также благодаря правительственным программам.

Установленная мощность геотермальных электростанций в мире на начало 1990-х составляла около 5 тысяч МВт, на начало 2000-х — около 6 тысяч МВт. В конце 2008 года суммарная мощность геотермальных электростанций во всём мире выросла до 10,5 тысяч МВт[2].

США

Крупнейшим производителем геотермальной электроэнергии являются США, которые в 2005 году произвели около 16 млрд кВт·ч возобновляемой электроэнергии. В 2009 году суммарные мощности 77 геотермальных электростанций в США составляли 3086 МВт[5]. До 2013 года планируется строительство более 4400 МВт.

Наиболее мощная и известная группа геотермальных электростанций находится на границе округов Сонома и Лейк в 116 км к северу от Сан-Франциско. Она носит название «Гейзерс»(«Geysers») и состоит из 22 геотермальных электростанций с общей установленной мощностью 1517 МВт[6]. «На «Гейзерс» сейчас приходится одна четвертая часть всей произведенной в Калифорнии альтернативной [не-гидро] энергии»[7]. К другим основным промышленным зонам относятся: северная часть Солёного моря в центральной Калифорнии (570 МВт установленной мощности)и геотермальные электростанции в Неваде, чья установленная мощность достигает 235 МВт.

Важно отметить тот факт, что американские компании являются мировыми лидерами в этом секторе, несмотря на то, что геотермальная энергетика начала активно развиваться в стране сравнительно недавно. По данным Министерства Торговли, геотермальная энергия является одним из немногих возобновляемых источников энергии, чей экспорт из США больше, чем импорт. Кроме того, экспортируются также и технологии. 60%[8] компаний-членов Геотермал Энерджи Ассошиэйшн (Geothermal Energy Association) в настоящее время стремятся делать бизнес не только на территории США, но и за ее пределами (в Турции, Кении, Никарагуа, Новой Зеландии, Индонезии, Японии и пр.)

Геотермальная электроэнергетика, как один из альтернативных источников энергии в стране, имеет особую правительственную поддержку.

Филиппины

На 2003 год 1930 МВт электрической мощности установлено на Филиппинских островах, в Филиппинах парогидротермы обеспечивают производство около 27% всей электроэнергии в стране.

Мексика

Страна на 2003 год находилась на третьем месте по выработке геотермальной энергии в мире, с установленной мощностью электростанций в 953 МВт. На важнейшей геотермальной зоне Серро Прието расположились станции общей мощностью в 750 МВт.

Италия

В Италии на 2003 год действовали энергоустановки общей мощностью в 790 МВт.

Исландия

В Исландии действуют пять теплофикационных геотермальных электростанций общей электрической мощностью 570 МВт (2008), которые производят 25 % всей электроэнергии в стране.

Одна из таких станций снабжает столицу Рейкьявик. Станция использует подземную воду, а излишки воды сливают в гигантский бассейн.

Кения

В Кении на 2005 год действовали три геотермальные электростанции общей электрической мощностью в 160 МВт., существуют планы по росту мощностей до 576 МВт.

Россия

Впервые в мире неводяные пары как тепловой носитель применены на Паратунской ГеоТЭС в 1967 году.[9]

По данным института вулканологии Дальневосточного Отделения Российской Академии наук, геотермальные ресурсы Камчатки оцениваются в 5000 МВт.[10] Российский потенциал реализован только в размере не многим более 80 МВт установленной мощности (2009) и около 450 млн. кВт·ч годовой выработки (2009):

  • Мутновское месторождение:
  • Паужетское месторождение возле вулканов Кошелева и Камбального — Паужетская ГеоТЭС мощностью 14,5 МВт·э (2011) и выработкой 43,1 млн кВт·ч (на 2010 год проводится реконструкция с увеличением мощности до 18 МВт·э).
  • Месторождение на острове Итуруп (Курилы): Океанская ГеоТЭС установленой мощностью 2,5 МВт·э (2009). Существует проект мощностью 34,5 МВт и годовой выработкой 107 млн кВт·ч.
  • Кунаширское месторождение (Курилы): Менделеевская ГеоТЭС мощностью 3,6 МВт·э (2009).

В Ставропольском крае на Каясулинском месторождении начато и приостановлено строительство дорогостоящей опытной Ставропольской ГеоТЭС мощностью 3 МВт.

В Краснодарском крае эксплуатируется 12 геотермальных месторождений.[11]

Классификация геотермальных вод[12]

По температуре

Слаботермальные до 40°C
Термальные 40-60°C
Высокотермальные 60-100°C
Перегретые более 100°C

По минерализации (сухой остаток)

ультрапресные до 0,1 г/л
пресные 0,1-1,0 г/л
слабосолоноватые 1,0-3,0 г/л
сильносолоноватые 3,0-10,0 г/л
соленые 10,0-35,0 г/л
рассольные более 35,0 г/л

По общей жесткости

очень мягкие до 1,2 мг-экв/л
мягкие 1,2-2,8 мг-экв/л
средние 2,8-5,7 мг-экв/л
жесткие 5,7-11,7 мг-экв/л
очень жесткие более 11,7 мг-экв/л

По кислотности, рН

сильнокислые до 3,5
кислые 3,5-5,5
слабокислые 5,5-6,8
нейтральные 6,8-7,2
слабощелочные 7,2-8,5
щелочные более 8,5

По газовому составу

сероводородные
сероводородно-углекислые
углекислые
азотно-углекислые
метановые
азотно-метановые
азотные

По газонасыщенности

слабая до 100 мг/л
средняя 100-1000 мг/л
высокая более 1000 мг/л

Петротермальная энергетика

Данный тип энергетики связан с глубинными температурами Земли, которые с определённого уровня начинают подниматься. Средняя скорость её повышения с глубиной – около 2,5°С на каждые 100 м. На глубине 5 км температура составляет примерно 125°С, а на 10 км – 250°С. Добыча тепла производится посредством бурения двух скважин, в одну из которых закачивается вода, которая, нагреваясь, попадает в смежную скважину и выходит в виде пара. Проблема данной энергетики на сегодня - её рентабельность.[1]

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 Кирилл Дегтярёв Петротермальная энергетика – старт в России. Русское географическое общество (24 октября 2011). Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  2. ↑ Geothermal Development Expands Globally
  3. ↑ Bertani, Ruggero (September 2007), "«World Geothermal Generation in 2007»", Geo-Heat Centre Quarterly Bulletin (Klamath Falls, Oregon: Oregon Institute of Technology) . — Т. 28 (3): 8–19, ISSN 0276-1084, <http://geoheat.oit.edu/bulletin/bull28-3/art3.pdf>. Проверено 12 апреля 2009. 
  4. ↑ Holm, Alison (May 2010), «Geothermal Energy:International Market Update», Geothermal Energy Association, сс. 7, <http://www.geo-energy.org/pdf/reports/GEA_International_Market_Report_Final_May_2010.pdf>. Проверено 24 мая 2010. 
  5. ↑ Geothermal Projects Being Developed in 70 Countries 25 Май 2010 г
  6. ↑ The Geysers Geothermal Field, California, United States of America//www.power-technology.com - http://www.power-technology.com/projects/the-geysers-geothermal-california
  7. ↑ Calpine and the Environment//www.geysers.com - http://www.geysers.com/environment.htm
  8. ↑ Charles W. Thurston. Accelerating Geothermal Growth Through DOE Initiatives//Renewable Energy World North America, May, 2010//www.renewableenergyworld.com - http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2012/01/accelerating-geothermal-growth-through-doe-initiatives
  9. ↑ Л.А. Огуречников Геотермальные ресурсы в энергетике. №11 (31). Альтернативная энергетика и экология (2005). Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  10. ↑ Геотермальная энергетика. журнал «Энергосвет». Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  11. ↑ В. А. Бутузов, Г. В. Томаров, В. Х. Шетов Геотермальная система теплоснабжения с использованием солнечной энергии и тепловых насосов. журнал «Энергосбережение» (№3 2008). Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 1 ноября 2012.
  12. ↑ ВСН 56-87 "Геотермальное теплохладоснабжение жилых и общественных зданий и сооружений"

Литература

  • Дворов И. М. Глубинное тепло Земли / Отв. ред. доктор геолого-минералогических наук А. В. Щербаков. — М.: Наука, 1972. — 208 с. — (Настоящее и будущее человечества). — 15 000 экз.
  • Э Берман, Б. Ф. Маврицкий Геотермальная энергия. Издательство Мир, 1978. 416 стр.
  • А. Е Севастопольский Геотермальная энергия: Ресурсы, разработка, использование : Пер. с англ. Издательство Мир, 1975.
  • А. Г. Баева, В. Н. Москвичёва Геотермальная энергия: проблемы, ресурсы, использование. Библиографический указатель. Издательство СО АН СССР, Институт теплофизики, 1979

Ссылки

dal.academic.ru

Геотермальная энергетика: мировые тенденции и российские перспективы

Постоянный рост энергопотребления и сокращение запасов углеводородов стимулируют все более активное использование возобновляемых источников энергии. Одной из самых перспективных в этой сфере является геотермальная энергетика. О развитии этой отрасли в нашей стране рассказали участники проекта "Геотермальная энергия" на пресс-конференции в РИА Новости 10 июня 2010 года.

К завтрашнему дню надо готовиться сегодня

"Сегодня мы имеем возможность полностью закрыть все мировые потребности с помощью традиционных источников энергии - используя уголь, нефть, газ, газоконденсат и т. д. - отметил Александр Исаевич Вайнер, почетный деятель нефтегазовой отрасли, в свое время руководивший единственным предприятием в СССР, занимавшимся вопросами геотермики при Газпроме. - И в ближайшие 20 лет такая возможность сохранится. Кроме того, будет возможность снижать стоимость электроэнергии за счет улучшения технологии ее получения и техники разработки месторождений. Однако уже через 20 лет положение изменится. Нефть и газ, конечно, еще останутся, но они будут залегать в таких сложных геологических условиях, что их добыча будет все значительнее дорожать. Таким образом, у нас остается примерно 20 лет на то, чтобы развивать альтернативные отрасли энергетики, использующие возобновляемые источники энергии.К таким отраслям относятся:1) геотермальная энергетика - использование глубинного тепла Земли2) использование энергии ветра3) солнечная энергетика4) использование энергии приливов и отливов.Возобновляемые источники энергии, помимо экономического эффекта, позволяют также предотвратить дальнейшее загрязнение биосферы - что становится все более актуальным в условиях ухудшающейся экологической обстановки".

Геотермальные ресурсы

На сегодняшний день наиболее разработанной и экономически эффективной является геотермальная энергетика, рассказал Александр Исаевич Вайнер. Она использует теплоэнергетический потенциал Земли, представленный в трех видах:1). Пароводородные смеси - с температурой на устье 200-300°С. Это идеальное сырье для выработки электроэнергии через обычную систему с турбинными генераторами. Геотермальные месторождения такого типа приурочены к зонам разлома земной коры (западное и восточное побережье Тихого океана - побережье США, Центральная Америка, Чили, Чукотка, Алеутские острова, Камчатка, Курилы, Япония, Новая Зеландия), районам молодого горообразования и районам, где магма глубоко внедрилась в осадочный чехол земли (Исландия, Южная Италия, Мексика).2) Теплоэнергетические воды - с температурой на устье 80-120°С. Они могут использоваться для производства электроэнергии путем установки бинарных станций с легкокипящими газами замкнутого цикла. Такая технология позволяет использовать геотермальные ресурсы Земли сначала для получения электроэнергии, а затем - для обогрева и горячего водоснабжения. Остывший теплоноситель закачивается потом в реинжекционные скважины, расположенные выше сброса подземного потока. Вода, проходя сквозь горячий участок земной коры, снова нагревается - таким образом, этот источник тепла можно использовать практически без потерь. Так, например, по расчетам, сделанным для одного из таких месторождений в Краснодарском крае, температура водного пласта будет уменьшаться всего на 1-2°С в течение 27 лет, - отметил Магомед Омаров, генеральный директор ООО "Подземгидроминерал". Для сравнения - при транспортировке горячей воды по теплосети потери обычно составляют 1°С на 1 км.2) Субтермальные воды - с температурой 40-70°С используются для обогрева и горячего водоснабжения с применением тепловых насосов. Конечно, чем ниже температура воды, тем меньше КПД источника, тем не менее, использование субтермальных вод и тепловых насосов позволяет сэкономить электроэнергию и все шире применяется в Европе. 

Перспективы геотермальной энергетики

"Сегодня доля электроэнергии, получаемой в мире с помощью геотермальных ресурсов, оставляет всего 0,5%. Тепловые мощности геотермальной энергетики составляют порядка 50% всей мировой энергетики, - сообщил Александр Исаевич Вайнер. На долю геотермальной энергетики приходится 8,5 ГВт электроэнергии и 59 млн. кВт·ч тепловой энергии.Между тем, в толще земной коры на глубине 3-5 км сосредоточена энергия тепла Земли, которая может обеспечить все нужды человечества на многие тысячи лет вперед. И сегодняшние технические возможности позволяют бурить скважины такой глубины. Открытые на сегодняшний день геотермальные ресурсы составляют лишь малую часть от этих потенциальных ресурсов, однако каждый год они увеличиваются на 2-3%, а за 10-летие растут на 10-15%. Средний рост геотермальной энергетики с 2000 по 2009 г. составил 7%.Первенство в геотермальной электроэнергетике сохраняют США. Затем идут Филиппины и Индонезия, Италия, Япония и Новая Зеландия. Активно развивается геотермальная энергетика в Мексике, странах Центральной Америки и, конечно, в Исландии - там за счет геотермальных источников покрывается 99% всех энергетических затрат. Россия в этом списке занимает не самое почетное место и уступает, в частности, Никарагуа, правда, опережает Папуа-Новую Гвинею, отмечает Виктор Сугробов, заведующий отделом геотермии и геохимии, Институт вулканологии ДВО РАН.Сегодня в связи с катастрофой в Мексиканском заливе развитие геотермальной энергетики получает новый толчок, отмечают эксперты. Для того чтобы стимулировать инвесторов, многие банки дают беспроцентные кредиты на долгие годы, причем правительство гарантирует эти кредиты своей страховкой, сообщил Александр Исаевич Вайнер. 

Геотермальная энергетика в России 

До середины 1990-х гг.

"В России до начала 90-х годов развитием геотермальной энергетики активно занимался Газпром, вложивший в это на протяжении 20 лет более 82 млрд. рублей - что по тем временам составляло еще более значительные средства, рассказал Александр Исаевич Вайнер. Было задействовано 400 скважин. Прогнозные запасы тепла по России составляют 12,5 тыс.·10¹º МВт·ч электроэнергии. Годовая добыча в 1992-1993 гг. составляла 46 млн. м³ жидкости с температурой от 80 до 100°С.Активно решались энергетические проблемы на Северном Кавказе, особенно в Дагестане. Геотермический потенциал этого региона был задействован на 25-30%. Количество разведанных запасов здесь составляет порядка 182 тыс. м³ в сутки, извлекалось чуть больше 1/3 - 86 тыс. м³ в сутки".На Камчатке еще в 1966 году была построена первая геотермальная электростанция в России - на Паужетском месторождении, для электроснабжения окрестных поселков и рыбоперерабатывающих предприятий. Именно благодаря использованию геотермальной энергии Озерновский рыбокомбинат в окрестностях этой станции смог сохранить рентабельность в сложных экономических условиях, отметил Виктор Сугробов."В середине 1990-хх гг. с участием российских специалистов была построена геотермальная электростанция в Никарагуа, сообщил Александр Иосифович Никольский, технический директор геотермальной инжиниринговой компании ГЕОНИКОМ. Это позволило приобрести ценный опыт и стимулировало развитие предприятий, поставлявших оборудование для геотермальных электростанций. Все это пригодилось при строительстве Мутновской геотермальной электростанции на Камчатке, которая была признана одной из лучших в мире. Благодаря ей Петропавловск-Камчатский бывший в лихие 90-е буквально городом, погруженным во тьму, забыл о том, что такое веерное отключение и что такое ждать танкера с нефтью. Эта электростанция установленной мощностью 50 МВт прекрасно работает сегодня. 3-я часть электроэнергии на Камчатке вырабатывается сегодня за счет геотермального тепла. Впрочем, потенциал этого региона значительно больше - порядка 5 тыс. МВт".

Сегодняшний день

"За годы экономических реформ интерес к этой отрасли энергетики значительно упал и все достигнутые параметры снизились, - отметил Александр Исаевич Вайнер. Добыча термальных вод сократилась в три раза, занимаются ей, в основном, энтузиасты. Большинство предприятий этой отрасли были приватизированы и перестали существовать.Стоит учитывать, что геотермальные месторождения требуют очень жестких условий разработки - нужно строить реинжекционные системы для возвращения теплоносителя в зону добычи. Частные компании зачастую пренебрегают этими правилами". Централизованной структуры, которая организовывала бы и продвигала этот бизнес, на сегодняшний день нет, заметил Магомед Омаров. Развитию геотермальной энергетики, по его мнению, мешают два основных фактора: наличие углеводородных ресурсов и невозможность транспортировки геотермальных ресурсов - как это делается, например, с газом и нефтью.Между тем, российские ученые решили практически все проблемы, связанные с использованием геотермальных ресурсов (очистка и реинжекция вод, разработка оборудования и т.д.), есть патенты и авторские разработки, сохранился научный потенциал, осталось только все это использовать.Так, еще в 1960-х гг. советскими учеными была создана и опробована технология бинарных энергоблоков на геотермальных электростанциях, рассказал Александр Иосифович Никольский. Она предусматривает использование тепла сбросного сепарата, то есть, уже отработанных вод, и позволяет на 26% повысить эффективность использования тепла на месторождении, получая при этом дополнительно 13 МВт электроэнергии. Эту технологию успешно развила и использует израильская компания. В мире по этой технологии работает уже порядка 100 станций. В России она, наконец, тоже будет использована - при реконструкции Паужетской ГеоЭС, а также, возможно, Мутновской ГеоЭС.

Перспективы

Ресурсы геотермальной энергетики в России сопоставимы по объемам со всеми вместе взятыми запасами углеводородов, сообщил Магомед Омаров. При этом есть уже и разведанные запасы, и построенные мощности, осталось только ввести их в строй, отметил Александр Исаевич Вайнер. Особенно перспективной эта отрасль является для юга России и Дальнего Востока.На юге России - на Кавказе, в Ставрополье и Краснодарском крае - практически в любой точке можно поставить буровую установку и начать разработку месторождения геотермальных вод с температурой от 70 до 126°С. Причем эта вода выходит на поверхность под естественным давлением, то есть не нужно никаких насосов, - рассказал Магомед Омаров. Без больших затрат этот регион может полностью отапливаться и снабжаться горячей водой за счет геотермальных ресурсов - включая не только жилье, но и промышленные предприятия. В Дагестане геотермальное водоснабжение и отопление используется для 30% жилого фонда. Уже сегодня этот показатель без больших затрат можно повысить до 70%, уточнил Александр Исаевич Вайнер. Очень многое для развития геотермальной энергетики было сделано в Чечне. К сожалению, война прервала эту работу. Однако благодаря уже достигнутым результатам город Грозный, например, в течение полутора-двух лет можно полностью перевести на использование геотермального тепла. Теплые подземные воды могут использоваться также в бальнеологии и сельском хозяйстве - для обслуживания теплиц и рыбхозяйств. Осетровые в геотермальной воде растут в 3 раза быстрее, а икра, полученная в рыбхозяйствах, не облагается никаким налогом, добавил Вайнер. При этом тепло, полученное при использовании геотермальных вод, в 4 раза дешевле, чем выработанное в котельных. Срок окупаемости любого проекта в геотермальной энергетике составляет 2-3 года, тогда как газовое месторождение окупается в среднем за 6-7 лет, отметил Магомед Омаров.Камчатская геотермальная система, - сообщил Александр Исаевич Вайнер, - может обеспечивать энергией электростанции общей мощностью до 250-350 МВт. На сегодняшний день этот потенциал используется лишь на четверть - общая установленная мощность камчатских ГеоЭС составляет 62 МВт. На Курильских островах геотермальные ресурсы позволяют получать уже сегодня 230 МВт электроэнергии - что на многие годы позволило бы закрыть все потребности этого региона в энергетике, тепле и горячем водоснабжении, создать там нормальную социальную среду и развить экономику.Более 40 лет ожидает своего часа разработанный советскими учеными проект по использованию тепла вулкана Авачинская сопка близ Петропавловска-Камчатского, сообщил Виктор Сугробов. Геотермальных вод в районе вулкана нет, но тепло магматического очага, находящегося на глубине порядка 3 км, можно использовать для подогрева воды, закачанной через скважину в приочаговой зоне. Нагретую воду было бы очень удобно использовать для теплоснабжения Петропавловска-Камчатского, поскольку вулкан находится всего в 25 км от города, и при этом из-за перепада высоты вода текла бы самотеком. Как отметил ученый, сухие нагретые горные породы распространены практически повсеместно, поэтому подобная технология может быть использована весьма широко. Эксперимент по ее применению уже успешно был осуществлен Францией и Германией.Геотермальное месторождение с температурой 105-120°С обнаружено также в Калининградской области, рассказал Александр Иосифович Никольский, и оно вполне может быть использовано для получения электроэнергии. В Центральном же регионе термальные воды залегают достаточно глубоко - ниже 2 км, использование их требует бόльших затрат. Однако перспективным и выгодным является использование для теплоснабжения геотермальных вод с температурой 40-60 °С, залегающих на глубине порядка 800 м, а также грунтового тепла с применением тепловых насосов. Такая практика широко распространена в Европе, в России она тоже используется, но пока лишь в отдельных проектах - 17-этажный дом в Москве, школа в Ярославской области, отдельные коттеджные поселки.Для развития геотермальной энергетики необходимы инвестиции, а также внимание правительства. Привлечь их поможет создание действующей ассоциации, которая объединила бы всех специалистов, занятых в этой отрасли, - подытожил Алексей Редькин, президент благотворительного фонда "Экология и Мир". Первым шагом в этом направлении должен стать международный форум по геотермальной энергетике, который планируется провести в Москве осенью 2010 года. Для участия в нем будут приглашены также представители государства, руководители регионов и представители бизнеса.

kapital-rus.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта