1. Перспективы использования геотермальных источников энергии. Использование геотермальной энергииВведениеИспользование альтернативных источников энергии приобретает все большее значение в структуре мирового потребления электроэнергии. В целях уменьшения давления на природу во многих странах активно внедряют геотермальную энергетику, которая в течение многих десятилетий доказала рентабельность и неоспоримое преимущество перед другими видами энергии.
Использование альтернативных источников энергии приобретает все большее значение в структуре мирового потребления электроэнергии. В целях уменьшения давления на природу во многих странах активно внедряют геотермальную энергетику, которая в течение многих десятилетий доказала рентабельность и неоспоримое преимущество перед другими видами энергии. Источниками геотермальной энергии служат радиоактивные процессы, химические реакции и другие явления в земной коре. Температура на глубинах 2 - 3 тыс. м превышает 100 С. Циркулирующие на таких глубинах воды нагреваются до значительных температур и могут быть выведены на поверхность по буровым скважинам. В районах вулканической деятельности глубинные воды, нагреваясь, поднимаются по трещинам в земной коре. В таких районах термальные воды имеют наиболее высокую температуру; они нередко расположены ближе к поверхности. Иногда они выделяются на поверхность в виде перегретого пара. Термальные воды с температурами до 100 С выходят на поверхность во многих районах России. Значительные запасы таких вод имеются в Западной Сибири, на Северном Кавказе и в Закавказье, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке Использование геотермальной энергии в современных условиях в значительной степени зависит от затрат, необходимых для вывода на поверхность геотермального теплоносителя в виде пара или горячей воды. Использование геотермальной энергии имеет отрицательные экологические последствия. Строительство геотермальных станций нарушает работу гейзеров, что наносит невосполнимый ущерб национальным паркам и природным заповедникам. Для конденсации пара на геотермальных станциях используется большое количество охлаждающей воды, поэтому геотермальные станции являются источниками теплового загрязнения. При одинаковой мощности с тепловой или атомной станцией геотермальная электростанция потребляет для охлаждения значительно большее количество воды, так как ее КПД ниже.
Схема 1 - Схемы получения энергии за счет геотермальных ресурсов. А - использование сухого пара, В - использование горячей воды, В - использование горячей воды путем нагревания рабочей жидкости.
Использование геотермальной энергии сводится в основном к испрльзова-ник Гтшла вулканов и горячих источников. В некоторых регионах мира применение этой энергии высокоэкономичное, к тому же безвредно для окружающей среды. Практическое использование этого вида энергии невелико, хотя в литературе существуют весьма оптимистические оценки запасов геотермальной энергии и возможностей ее широкого применения. В США предполагается в 1977 г. сдать в эксплуатацию геотермальную электростанцию мощностью 650 МВт. Основное препятствие для широкого использования геотермальной энергии заключается в том, что для получения горячих вод. надо бурить очень глубокие скважины. Богат геотермальной энергией полуостров Камчатка. В Италии геотермальная энергия используется в КРУПНЫХ масштабах фирмой Умпреса, деятельность которой на 8U % контролируется государством. Эта фирма владеет несколькими геотермальными электростанциями общей установленной мощностью 390 МВт. В Новой Зеландии подобные электростанции расположены в вулканическом поясе о-ва Северный, их общая установленная мощность составляет 200 МВт. В США близ Сан-Франциско действует геотермальная электростанция мощностью 200 МВт, в Мексике - две электростанции мощностью 76 МВт, в Японии эксплуатируются две геотермальных электростанции и в Исландии - две. Особенности использования геотермальной энергии в процессе применения ГТМ заключаются в следующем: минимальные потери тепла; экологическая безопасность; локальное совпадение источника энергии с потребителем. О наличии геотермальной энергии давно известно в Дагестане. В 60 - 70 - х гг. при бурении на нефть и газ в ряде скважин были обнаружены пароводяные смеси с температурами до 200 С. При использовании геотермальной энергии на теплоснабжение экономится топливо и иногда водопроводная вода по сравнению с традиционными решениями. Широкое освоение геотермальной энергии будет возможно, когда она станет конкурентоспособной по сравнению с другими энергоресурсами. Большая часть затрат на ее освоение связана в настоящее время с бурением скважин, необходимых для извлечения из недр пара или горячей воды. Высокое содержание солей в геотермальной воде приводит к тому, что через несколько лет работы происходит закупорка скважин. В результате их необходимо прочищать или требуется пробуривать новые скважины в другом месте, что связано с дополнительными расходами. По большинству скважин поступает не пар, а горячая вода; в этом случае КПД процесса выработки электроэнергии меньше. Отбор теплоты из геотермально -; го источника происходит обычно быстрее, чем ее возмещение за счет естественного процесса. В результате со временем температура пара или горячей воды начинает снижаться, уменьшается также их поступление на поверхность. Это означает, что наступает исчерпание источника геотермальной энергии. Чтобы предотвратить этот процесс, под землю под высоким давлением должна закачиваться вода, что связано с определенным риском. studfiles.net Использование геотермальной энергии - Vigor CentreЧто такое геотермальная энергияГеотермальной называют тепловую энергию, которой обладают недра Земли. Исследования показывают, что земное ядро имеет температуру от 3000°С до 6000°С. Источником столь высокой энергии служит процесс распада элементов: торий, уран и радиоактивная форма калия. Распад радиоактивных элементов происходит в толще земной коры на расстоянии 20 и более километров от поверхности земли, в слое гранита, а также в верхней океанической мантии. Использование геотермальной энергииПрактическое применение геотермальной энергии в больших объемах (для тепловых и электрических станций) возможно в районах, где тепло земных недр в виде горячих источников через разломы в земной коре поднимается близко к поверхности. Обычно в таких районах наблюдаются (либо были в прошлом) повышенная сейсмоактивность и извержение вулканов. Этот вид энергии успешно используется во многих странах мира. На евроазиатском континенте геотермальные станции функционируют в Италии, Венгрии, Исландии, России. В Америке геотермальная энергетика работает в США, Сальвадоре, Мексике. В таких островных государствах, как Новая Зеландия, Филиппины, Япония также наблюдаются многочисленные выходы на поверхность перегретой воды и пара, которые используются в энергетических установках. Первенство в мире по количеству выбрасываемого на поверхность горячего водяного пара принадлежит Новой Зеландии.Для потребности объектов недвижимости достаточно геотермальной энергии, которая скапливается в грунте и грунтовых водах близко от поверхности земли. За счет этого тепла система способна обеспечить жилье круглогодично горячим водоснабжением и отоплением в зимнее время года. Классификация геотермальных ресурсовСуществует классификация геотермальных ресурсов по следующим категориям:— Тепло поверхностных слоев земной коры. Этот вид энергии активно используется в таких распространенных установках, как тепловой насос для теплоснабжения загородных домов, промышленных и коммерческих объектов.— Энергия горячей среды, имеющей выход на поверхность в местах разломов земной коры. Относится к основным ресурсам, потребляемым геотермальными электрическими и тепловыми станциями в настоящее время.— Огромные тепловые запасы, располагающиеся на значительной глубине и пока в основном, недосягаемые.— Значительные запасы тепла, аккумулированные в жерлах остывающих или проявляющих незначительную активность вулканов. Объем геотермальной энергииДля того, чтобы оценить масштабы энергетических запасов земных недр, достаточно привести несколько сравнений. Энергия нашей планеты, аккумулированная в ее недрах в виде тепла, в тридцать с лишним миллиардов раз (!) превышает суммарное количество всех видов энергии, которое человечество потребляет за год. Даже если освоить всего один процент этого энергетического «клондайка», то есть использовать только ту часть земного тепла, которое находится на глубине до 10 километров, полученная энергия в несколько сот раз превысит ту, что содержится во всех мировых запасах нефти и газа. Начало промышленного освоения энергии земных недр было положено еще в 1916 году. Тогда в Италии была запущена первая в мире геотермальная станция, вырабатывавшая электрическую мощность 7,5 МВт. С тех пор накоплен богатый мировой опыт проектирования и строительства электрических станций, использующих тепло земных недр. Установленная мощность и число действующих электростанций такого типа неуклонно растет. В период с 1975 по 1990 годы, вырабатываемая на ГеоТЭС электрическая мощность выросла с 1278 МВт до 7300 МВт. Наибольшие успехи в этой области достигнуты в Соединенных Штатах Америки, Японии, Филиппинах, Италии, Мексике. Особенности использования геотермальной энергииГеотермальная энергетика обладает специфической особенностью. Здесь неприемлем типовой подход к проектированию. Каждая станция имеет свое уникальное исполнение, обусловленное особенностями используемой рабочей среды, глубины ее расположения, температурой и химическим составом. По этой же причине существенно различается себестоимость вырабатываемой электрической энергии на разных электростанциях. В среднем, себестоимость киловатт – часа электроэнергии, полученной на ГеоТЭС, сравнима с аналогичным показателем для угольных электростанций. Столь высокая стоимость для казалось бы «бесплатной» энергии объясняется большими затратами на проведение исследований, предшествующих проектированию, а также необходимостью осуществлять буровые работы в трудных условиях.Наиболее выгодно непосредственное использование геотермальной энергии для получения полезного тепла. Например, 80% домов в Исландии имеют водяное отопление, источником нагрева воды в котором служат геотермальные источники. В некоторых районах США геотермальные воды используются для отопления и горячего водоснабжения жилых домов и ферм.Наша компания выполняет проектирование и монтаж инженерных систем теплоснабжения зданий и загородных домов с применением геотермальной энергии. Заполните форму ниже и мы свяжемся с Вами! vigorcentre.ru Использование геотермальной энергии для выработки электроэнергииРазвитие геотермальной электроэнергетикиОдним из важных направлением использования тепла термальных вод является преобразование его в электрическую энергию. Относительная независимость от потребителей, экономичность при умеренной мощности и особая ценность электрической энергии обусловили приоритетное развитие ГеоЭС. Во многих странах достигнуты значительные успехи в этой области. Принято считать, что если температура геотермального флюида ниже 100 ◦C, то его целесообразно использовать только для теплоснабжения. Более высокотемпературные источники пригодны для производства электроэнергии. Легкодоступных геотермальных месторождений с температурой более 100 ◦C на земном шаре сравнительно немного. Мировой потенциал изученных на сегодня геотермальных ресурсов составляет 0,2 ТВт электрической и 4,4 ТВт тепловой мощности. Примерно 70% этого потенциала приходится на месторождения с температурой флюида менее 130 ◦C. По оценкам, сегодня используется около 3,5% мирового геотермального потенциала для выработки электроэнергии и только 0,2% — для получения тепла. Первая геотермальная электростанция (ГеоЭС) с экспериментальным генератором мощностью 10 кВт была сооружена в 1904 г. в Лардерелло (Италия). Новейшие энергетические технологии с использованием геотермальных ресурсов отличаются экологической чистотой и по эффективности приближаются к традиционным. На ГеоЭС, использующих ГЦС-технологию и бинарный цикл (БЭС), полностью исключаются выбросы диоксида углерода в атмосферу, что является важнейшим экологическим преимуществом таких энергетических установок. Развитие геотермальной электроэнергетики мира характеризуется следующими данными. За 60 лет с 1940 по 2000 г. установленная мощность геотермальных электростанций увеличилась с 130 МВт до 7974 МВт, т. е. в 61 раз. За пять лет с 1995 по 2000 г. рост установленной мощности составил 17%, т. е. немногим более 3% в год. К началу 2005 г. ГеоЭС работают в 24 странах мира, суммарная установленная мощность достигла 8910,7 МВт. С 2000 по 2005 гг. увеличение мощности составило 12 %. Ситуация по различным странам представлена в таблице 1. Лидерами по установленной электрической мощности ГеоЭС являются США — 2544 МВт, Филиппины — 1931, Мексика — 953, Индонезия — 797, Италия — 790, Япония — 535, Новая Зеландия — 435, Исландия — 202 МВт. Годовая выработка электроэнергии на ГеоЭС мира в 2004 г. составила 56798 ГВт · ч. В конце 2008 г. суммарная мощность ГеоЭС во всем мире выросла до 10500 МВт. Крупнейшим производителем геотермальной электроэнергии остается США, с суммарной мощностью ГеоЭС до 3000 МВт. Геотермальная электроэнергетика по установленной мощности является значительной частью возобновляемой энергетики, развивается умеренными темпами (3–5% в год) и является одной из самых экономически эффективных технологий. ГеоЭС, уступая ветровым в суммарной установленной мощности, существенно превосходят их по выработке электроэнергии (70 против 27 %), что свидетельствует о высокой эффективности геотермальных энергетических технологий. Результаты анализа технико-экономических показателей технологий производства электричества с использованием различных ВИЭ свидетельствуют о существенных преимуществах ГеоЭС. Так на современных ГеоЭС самый высокий в нетрадиционной энергетике коэффициент использования мощности достигает 90%, что в 3–4 раза выше, чем для технологий с использованием солнечной, ветровой и приливной энергии. Стоимость производимой на современных ГеоЭС электроэнергии ниже в среднем на 30%, чем на ветровых, и в 10 раз, чем на солнечных электростанциях. Преимуществом ГеоЭС также является приемлемый уровень удельных капвложений — около 1000–3000 $/кВт установленной мощности. В таблице 2 приведены страны, в которых геотермальная электроэнергия составляет заметную долю в суммарном производстве электроэнергии. Существующие ГеоЭС в основном используют природный пар, добываемый на месторождениях в районах современного вулканизма. Первая в мире бинарная электростанция (Паратунская ГеоЭС) построена в 1967 г. на Камчатке. После этого разработка отечественных ученых получила широкое распространение в мире, и в настоящее время в разных странах работают более 1000 бинарных энергоблоков. Применение рабочих тел с низкой температурой кипения в циклах бинарных электростанций увеличивает эффективность использования среднепотенциальных вод и открывает широкие возможности для решения проблемы энергообеспечения удаленных регионов России. В 1967 г. на юге Камчатки была построена Паужетская ГеоЭС мощностью 11 МВт, которая и сегодня продолжает производить самую дешевую электроэнергию, обеспечивая ею район пос. Озерная. С 1999 г. находится в эксплуатацию Верхне-Мутновская ГеоЭС мощностью 12 МВт, где в ближайшее время планируется увеличение ее мощности до 19 МВт благодаря строительству дополнительного энергетического блока с комбинированным циклом (паровая турбина мощностью 2,5 МВт и бинарная установка на изопентане 4,5 МВт). Верхне-Мутновская ГеоЭС рассматривается как опытно-промышленная электростанция в развитии геотермальной энергетики России.  Таблица 1. — Рост установленной мощности геотермальной электроэнергетики в странах мира, МВт Таблица 2. — Производство электроэнергии на ГеоЭС (в скобках доли ГеоЭС, %, в установленной мощности и в производстве электроэнергии в стране)В основу создания Верхне-Мутновской ГеоЭС заложена экологически чистая схема использования геотермального теплоносителя с воздушными конденсаторами, которая позволяет отобрать энергию от пара в турбинах, а конденсат направить в скважины закачки, что позволяет избежать попадания теплоносителя в атмосферу. Двухфазный поток из трех добычных скважин направляется по трубопроводам в коллектор, а далее после двухступенчатой системы разделения фаз из сепараторов пар поступает к трем энергоблокам мощностью по 4 МВт каждый. Пар перед турбинами при давлении P0 = 0,8 МПа и температуре 170 ◦C практически осушен полностью, степень его влажности не превышает 0,05 %. Горячая вода после сепараторов направляется в расширитель, где испаряется при давлении 0,4 МПа. Образующийся пар используется в эжекторах для удаления неконденсирующихся газов и в первую очередь сероводорода. Сероводород, удаленный из конденсатора, поступает в абсорбер, где растворяется в конденсате и далее эта смесь для закачки направляется в нагнетательную скважину. В октябре 2002 г. пущены в строй 1-й и 2-й блоки Мутновской ГеоЭС-1 мощностью 50(2 × 25) МВт — лучшей геотермальной электростанции в мире по экологическим параметрам и уровню автоматизации. Создание и пуск в эксплуатацию модульных геотермальных электрических и тепловых станций, а также создание ГеоЭС с комбинированным циклом вновь вводят Россию в число передовых стран в области геотермальной энергетики. На Мутновском геотермальном месторождении сегодня успешно работают 5 геотермальных энергоблоков. Общая установленная электрическая мощность ГеоЭС России составляет 73 МВт, и имеются реальные перспективы для дальнейшего наращивания мощности. Перспективы развития геотермальной электроэнергетики обусловлены ее конкурентоспособностью и рядом преимуществ по сравнению с традиционной энергетикой, среди которых — экологическая чистота, отсутствие транспортных расходов на доставку топлива и относительно короткие сроки строительства. Количество выбросов в атмосферу диоксида углерода на ГеоЭС в несколько десятков раз ниже, чем на ТЭС, работающих на угле, мазуте и природном газе, и полностью исключаются на современных ГеоЭС, использующих технологию обратной закачки отработанного геотермального теплоносителя. Технологические схемы ГеоЭСКак уже отмечалось, ГеоЭС целесообразно сооружать, если температура геотермального флюида не ниже 100 ◦C. Высокотемпературные геотермальные ресурсы ограничены и в основном встречаются в местах молодого вулканизма и разломов земной коры. Обычно такие ресурсы относятся к парогидротермам, представляющим собой насыщенный пар с той или иной степенью сухости. Возможны различные пути использования парогидротерм в технологических схемах ГеоЭС. Первый путь состоит в том, что пар, содержащийся в высокотемпературном флюиде, отделяют в сепараторе от жидкой фазы и направляют в паровую турбину, а жидкость закачивают обратно в пласт. Для более полного использования энергии первичного флюида целесообразно отсепарированную жидкую фазу дросселировать до более низкого давления, за счет чего образуется еще некоторое количество пара, который может быть направлен в промежуточную ступень турбины. Второй путь состоит в том, чтобы использовать первичный флюид для нагрева и испарения рабочего агента, циркулирующего во вторичном контуре бинарной ГеоЭС. Возможна также комбинация обоих названных путей, когда отработанный в турбине пар и жидкий сепарат используются для нагрева, испарения и перегрева рабочего агента, циркулирующего в низкотемпературном контуре в цикле Ренкина. В большинстве существующих ГеоЭС используется первый путь. На рисунке 1 приведены принципиальные тепловые схемы ГеоЭС, которые зависят от качества геотермального теплоносителя (температуры, паросодержания, минерализации и т. д.).
В схеме а сухой пар из скважин после отделения в сепараторе твердых включений направляется непосредственно в турбину, оттуда в конденсатор поверхностного типа. Охлажденный конденсат закачивается обратно в пласт. В схеме б пароводяная смесь поступает в сепаратор-расширитель, в котором пар отделяется от жидкости и направляется в турбину, а отделенная жидкость и конденсат из конденсатора закачиваются обратно в пласт. В бинарном (двухконтурном) цикле (схема в) геотермальный теплоноситель передает теплоту в промежуточных теплообменниках другому рабочему телу. Бинарный цикл имеет свои преимущества и недостатки. К преимуществам относятся:
Недостатком цикла является усложнение схемы и некоторая потеря температурного (обычно и без того достаточно низкого) потенциала, поскольку для передачи тепла от флюида к рабочему телу необходима разность температур. Нижняя температура цикла в этом случае лимитируется возможностью выпадения из флюида, по мере его охлаждения растворенных в нем солей. На рисунке 2 приведена тепловая схема ГеоЭС с тремя расширителями. Использование расширителей усложняет схему, обусловливает необходимость использования трех паровпусков в турбину, но позволяет существенно повысить выработку электроэнергии на единицу массы рассола, поднимаемого из скважины. Прирост мощности ГеоЭС с двумя ступенями расширения по сравнению с ГеоЭС с одной ступенью достигает 20%, а для ГеоЭС с тремя ступенями — 27%.
Идея применения неводяных паров в качестве рабочих тел теплосиловых установок для выработки электроэнергии впервые была реализована в России. В 1965 г. была изготовлена и пущена в работу фреоновая энергетическая установка УЭФ-90/05 мощностью 750 кВт для выработки электроэнергии. Греющей средой для установки служила геотермальная вода Средне-Пратунского месторождения с температурой 80 ◦C. В течение 1967–1974 гг. на Камчатке в лаборатории натурных испытаний Института теплофизики СО АН СССР проводились эксплуатационные исследования, подтвердившие надежную работу энергоустановки. Успешные испытания по использованию низкокипящего вещества на Паратунской ГеоЭС расширили область эффективного преобразования тепловой энергии низкого потенциала в электрическую, позволили повысить глубину использования теплоты энергоресурсов. Технологическая схема Паратунской ГеоЭС (рисунок 3) реализует цикл Ренкина, который совершается низкокипящим рабочим телом (R12) в закрытом теплосиловом контуре, в котором за счет теплоты термальной воды образуется пар заданных параметров. В соответствии со схемой жидкий фреон питательным насосом подается последовательно в три подогревателя, испаритель и пароперегреватель поверхностного типа. После пароперегревателя фреоновый пар с давлением 1,4 МПа и температурой 75 ◦C направляется в турбину, где расширяется до конечного давления 0,5 МПа и при температуре 15 ◦C конденсируется в поверхностном конденсаторе. Жидкий фреон поступает через промежуточный ресивер к питательным насосам, и цикл повторяется.
На рисунке 4 приведена тепловая схема предполагаемого IV-го энергетического блока мощностью 6,5 МВт с комбинированным циклом для опытно-промышленной Верхне-Мутновской ГеоЭС, на которой успешно работают три энергетических блока с традиционным циклом на геотермальном паре мощностью 4 МВт(э) каждый.
Турбина 4 мощностью 2,5 МВт работает на геотермальном паре, получаемом при сепарации пароводяной смеси, поступающей с добычных скважин. Водяной пар после турбины при давлении 0,11 МПа и температуре около 100 ◦C поступает в конденсатор-испаритель 7, где конденсируется, отдавая тепло на подогрев и испарение низкокипящего рабочего агента циркулирующего во втором контуре. Низкокипящий теплоноситель (изобутан) после пароперегревателя 8 поступает на турбину мощностью 4,0 МВт(э). Охлажденный в воздушном конденсаторе 9 низкокипящий теплоноситель поступает в ресивер 10, откуда циркуляционным насосом 11 направляется в конденсатор-испаритель 7. Сепарат после перегревателя 8 и конденсат геотермального пара из испарителя 7 направляются к нагнетательной скважине 12 для закачки по скважине 2 в подземный горизонт. Наибольший эффект от использования геотермальных ресурсов достигается при одновременном тепло- и электроснабжении небольших городов и поселков, удаленных от централизованной системы энергообеспечения. В качестве примера на рисунке 5 представлена схема тепло- и электроснабжения небольшого поселка населением 5000 человек на основе небольшой ГеоТЭЦ. Она построена в Австрии и имеет тепловую мощность 9 МВт и электрическую мощность 1 МВт, а протяженность тепловых сетей достигает 14,5 км.
Термальная вода температурой 106 ◦C и расходом 100 л/с на поверхности разделяется на два потока. Первый поток проходит через теплообменники системы отопления домов и нагревает воду, циркулирующую в тепловой сети. Второй поток направляется к блоку теплообменников бинарной ГеоЭС, где температура воды снижается до 70 ◦C прииспарении и перегреве низкокипящего рабочего тела, циркулирующего в цикле Ренкина. Далее этот же поток поступает в теплообменник системы теплоснабжения школы и плавательного бассейна. Отработанная термальная вода после теплообменников по нагнетательной скважине возвращается в геотермальный резервуар с температурой 65 ◦C на расстоянии 1700 м от добычной скважины. Строительство ГеоТЭЦ позволило радикальным образом улучшить экологическую обстановку в районе г. Алтхейма. При этом в год экономится около 2500 т жидкого топлива. Представляет интерес опыт эксплуатации геотермальной станции Neustadt-Glewe (Германия). Энергетическая система, пущенная в эксплуатацию в 1995 г., удовлетворяет потребности в тепле микрорайона г. Neustadt-Glewe. Установленная тепловая мощность системы — 6 МВт. Система включает циркуляционный контур, состоящий из добычной и нагнетательной скважин, и наземный контур теплоснабжения. Эксплуатируется верхний триасовый пласт песчаника, характеризующийся следующими параметрами: глубина залегания — 2200–2300 м; толщина пласта — 40–60 м; температура — 100 ◦C; минерализация — 220 г/л; пористость — 20–22%; проницаемость — (0,5–1,0) · 10−12 м2; производительность — 110–180 м3/(ч · МПа). Эксплуатация геотермальной станции в основном подтвердила ее концепцию: материал и оборудование выдержали высокие температуры и солесодержание. Проблемы, связанные с отложением солей при реинжекции термальных вод, могут быть решены с помощью их мягкой кислотной обработки. Геотермальный потенциал станции не использовался эффективно вследствие ограниченных возможностей потребителей и особенностей системы теплоснабжения. Максимально дебит скважины используется только несколько дней в году. Летом и в переходные периоды года глубинный насос работает в основном с минимальной нагрузкой, с расходом до 40 м3/ч. Для более эффективного использования геотермального потенциала в 2003 г. станция была дополнена предвключенным бинарным энергоблоком по выработке электроэнергии. Принципиальная схема такой расширенной станции показана на рисунок 6.
Такая система позволяет максимально использовать эксплуатационный дебит, равный 110 м3/ч. Часть термальной воды, неиспользованная для подачи тепла, направляется в блок с циклом Ренкина на органическом рабочем теле, где она охлаждается до 70 ◦C. Регулирование разделения термальной воды на два потока и температуры термальной воды после их смешения зависит от температуры в теплосети после противоточного теплообменника. Номинальная электрическая мощность энергоблока — 0,21 МВт. Рабочим телом в цикле Ренкина является изопентан (C5h22), который расширяется в одноступенчатой турбине. На рисунке 7 представлена принципиальная схема ГеоЭС с двойным циклом, реализованная в одном из западных штатов США.
Геотермальный флюид с температурой 280 ◦C и массовым расходом 278 кг/с последовательно направляется в испаритель и нагреватель первичного контура, где при передаче теплоты происходит нагрев и испарение воды при температуре 215 ◦C. Далее насыщенный пар направляется в паровую турбину мощностью 33,4 МВт. Отработанный в первичном контуре геотермальный теплоноситель с температурой 167 ◦C также последовательно проходит через испаритель и нагреватель вторичного контура, после чего с температурой 66 ◦C закачивается в подземный резервуар. В изобутановом цикле пары изобутана при температуре 125 ◦C направляются на турбину мощностью 22,3 МВт для выработки электроэнергии. energy.zp.ua Геотермальная энергия и ее практическое применениеФедеральное агентство по образованию Озерский технологический институт Филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» ОТИ НИЯУ МИФИ Кафедра ТМ и МАХП РЕФЕРАТ по курсу Теоретические основы энергосбережения в химической технологии Раздел: Альтернативные источники энергии Студенты: 1МХ-56 Зубенко А.С., Попов С.А. Преподаватель: Петров А.Н. Озёрск 2010 Природа геотермальной энергии Еще 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 приведения 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. 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. 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. 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. [1–8]. 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. 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: · Обеспечение устойчивого тепло- и электроснабжения населения в тех зонах нашей планеты, где централизованное энергоснабжение отсутствует или обходится слишком дорого (например, в России на Камчатке, в районах Крайнего Севера и т.п.). · Обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения в зонах неустойчивого централизованного энергоснабжения из-за дефицита электроэнергии в энергосистемах, предотвращение ущерба от аварийных и ограничительных отключений и т.п. · Снижение вредных выбросов от энергоустановок в отдельных регионах со сложной экологической обстановкой. 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. Таблица 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 %. 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. [3, 6, 7]. mirznanii.com 1. Перспективы использования геотермальных источников энергии. Достоинства геотермальной энергииПохожие главы из других работ:Загрязнение окружающей среды и его влияние на человека 2 Использование альтернативных источников энергииПриродные ресурсы страны используются неэффективно, происходит де-экологизация управления и экономики, ослабляется природоохранное законодательство, Россия превращается в сырьевой придаток, мировую свалку отходов... Мировые тенденции развития ядерной технологии 4. Будущие перспективыСейчас в 30 странах мира действуют 442 АЭС. Основные мощности сосредоточены в Западной Европе и США. Лишь 39 станций находятся в развивающихся странах, которые вырабатывают лишь 5... Ноосфера и экология Земли 3. Перспективы ноосферыКогда сегодня обсуждаются пути выхода из глобального кризиса, угрожающего разрушением всей биосферы Земли и уже заметно подорвавшего духовные основы человеческого существования... Переработка животноводческих отходов в биогаз и удобрения Потенциал и перспективыВ США выращивается около 8,5 миллионов коров. Биогаза, получаемого из их навоза, будет достаточно для обеспечения топливом 1 миллиона автомобилей. Потенциал биогазовой индустрии Германии оценивается в 100 миллиардов кВт/ч энергии к 2030 году... Переработка твердых бытовых отходов для выработки тепловой и электрической энергии 5. Перспективы переработки ТБОПри этом возможных направлений модернизации данной системы управления отходами два: 1) создание условий для минимизации образования отходов, т.е... Перспективы использования технологий переработки биомассы энергетическим комплексом Украины 1. Современное состояние и перспективы использования биомассы в миреПроблемам использования биомассы (БМ) в качестве топлива с каждым годом уделяется все больше внимания. Под термином БМ обычно понимают углеродосодержащие органические вещества растительного и животного происхождения (древесина, смола... Пищевые цепи и трофические уровни 3.3 Пирамида энергииПирамида энергии отражает величину потока энергии, скорость прохождения массы пищи через пищевую цепь. На структуру биоценоза в большей степени оказывает влияние не количество фиксированной энергии, а скорость продуцирования пищи... Проблема трех морей: Аральского, Каспийского и Азовского 5) Перспективы и планы на будущееСпециалисты, занимающиеся проблемой сохранения Арала, уверены в том, что если правильно организовать орошение в бассейнах рек Амударьи и Сырдарьи, полностью возвращать в реки сбрасываемые с полей воды, уменьшить бесполезные потери влаги... Сохранение заповедных зон Украины 4. Какие перспективы его развития?Рассмотрим некоторые факты: Заповедники "Западное Полесье" (Польша) и "Шацкий" (Украина), имеющие общую границу, пополнили Всемирную сеть биосферных заповедников ЮНЕСКО... Технология рекультивации загрязненных земель нефтяного комплекса Октябрьского района 2.2 Перспективы развития предприятияДолгосрочные цели ТНК-Нягань в области безопасности, охраны здоровья и окружающей среды определены в Кодексе деловой практики ТНК-Нягань и заключаются в следующем: Отсутствие несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний... Тонкослойная хроматография остаточных концентраций пестицидов в пищевых продуктах ГЛАВА 2. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ПЕСТИЦИДОВ В УКРАИНЕУвеличение масштабов и ассортимента применения пестицидов в сельскохозяйственной практике продолжает стимулировать разработку и использование методов аналитической химии малых концентраций токсических органических веществ для анализа... Экологическая цена энергии 4.3 Экологическая оценка использования энергии морских и океанских теченийВсю акваторию Мирового океана в различных направлениях пересекают течения, обладающие значительными запасами кинетической энергии. Морские и океанские течения -- поступательное движение масс воды в морях и океанах... Экологическая цена энергии 4.4 Экологическая оценка использования энергии ветраИстория использования энергии ветра уходит в глубокую древность. Первоначально ее использовали для движения парусных судов, затем человек научился строить ветряные мельницы... Экологическая цена энергии 4.5 Экологическая оценка использования лучистой энергии СолнцаПлотность потока солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, примерно равна 0,519 10 Дж/м . с, т.е. на площадку в 1 м2, расположенную на земной поверхности перпендикулярно солнечным лучам, поступает солнечная энергия, соответствующая мощности 0... Энергосберегающие и энергоактивные здания 4. Использование возобновляемых источников энергииК возобновляемым источникам энергии, многие из которых имеются практически повсеместно и в разных масштабах используются в современном строительстве... eco.bobrodobro.ru Достоинства геотермальной энергииДостоинства геотермальной энергииСодержание 1. Перспективы использования геотермальных источников энергии 2. Экологические фонды, их назначение, виды 3. Задача Список литературы 1. Перспективы использования геотермальных источников энергии Геотермальная энергия - это энергия внутренних областей Земли. Еще 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. 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. 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: ·Обеспечение устойчивого тепло - и электроснабжения населения в тех зонах нашей планеты, где централизованное энергоснабжение отсутствует или обходится слишком дорого (например, в России на Камчатке, в районах Крайнего Севера и т.п.). ·Обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения в зонах неустойчивого централизованного энергоснабжения из-за дефицита электроэнергии в энергосистемах, предотвращение ущерба от аварийных и ограничительных отключений и т.п. ·Снижение вредных выбросов от энергоустановок в отдельных регионах со сложной экологической обстановкой. 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 Таб. 1. Значение температуры геотермальной воды,°СОбласть применения геотермальной водыБолее 140Выработка электроэнергииМенее 100Системы отопления зданий и сооруженийОколо 60 Системы горячего водоснабженияМенее 60Системы геотермального теплоснабжения теплиц, геотермальные холодильные установки и т.п. 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 таблице 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 %. 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. А так же применение геотермальных вод не может рассматриваться как экологически чистое потому, что пар часто сопровождается газообразными выбросами, включая сероводород и радон - оба считаются опасными. На геотермальных станциях пар, вращающий турбину, должен быть конденсирован, что требует источника охлаждающей воды, точно так же как этого требуют электростанции на угле или ядерном топливе. В результате сброса как охлаждающей, так и конденсационной горячей воды возможно тепловое загрязнение среды. Кроме того, там, где смесь воды и пара извлекается из земли для электростанций, работающих на влажном паре, и там, где горячая вода извлекается для станций с бинарным циклом, воду необходимо удалять. Эта вода может быть необычно соленой (до 20% соли), и тогда потребуется перекачка ее в океан или нагнетание в землю. Сброс такой воды в реки или озера мог бы уничтожить в них пресноводные формы жизни. В геотермальных водах нередко содержатся также значительные количества сероводорода - дурно пахнущего газа, опасного в больших концентрациях. 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.1. Рис. 1. 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. геотермальная энергия экологический фонд Мировой потенциал геотермальной энергии и перспективы его использования Группа экспертов из Всемирной ассоциации по вопросам геотермальной энергии, которая произвела оценку запасов низко - и высокотемпературной геотермальной энергии для каждого континента, получила следующие данные по потенциалу различных типов геотермальных источников нашей планеты (табл.2). Таб. 2. Наименование континентаТип геотермального источника: высокотемпературный, используемый для производства электроэнергии, ТДж/годнизкотемпературный, используемый в виде теплоты, ТДж/год (нижняя граница) традиционные технологиитрадиционные и бинарные технологииЕвропа18303700>370Азия29705900>320Африка12202400>240Северная Америка13302700>120Латинская Америка28005600>240Океания10502100>110Мировой потенциал1120022400>1400 Как видно из таблицы, потенциал геотермальных источников энергии просто таки колоссален. Однако используется он крайне незначительно, но 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. 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. 2. Экологические фонды, их назначение, виды Вопросы, которые включает в себя охрана окружающей среды, являются довольно актуальными и значимыми в наши дни. Одним из них является вопрос об экологических фондах. Именно от него напрямую зависит эффективность всего процесса, так как сегодня без определенных вложений добиться чего-то бывает очень непросто. Экологические фонды представляют собой единую систему внебюджетных государственных средств, которая помимо непосредственного экологического фонда должна включать в себя областные, краевые, местные, а также республиканские фонды. Экологические фонда, как правило, создаются с целью решения самых важных и неотложных природоохранительных задач. Кроме того они необходимы при компенсации причиненного вреда, а также в случае восстановления потерь в окружающей природной среде. Также не менее важным вопросом в данном случае является то, откуда берутся данные фонды, которые играют довольно важную роль в таком процессе как охрана окружающей среды. Чаще всего экологические фонды образуются из средств, которые поступают от организаций, учреждений, граждан и предприятий, а также от юридических граждан и лиц. Как правило, в качестве них выступают всевозможные платы за сбросы отходов, выбросы вредных веществ, размещение отходов, а также прочие виды загрязнений. Помимо этого экологические фонды формируются за счет средств реализации конфискованных инструментов и орудий рыболовства и охоты, сумм, которые получаются по искам о возмещении штрафов и вреда за ухудшение экологического состояния, инвалютных поступлений от иностранных граждан и лиц, а также от полученных дивидендов по банковским депозитам, вкладам в качестве процентов, и от долевого использования фондовых средств в деятельности данных лиц и их предприятий. Как правило, все вышеперечисленные средства должны быть зачислены на специальные счета банков в определенном соотношении. Так, например, на реализацию природоохранных мероприятий, которые имеют федеральное значение, выделяют десять процентов средств, на реализацию мероприятий республиканского и областного значения - тридцать процентов. Остальная сумма должна пойти на реализацию природоохранных мероприятий, которые имеют местное значение. 3. Задача Определить полный годовой экономический ущерб от загрязнения ТЭС, производительностью 298 т/сутки угля при выбросах: SO2 - 18 кг/т; летучая зола - 16 кг/сутки; СО2 - 1,16 т/т. Эффект очистки принять 68%. Удельный ущерб от загрязнений на единицу выбросов составляет: у SO2=98 руб/т; у СО2=186 руб/т; уз=76 руб/т. Дано: Q=298 т/сутки; gл. з. =16 кг/сутки;SO2=18 кг/т; gCO2=1,16т/т ?=68% П=? Решение: mл. з. =0,016*298*0,68=3,24 т/сутки mSO2=0.018*298*0,68=3.65 т/сутки mCO2=1.16*298*0,68=235.06 т/сутки Пл. з. =360*3,24*76=88646,4 руб/год ПSO2=360*3.65*98=128772 руб/год ПСО2=360*235,06*186=15739617 руб/год Пполн=88646,4+128772+15739617=15 957 035,4 руб/год Ответ: полный годовой экономический ущерб от загрязнений ТЭС составляет 15 957 035,4 рублей в год. Список литературы 1.<http://elementy.ru/news/164982> .http://ustoj.com/Energy_5. htm <http://ustoj.com/Energy_5.htm> .<http://www.electrician.com.ua/magazine/view246.html> .http://dic. academic.ru/dic. nsf/dic_economic_law/18098/%D0%AD%D0%9A%D0%9E%D0%9B%D0%9E%D0%93%D0%98%D0%A7%D0%95%D0%A1%D0%9A%D0%98%D0%95 diplomba.ru Использование - геотермальная энергия - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1Использование - геотермальная энергияCтраница 1 Использование геотермальной энергии в современных условиях в значительной степени зависит от затрат, необходимых для вывода на поверхность геотермального теплоносителя в виде пара или горячей воды. [2] Использование геотермальной энергии имеет отрицательные экологические последствия. Строительство геотермальных станций нарушает работу гейзеров, что наносит невосполнимый ущерб национальным паркам и природным заповедникам. Для конденсации пара на геотермальных станциях используется большое количество охлаждающей воды, поэтому геотермальные станции являются источниками теплового загрязнения. При одинаковой мощности с тепловой или атомной станцией геотермальная электростанция потребляет для охлаждения значительно большее количество воды, так как ее КПД ниже. [4] Использование геотермальной энергии сводится в основном к испрльзова-ник Гтшла вулканов и горячих источников. В некоторых регионах мира применение этой энергии высокоэкономичное, к тому же безвредно для окружающей среды. Практическое использование этого вида энергии невелико, хотя в литературе существуют весьма оптимистические оценки запасов геотермальной энергии и возможностей ее широкого применения. В США предполагается в 1977 г. сдать в эксплуатацию геотермальную электростанцию мощностью 650 МВт. Основное препятствие для широкого использования геотермальной энергии заключается в том, что для получения горячих вод. надо бурить очень глубокие скважины. [5] Особенности использования геотермальной энергии в процессе применения ГТМ заключаются в следующем: минимальные потери тепла; экологическая безопасность; локальное совпадение источника энергии с потребителем. [6] При использовании геотермальной энергии на теплоснабжение экономится топливо и иногда водопроводная вода по сравнению с традиционными решениями. [7] На пути к широкомасштабному использованию геотермальной энергии стоит много нерешенных проблем, которые необходимо преодолеть до того, как будут сделаны крупные капитальные вложения в освоение этого источника энергии. [8] Эти примеры иллюстрируют многочисленные случаи использования геотермальной энергии в зависимости от местных условий, но поскольку тепло, заключенное в паре или воде, нельзя транспортировать на дальние расстояния, этот источник энергии имеет весьма ограниченное значение. Леардини, выполненной им в 1974 г., составляет 923 МВт, следует учитывать перечисленные особенности использования геотермальной энергии. [9] Проводятся также НИОКР в других областях - таких, как использование геотермальной энергии, энергии ветра и приливов. Отдельные исследования посвящены ветроэнергетике: ветроагрегаты используются для приведения в действие сельскохозяйственных насосных установок, и уже созданы прототипные конструкции, проходящие серию натурных испытаний. Проводятся предварительные исследования с целью определения геотермального потенциала и потенциала приливов. Однако нет оснований надеяться, что эти виды энергии послужат сколько-нибудь значительным вкладом в энергоснабжение Индии до конца текуш его столетия. [10] Исполнительная группа полагает, что можно выработать логическую конструктивную программу для тех районов, где использование геотермальной энергии разумно и практично. Это было бы очень большим ростом по сравнению с имеющимися сегодня мощностями по использованию геотермальной энергии, и вряд ли эта цифра будет достигнута. [11] Запасы потенциальной тепловой энергии глубинных недр Земли велики. Благоприятные условия для использования геотермальной энергии имеются и на о-ве Ява в Индонезии. [12] В энергетике наиболее перспективно улавливание сернистого газа с использованием эффективных катализаторов, энерготехнологическое использование высокосернистой нефти, полное извлечение полезных веществ из зол и шлаков ископаемых топпив, использование низкотемпературных вод для различных нужд. В более отдаленной перспективе должно найти широкое применение использование солнечной, ветровой и геотермальной энергии. [13] Исполнительная группа полагает, что можно выработать логическую конструктивную программу для тех районов, где использование геотермальной энергии разумно и практично. Это было бы очень большим ростом по сравнению с имеющимися сегодня мощностями по использованию геотермальной энергии, и вряд ли эта цифра будет достигнута. [14] Эти примеры иллюстрируют многочисленные случаи использования геотермальной энергии в зависимости от местных условий, но поскольку тепло, заключенное в паре или воде, нельзя транспортировать на дальние расстояния, этот источник энергии имеет весьма ограниченное значение. Леардини, выполненной им в 1974 г., составляет 923 МВт, следует учитывать перечисленные особенности использования геотермальной энергии. [15] Страницы: 1 2 www.ngpedia.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
