Использование геотермальной энергии

 

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 таблице 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.

 

 

 

Мировой потенциал геотермальной энергии  и перспективы его использования

Группа эксперт 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).

 

Таблица 2.

Наименование континента	Тип геотермального источника:
	высокотемпературный, используемый для производства электроэнергии, ТДж/год		низкотемпературный, используемый в виде теплоты, ТДж/год (нижняя граница)
	традиционные технологии	традиционные и бинарные технологии
Европа	1830	3700	>370
Азия	2970	5900	>320
Африка	1220	2400	>240
Северная Америка	1330	2700	>120
Латинская Америка	2800	5600	>240
Океания	1050	2100	>110
Мировой потенциал	11200	22400	>1400

 

Как видно из таблице 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. 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].

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы

 

1.  Геотермическая электростанция. БСЭ, т. 6.

2.  Выморков Б.М. Геотермальные электростанции. – М.-Л., 1966.

3.  Конеченков А., Остапенко С. Энергия тепла Земли // Электропанорама. – 2003. – №7-8.

4.  Конеченков А.Е. Новые энергетические директивы ЕС // Электропанорама. – 2008. – №6.

5. www.nsu.ru

6. www.esco.co.ua

7.  ru.wikipedia.org/wiki/Гетермальная_энергетика