Прямое использование геотермальной энергии. Использование энергии геотермальнойПрямое использование геотермальной энергииГеотермальные станции в вулканических районах базируются на месторождениях пароводяной смеси, добываемой из природных подземных трещинных коллекторов с глубины 0,5-3 км. Пароводяная смесь в среднем имеет степень сухости 0,2-0,5 и энтальпию 1500-2500 кДж/кг. В среднем одна эксплуатационная скважина обеспечивает электрическую мощность 3-5 МВт, средняя стоимость бурения составляет 900 долларов за метр. Геотермальная электростанция с непосредственным использованием природного параСамая простая и доступная геотермальная энергоустановка представляет собой паротурбинную установку с противодавлением. Природный пар из скважины подается прямо в турбину с последующим выходом в атмосферу или в устройство, улавливающее ценные химические вещества. В турбину с противодавлением можно подавать вторичный пар или пар, получаемый из сепаратора. По этой схеме электростанция работает без конденсаторов, и отпадает необходимость в компрессоре для удаления из конденсаторов неконденсирующихся газов. Эта установка наиболее простая, капитальные и эксплуатационные затраты на нее минимальны. Она занимает небольшую площадь, почти не требует вспомогательного оборудования и ее легко приспособить как переносную геотермальную электростанцию (рис. 10.1.1).
Турбогенераторные установки с противодавлением не препятствуют промышленному использованию химических веществ, содержащихся в природном теплоносителе. Так, например, в природном паре некоторых месторождений Италии содержится 150-700 мг/кг борной кислоты, и при помощи подобных установок можно добывать этот ценный продукт одновременно с выработкой электроэнергии. Рассмотренная схема может стать самой выгодной для тех районов, где имеются достаточные запасы природного пара. Рациональная эксплуатация обеспечивает возможность эффективной работы такой установки даже при переменном дебите скважин. В Италии работает несколько таких станций. Одна из них – мощностью 4 тыс. кВт при у дельном расходе пара около 20 кг/сек, или 80 т пара в час; другая – мощностью 16 тыс. кВт, где установлено четыре турбогенератора мощностью по 4 тыс. кВт. Последняя снабжается паром от 7-8 скважин. В подобных схемах требуется значительное количество пара, который с большим успехом может быть использован в турбинах конденсационного типа. Геотермальная электростанция с конденсационной турбиной и прямым использованием природного параГеотермальная электростанция с конденсационной турбиной и прямым использованием природного пара – это наиболее современная схема для получения электрической энергии. Пар из скважины подается в турбину. Отработанный в турбине, он попадает в смешивающий конденсатор. Смесь охлаждающей воды и конденсата уже отработанного в турбине пара выпускается из конденсатора в подземный бак, откуда забирается циркуляционными насосами и направляется для охлаждения в градирню. Из градирни охлаждающая вода опять попадает в конденсатор (рис. 10.1.2).
По такой схеме работает геотермальная электростанция Лардерелло-3, использующая природный пар, самая крупная в Италии. Она была спроектирована в начале второй мировой войны, но вступила в строй только в послевоенные годы. На электростанции установлено четыре турбогенератора мощностью по 26 тыс. кВт и два турбогенератора по 9 тыс. кВт. Последние предназначены для покрытия собственных нагрузок. Ни один из установленных здесь турбогенераторов в течение многих лет не переводился в резерв. Коэффициент использования установленной мощности составляет 98%. Стабильная работа геотермальной электростанции Лардерелло-3 открыла путь к конструированию новых электростанций с использованием конденсационных турбин. По такой схеме с некоторыми изменениями работают многие геотермальные электростанции: Лардерелло-2 (Италия), Вайракей (Новая Зеландия) и др. Благодаря техническим усовершенствованиям потребление пара на каждый киловатт мощности стало значительно меньше. Сейчас расход пара на новой электростанции Лаго (Италия) составляет уже 8 кг/квт-ч. energy.zp.ua Геотермальная энергия и ее практическое применениеЕще 150 лет тому назад на нашей планете использовались исключительно возобновляемые и экологически безопасные источники энергии: водные потоки рек и морских приливов – для вращения водяных колес, ветер – для приведение в действие мельниц и парусов, дрова, торф, отходы сельского хозяйства – для отопления. Однако с конца XIX века все более и более растущие темпы бурного промышленного развития вызвали необходимость сверхинтенсивного освоения и развития сначала топливной, а затем и атомной энергетики. Это привело к стремительному истощению углеродных ископаемых и к все более возрастающей опасности радиоактивного заражения и парникового эффекта земной атмосферы. Поэтому на пороге нынешнего века пришлось вновь обратиться к безопасным и возобновляемым энергетическим источникам: ветровой, солнечной, геотермальной, приливной энергии, энергии биомасс растительного и животного мира и на их основе создавать и успешно эксплуатировать новые нетрадиционные энергоустановки: приливные электростанции (ПЭС), ветровые энергоустановки (ВЭУ), геотермальные (ГеоТЭС) и солнечные (СЭС) электростанции, волновые энергоустановки (ВлЭУ), морские электростанции на месторождениях газа (КЭС). В то время, как достигнутые успехи в создании ветровых, солнечных и ряда других типов нетрадиционных энергоустановок широко освещаются в журнальных публикациях, геотермальным энергоустановкам и, в частности, геотермальным электростанциям не уделяется того внимания, которого они по праву заслуживают. А между тем перспективы использования энергии тепла Земли поистине безграничны, поскольку под поверхностью нашей планеты, являющейся, образно говоря, гигантским естественным энергетическим котлом, сосредоточены огромнейшие резервы тепла и энергии, основными источниками которых являются происходящие в земной коре и мантии радиоактивные превращения, вызываемые распадом радиоактивных изотопов. Энергия этих источников столь велика, что она ежегодно на несколько сантиметров сдвигает литосферные пласты Земли, вызывает дрейф материков, землетрясения и извержения вулканов, из которых действующих, т. е. периодически извергавшихся за последние 500 лет, насчитывается 486. Кроме действующих, различают также потухшие или "уснувшие" вулканы, которые могут "проснуться" и начать извергаться в любой момент, как это, например, случилось в 79 году нашей эры с вулканом Везувий, который до этого пребывал в состоянии длительного покоя.
Рис.1
Таким образом, явные проявления колоссальной энергии тепла Земли наблюдаются в виде землетрясений и извержений вулканов, вызывающих огромные разрушения, в сотни и даже тысячи раз превосходящие разрушения от взрыва атомной бомбы. Эти проявления стихии сопровождаются также многочисленными человеческими жертвами, зачастую насчитывающими десятки и даже сотни тысяч человек, погибших под завалами разрушенных домов, как это, например, недавно произошло в Китае. Совсем другая картина наблюдается в случае, когда тот или иной вулкан не извергает лаву и пепел, а находятся в спокойном состоянии, как это наглядно демонстрируют приведенные на рис.1 фотографии Мутновского вулкана, расположенного на юге Камчатки (Российская Федерация). На этих фотографиях показано: панорама внутри вулкана (а), в окрестности вулкана (б), в кратере вулкана (г). К сожалению, человечество еще не научилось использовать энергию вулканов в мирных целях. А вот рассматриваемые далее скрытые, на первый взгляд незаметные, проявления энергии земных недр, уже давно эффективно используются людьми для получения тепловой, а в течение последних почти 100 лет также и электрической энергии [1 – 8]. Одним из таких скрытых проявлений этой энергии является рост температуры земной коры и мантии по мере приближения к ядру Земли. Эта температура с глубиной повышается в среднем на 20°С на 1 км, достигая на уровне 2 – 3 км от поверхности Земли более 100, а на глубине 100 км даже 1300 – 1500ºС, что вызывает нагрев воды, циркулирующей на больших глубинах, до значительных температур. В вулканических регионах нашей планеты эта вода поднимается на поверхность по трещинам в земной коре, а в сейсмически спокойных регионах ее можно выводить на поверхность по пробуренным скважинам. Для этого достаточно закачивать в эти скважины вниз холодную воду, получая при этом по рядом пробуренным скважинам поднимающуюся вверх перегретую геотермальную воду и образовавшийся из нее пар. Несмотря на кажущуюся простоту получения перегретой геотермальной воды и образующегося из нее пара и последующего преобразования энергии этой воды и пара в электроэнергию с помощью турбин и подсоединенных к ним турбогенераторов, техническая реализация такого способа получения электроэнергии, подробно рассматриваемого в этой статье, является достаточно сложной научно-технической проблемой. Об этом, в частности, свидетельствует хотя бы тот факт, что в США, на Филиппинах, в Мексике, Италии, Японии и некоторых других странах в течение последних 20 лет затраты только на создание новых геотермальных технологий превысили 2 млрд. долларов США. Основные достоинства и недостатки геотермальной энергии Современная востребованность геотермальной энергии как одного из видов возобновляемой энергии обусловлена: истощением запасов органического топлива и зависимостью большинства развитых стран от его импорта (в основном импорта нефти и газа), а также с существенным отрицательным влиянием топливной и ядерной энергетики на среду обитания человека и на дикую природу. Все же, применяя геотермальную энергию, следует в полной мере учитывать ее достоинства и недостатки [3, 6, 7]. Главным достоинством геотермальной энергии является возможность ее использования в виде геотермальной воды или смеси воды и пара (в зависимости от их температуры) для нужд горячего водо- и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех трех целей, ее практическая неиссякаемость, полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года. Тем самым использование геотермальной энергии (наряду с использованием других экологически чистых возобновляемых источников энергии) может внести существенный вклад в решение следующих неотложных проблем:
При этом в вулканических регионах планеты высокотемпературное тепло, нагревающее геотермальную воду до значений температур, превышающих 140 – 150°С, экономически наиболее выгодно использовать для выработки электроэнергии. Подземные геотермальные воды со значениями температур, не превышающими 100°С, как правило, экономически выгодно использовать для нужд теплоснабжения, горячего водоснабжения и для других целей в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл.1.
Табл.1. Обратим внимание на то, что эти рекомендации по мере развития и совершенствования геотермальных технологий пересматриваются в сторону использования для производства электроэнергии геотермальных вод с все более низкими температурами. Так, разработанные в настоящее время комбинированные схемы использования геотермальных источников позволяют использовать для производства электроэнергии теплоносители с начальными температурами 70 – 80°С, что значительно ниже рекомендуемых в табл.1 температур (150°С и выше). В частности, в Санкт-Петербургском политехническом институте созданы гидропаровые турбины, использование которых на ГеоТЭС позволяет увеличивать полезную мощность двухконтурных систем (второй контур – водный пар) в диапазоне температур 20 – 200°С в среднем на 22 % [6]. Значительно повышается эффективность применения термальных вод при их комплексном использовании. При этом в разных технологических процессах можно достичь наиболее полной реализации теплового потенциала воды, в том числе и остаточного, а также получить содержащиеся в термальной воде ценные компоненты (йод, бром, литий, цезий, кухонная соль, глауберова соль, борная кислота и многие другие) для их промышленного использования. Основной недостаток геотермальной энергии – необходимость обратной закачки отработанной воды в подземный водоносный горизонт. Другой недостаток этой энергии заключается в высокой минерализации термальных вод большинства месторождений и наличии в воде токсичных соединений и металлов, что в большинстве случаев исключает возможность сброса этих вод в расположенные на поверхности природные водные системы. Отмеченные выше недостатки геотермальной энергии приводят к тому, что для практического использования теплоты геотермальных вод необходимы значительные капитальные затраты на бурение скважин, обратную закачку отработанной геотермальной воды, а также на создание коррозийно-стойкого теплотехнического оборудования. Однако в связи с внедрением новых, менее затратных, технологий бурения скважин, применением эффективных способов очистки воды от токсичных соединений и металлов капитальные затраты на отбор тепла от геотермальных вод непрерывно снижаются. К тому же следует иметь ввиду, что геотермальная энергетика в последнее время существенно продвинулась в своем развитии. Так, последние разработки показали возможность выработки электроэнергии при температуре пароводяной смеси ниже 80ºС, что позволяет гораздо шире применять ГеоТЭС для выработки электроэнергии. В связи с эти ожидается, что в странах со значительным геотермальным потенциалом и первую очередь в США мощность ГеоТЭС в самое ближайшее время удвоится. Еще более впечатляет появившаяся несколько лет тому назад новая, разработанная австралийской компанией Geodynamics Ltd., поистине революционная технология строительства ГеоТЭС – так называемая технология Hot-Dry-Rock, существенно повышающая эффективность преобразования энергии геотермальных вод в электроэнергию. Суть этой технологии заключается в следующем [5]. До самого последнего времени в термоэнергетике незыблемым считался главный принцип работы всех геотермальных станций, заключающийся в использовании естественного выхода пара из подземных резервуаров и источников. Австралийцы отступили от этого принципа и решили сами создать подходящий "гейзер". Для создания такого гейзера австралийские геофизики отыскали в пустыне на юго-востоке Австралии точку, где тектоника и изолированность скальных пород создают аномалию, которая круглогодично поддерживает в округе очень высокую температуру. По оценкам австралийских геологов, залегающие на глубине 4,5 км гранитные породы разогреваются до 270°С, и поэтому если на такую глубину через скважину закачать под большим давлением воду, то она, повсеместно проникая в трещины горячего гранита, будет их расширять, одновременно нагреваясь, а затем по другой пробуренной скважине будет подниматься на поверхность. После этого нагретую воду можно будет без особого труда собирать в теплообменнике, а полученную от нее энергию использовать для испарения другой жидкости с более низкой температурой кипения, пар которой, в свою очередь, и приведет в действие паровые турбины. Вода, отдавшая геотермальное тепло, вновь будет направлена через скважину на глубину, и цикл таким образом повторится. Принципиальная схема получения электроэнергии по технологии, предложенной австралийской компанией Geodynamics Ltd., приведена на рис.2.
Рис.2
Безусловно, реализовать эту технологию можно не в любом месте, а только там, где залегающий на глубине гранит нагревается до температуры не менее 250 – 270°С. При применении такой технологии ключевую роль играет температура, понижение которой на 50°С по оценкам ученых вдвое повысит стоимость электроэнергии. Для подтверждения прогнозов специалисты компании Geodynamics Ltd. уже пробурили две скважины глубиной по 4,5 км каждая и получили доказательство того, что на этой глубине температура достигает искомых 270 – 300°С. В настоящее время проводятся работы по оценке общих запасов геотермальной энергии в этой аномальной точке юга Австралии. По предварительным расчетам в этой аномальной точке можно получать электроэнергию мощностью более 1 ГВт, причем стоимость этой энергии будет вдвое дешевле стоимости ветровой энергии и в 8 – 10 раз дешевле солнечной. Мировой потенциал геотермальной энергии и перспективы его использования Группа эксперт о в и з Всемирной ассоциации по вопросам геотермальной энергии, которая произвела оценку запасов низко- и высокотемпературной геотермальной энергии для кождого континента, получила следующие данные по потенциалу различных типов геотермальных источников нашей планеты (табл.2) [3].
Табл.2 Как видно из табл.2, потенциал геотермальных источников энергии просто таки колоссален. Однако используется он крайне незначительно: установленная мощность ГеоТЭС во всем мире на начало 1990-х годов составляла всего лишь около 5000, а на начало 2000-х годов – около 6000 МВт, существенно уступая по этому показателю большинству электростанций, работающих на других возобновляемых источниках энергии. Да и выработка электроэнергии на ГеоТЭС в этот период времени была незначительной. Об этом свидетельствуют следующие данные. В структуре мирового производства электроэнергии возобновляемые источники энергии (к которым согласно классификации Международного энергетического агенства (ІЕА) относятся: сжигаемые возобновляемые источники энергии и отходы биомассы, гидро-, геотермальная и солнечная энергия, энергия ветра, а также энергия приливов, морских волн океанов) в 2000 году обеспечили 19 % общемирового производства электроэнергии – сразу после угля (39 %), опередив атомную энергетику (17 %), природный газ (17 %) и нефть (8 %). При этом, несмотря на значительные темпы развития, геотермальная, солнечная и ветровая энергия составляла в 2000 году менее 3 % от общего объема использования энергии, получаемой от возобновляемых источников. Однако в настоящее время геотермальная электроэнергетика развивается ускоренными темпами, не в последнюю очередь из-за галопирующего увеличения стоимости нефти и газа. Этому развитию во многом способствуют принятые во многих странах мира правительственные программы, поддерживающие это направление развития геотермальной энергетики. Отметим, что геотермальные ресурсы разведаны в 80 странах мира и в 58 из них активно используются. Крупнейшим производителем геотермальной электроэнергии являются США, где геотермальная электроэнергетика, как один из альтернативных источников энергии, имеет особую правительственную поддержку. В США в 2005 году на ГеоТЭС было выработано около 16 млрд. кВт·ч электроэнергии в таких основных промышленных зонах, как зона Больших гейзеров, расположенная в 100 км к северу от Сан-Франциско (1360 МВт установленной мощности), северная часть Соленого моря в центральной Калифорнии (570 МВт установленной мощности), Невада (235 МВт установленной мощности) и др. Геотермальная электроэнергетика бурно развивается также в ряде других стран, в том числе: на Филиппинах, где на ГеоТЭС на начало 2003 года было установлено 1930 МВт электрической мощности, что позволило обеспечить около 27% потребностей страны в электроэнергии; в Италии, где в 2003 году действовали геотермальные энергоустановки общей мощностью в 790 МВт; в Исландии, где действуют пять теплофикационных ГеоТЭС общей электрической мощностью 420 МВт, вырабатывающие 26,5 % всей электроэнергии в стране; в Кении, где в 2005 году действовали три ГеоТЭС общей электрической мощностью в 160 МВт и были разработаны планы по доведению этих мощностей до 576 МВт [3, 7]. Перечень государств, где ускоренными темпами развивается геотермальная электроэнергетика, безусловно, можно продолжить, включив в их число также Россию и Украину (что будет сделано несколько позднее). Характеризуя развитие мировой геотермальной электроэнергетики как неотъемлемой составной части возобновляемой энергетики на более отдаленную перспективу, отметим следующее. Согласно прогнозным расчетам в 2030 году ожидается некоторое (до 12,5 % по сравнению с 13,8 % в 2000 году) снижение доли возобновляемых источников энергии в общемировом объеме производства энергии. При этом энергия солнца, ветра и геотермальных вод будет развиваться ускоренными темпами, ежегодно увеличиваясь в среднем на 4,1 %, однако вследствие "низкого" старта их доля в структуре возобновляемых источников и в 2030 году будет оставаться наименьшей. Литература
electrician.com.ua Экологические аспекты использования геотермальной энергииОсвоение геотермальных месторождений так или иначе связано с воздействием на окружающую среду. Потенциальное воздействие на окружающую среду включает выделение газов и частиц, изменение и оседание почвы, сейсмическую активность, загрязнение поверхностных и грунтовых вод, шумовые, биологические и социальные воздействия. За редким исключением термальные воды характеризуются высокой минерализацией и после использования не могут быть сброшены в поверхностные водоемы. Если не обеспечить достаточно хорошее перемешивание, то даже сброс в море может привести к отрицательным локальным эффектам, когда отработанные воды существенно отличаются по своему составу от морской воды. Побочными продуктами геотермальных скважин являются растворенные газы (углекислый газ, метан, сероводород, инертные газы, водород, аммиак и др.), токсичные микрокомпоненты (соединения бора, мышьяка, ртути и др.), органические соединения (фенолы, летучие компоненты), которые также при свободном выбросе загрязняют прилегающие к месторождению земли, водные источники и воздух. Необходимо учесть и тепловое загрязнение окружающей среды. Причем, чем ниже КПД теплоэнергетической установки, тем больше тепла отводится в окружающую среду. Сброс в поверхностные водоемы большого объема отработанных термальных вод с достаточно высокой температурой (до 60 ºC и более на некоторых месторождениях), приведет к локальному тепловому загрязнению и отрицательным последствиям в окружающей среде. Так, например, повышение температуры воды в реках всего на 1°C может привести к увеличению потребления кислорода биоорганизмами на 10–20%. А это может вызвать дефицит кислорода в воде со всеми вытекающими отсюда нежелательными последствиями. Вследствие повышения температуры воды в водоеме или водотоке изменяется видовой состав флоры и фауны, увеличивается количество биомассы, разлагаются растительные остатки, уменьшается содержание в воде кислорода, ухудшается ее качество и деградирует экосистема. Степень воздействия геотермальных объектов на окружающую среду в большинстве случаев пропорциональна масштабам таких объектов. Факторы экологического воздействия, возникающие при бурении скважин, являются главным источником возможных экологических проблем в период реализации проекта. В процессе эксплуатации большинство потенциальных экологических проблем может быть предотвращено, если применяются замкнутые системы с теплообменниками, бинарными циклами и технологией обратной закачки отработанного теплоносителя (ГЦС). Первое заметное воздействие на окружающую среду проявляется при бурении скважин. Установка буровой вышки и всего вспомогательного оборудования требует строительства подъездных дорог и сооружения буровой площадки. Эти работы приводят к изменению морфологии поверхности на участке и могут нанести ущерб местной флоре и фауне. С использованием современных методов наклонного и горизонтального бурения эти воздействия могут быть сведены до минимума. Возможность бурения нескольких скважин с одной площадки сокращает необходимый землеотвод для сооружения подъездных дорог и трубопроводов. Неверная оценка гидрогеологических условий и несовершенные методы бурения могут приводить к загрязнению подземных водоносных горизонтов с питьевой водой. В результате выбросов могут загрязняться и поверхностные водоемы. В процессе бурения или гидродинамического исследования скважин возможны также нежелательные выбросы газов в атмосферу. Воздействие на окружающую среду, вызванное бурением, по большей части прекращается с окончанием строительства геотермальных скважин. Монтаж трубопроводов для транспортировки геотермальных флюидов и сооружение утилизационных установок также отражается на флоре и фауне, приводит к нарушению морфологии поверхности. Неизбежны визуальные изменения ландшафта. Экологические проблемы возникают также и в ходе эксплуатации геотермальных энергоустановок. Растворенные в геотермальном флюиде различные газы и вещества минерального и органического происхождения при попадании в окружающую среду становятся источником загрязнения. Содержание неконденсирующихся газов на геотермальных месторождениях обычно не превышает 0,1–1,0 % мас. от общего расхода геотермального теплоносителя. Производство электроэнергии на геотермальных электростанциях может быть связано с загрязнением атмосферного воздуха. Однако при одинаковом уровне выработки электроэнергии объемы выбросов углекислого газа от геотермальных электростанций могут варьировать от нуля до незначительной процентной доли объемов выбросов электростанций, работающих на органическом топливе, в зависимости от применяемой технологии (таблице 1). Таблица 1. — Выбросы диоксида углерода CO2 при сжигании различных видов топлива
В последние годы в геотермальной энергетике разработаны экологически чистые технологии выработки электричества и тепла. Современные ГеоЭС исключают прямой контакт геотермального флюида с окружающей средой и выбросы вредных газов в атмосферу. Примером экологически чистой электростанции является Верхне-Мутновская ГеоЭС, тепловая схема которой позволяет использовать геотермальный теплоноситель с исключением его прямого контакта с окружающей средой. В технологической схеме используются воздушные конденсаторы и система полной закачки отработанного теплоносителя обратно в пласт. Неконденсирующиеся газы, содержащиеся в геотермальном паре, удаляются с помощью эжектора, затем растворяются в воде и далее вместе с водой также закачиваются в землю. В ГеоЭС с бинарным циклом, где используется замкнутый цикл с какой-либо низкокипящей жидкостью в качестве рабочего тела, не допускают отделения паровой фракции из геотермального флюида, диоксид углерода и другие газы пребывают в растворенном состоянии и возвращаются в резервуар при обратном нагнетании. К сожалению, на большинстве геотермальных месторождений до сих пор используются устаревшие технологии утилизации теплового потенциала термальной воды, когда отработанный флюид сбрасывается на земную поверхность или в водные объекты вблизи месторождения. Например, в Дагестане с 1966 по 2005 гг. по оценочным данным с отработанной водой в окружающую среду сброшено более 200 тыс. т минеральных солей, огромное количество токсичных элементов, различных газов и летучих отравляющих компонентов. Главной экологической проблемой геотермальной энергетики Северокавказского региона является высокое содержание фенолов, содержание которых в водах отдельных скважин и месторождений на несколько порядков превышает предельно допустимые концентрации (ПДК = 0,001 мг/л). Содержание фенолов в зависимости от месторождения колеблется от 0,2 (Новогрозненское) до 22,5 мг/л (Махачкала-Тернаирское). В ИПГ ДНЦ РАН для Махачкала-Тернаирского месторождения разработан метод адсорбционной очистки термальных вод от фенолов. Метод был сначала апробирован на пилотной установке, а затем на опытно-промышленной производительностью 500 м3/сут. Однако на практике промышленные установки по обесфеноливанию не были реализованы и отработанные воды с высоким содержанием фенолов продолжают отравлять окружающую среду. Непоправимый экологический ущерб наносится при неуправляемом аварийном выбросе высокоминерализованного геотермального флюид, содержащего значительное количество токсичных компонентов. Примером служит Берикейское месторождение, где в 1950-е гг. в результате аварии скважины образовалось проточное озеро редкометальных гидротерм, в которое разгружаются более сотни грифонов. Воды этих грифонов имеют минерализацию 70–75 г/л и содержат фенолов до 8 мг/л, в том числе до 0,6 мг/л летучих компонентов. За 50 лет этими грифонами в акваторию Каспийского моря вынесено более 9 млн т минеральных солей и токсичных компонентов. Комплексное освоение месторождения путем утилизации теплового потенциала и извлечения минеральных солей позволит разрешить острую экологическую проблему, возникшую на месторождении в результате аварии скважины и ее провала. Серьезный ущерб окружающей среде наносит нерациональное использование низкопотенциальных (20–35 ºC) подземных артезианских вод. Только в пределах Равнинного и Предгорного Дагестана эксплуатируются более 3000 самоизливающихся скважин, суммарный дебит которых составляет 650–700 тыс. м3/сут. С пользой используется не более 10–15% этих вод, остальная часть сбрасывается на прилегающие земельные участки, что приводит к подъему уровня грунтовых вод, заболачиванию и засолению значительных массивов почвогрунтов и выходу из сельскохозяйственного оборота сотен гектаров плодородных земель ежегодно. Одновременно происходит снижение дебитов и напоров скважин, нередки случаи подсоса минерализованных вод из смежных горизонтов, что приводит к ухудшению качества исходной воды. Для предотвращения негативных последствий скважины необходимо перевести на регулируемый крановый режим эксплуатации с отбором потребного количества воды. Влияние геотермальной энергетики на окружающую среду зависит как от технологии извлечения геотермального флюида, так и технологии утилизации его теплового, водоресурсного и химического потенциалов. Технологии на основе геотермальных циркуляционных систем с использованием одноконтурных и бинарных ГеоЭС, двухконтурных систем теплоснабжения и систем на основе тепловых насосов с использованием современного оборудования являются экологически чистыми технологиями. energy.zp.ua | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
