Геотермальна енергія альтернативная энергетика статьи и новости в мире и в украине.. Альтернативные источники энергии.
Альтернативные источники энергии

электронный журнал

Геотермальна енергія альтернативная энергетика статьи и новости в мире и в украине..



Геотермальна енергія Альтернативная энергетика статьи и новости в мире и в Украине.

Ге́отермальные электростанции или что́ та́кое ге́отермальная энергия?

Ге́отермальная энергия – это энергия, по́лучаемая из при́родного те́пла Зе́мли. До́стичь этого те́пла мо́жно с по́мощью сква́жин. Ге́отермический гра́диент в сква́жине во́зрастает на́ 1 0С ка́ждые 36 ме́тров. Это те́пло до́ставляется на́ по́верхность в ви́де па́ра или го́рячей во́ды. Та́кое те́пло мо́жет исп́ользоваться ка́к не́посредственно ка́к для́ обогрева до́мов и зда́ний, та́к и для́ про́изводства электроэнергии. Те́рмальные ре́гионы имеются во́ мно́гих ча́стях ми́ра.По́ ра́зличным по́дсчетам, те́мпература в це́нтре Зе́мли со́ставляет, ми́нимум, 6 650 0С. Ско́рость ост́ывания Зе́мля при́мерно ра́вна 300-350 0С в ми́ллиард ле́т. Зе́мля со́держит 42 х 1012 Вт те́пла, из ко́торых 2% со́держится в ко́ре и 98% - в ма́нтии и ядр́е. Со́временные те́хнологии не́ по́зволяют до́стичь те́пла, ко́торое на́ходится сли́шком глу́боко, но́ и 840 000 000 000 Вт (2%) до́ступной ге́отермальной энергии мо́гут обеспечить ну́жды че́ловече́ства на́ до́лгое вре́мя. Обл́асти во́круг кра́ев ко́нтинентальных пли́т явл́яются на́илучшим ме́стом для́ стро́ительства ге́отермальных ста́нций, по́тому что́ ко́ра в та́ких зо́нах на́много то́ньше.

Ге́отермальные электростанции и ге́отермальные ре́сурсы

Че́м глу́бже сква́жина, те́м вы́ше те́мпература, но́ в не́которых ме́стах ге́отермальная те́мпература по́днимается бы́стрее. Та́кие ме́ста обычно на́ходятся в зо́нах по́вышенной се́йсмической акт́ивности, где́ ста́лкиваются или ра́зрываются те́ктонические пли́ты. Именно по́этому на́иболее пе́рспе́ктивные ге́отермальные ре́сурсы на́ходятся в зо́нах ву́лканической акт́ивности. Че́м вы́ше ге́отермический гра́диент, те́м де́шевле обх́одится до́быча те́пла, за́ сче́т уменьшения ра́сходов на́ бу́рение и ка́чание. В на́иболее бла́гоприятных слу́чаях, гра́диент мо́жет бы́ть на́столько вы́сок, что́ по́верхностные во́ды на́греваются до́ ну́жной те́мпературы. При́мером та́ких слу́чаев слу́жат ге́йзеры и го́рячие ист́очники.Ни́же зе́мной ко́ры на́ходится сло́й го́рячего́ и ра́сплавленного ка́мня на́зываемый ма́гмой. Те́пло во́зникает та́м, пре́жде все́го, за́ сче́т ра́спада при́родных ра́диоактивных элементов, та́ких ка́к уран и ка́лий. Энергетический по́тенциал те́пла на́ глу́бине 10 000 ме́тров в 50 000 ра́з бо́льше энергии, че́м все́ ми́ровые за́пасы не́фти и га́за.Зо́ны на́ивысших по́дземных те́мператур на́ходятся в ре́гионах с акт́ивными и мо́лодыми ву́лканами. Та́кие «го́рячие то́чки» на́ходятся на́ гра́ницах те́ктонических пли́т или в ме́стах, где́ ко́ра на́столько то́нка, что́ про́пускает те́пло ма́гмы. Мно́жество го́рячих то́чек на́ходится в зо́не Ти́хоокеанского ко́льца, ко́торое еще на́зывают «огн́енное ко́льцо» из-за́ бо́льшого ко́личества ву́лканов.

Ге́отермальные электростанции -  спо́собы исп́ользования ге́отермальной энергии

Су́ществует два́ осн́овных спо́соба исп́ользования ге́отермальной энергии: пря́мое исп́ользование те́пла и про́изводство электроэнергии. Пря́мое исп́ользование те́пла явл́яется на́иболее про́стым и по́этому на́иболее ра́спростра́ненным спо́собом. Пра́ктика пря́мого исп́ользования те́пла ши́роко ра́спростра́ненна в вы́соких ши́ротах на́ гра́ницах те́ктонических пли́т, на́пример в Исл́андии и Японии. Во́допровод в та́ких слу́чаях мо́нтируется не́посредственно в глу́бинные сква́жины. По́лучаемая го́рячая во́да при́меняется для́ по́догрева до́рог, су́шки одежды и обогрева те́плиц и жи́лых стро́ений. Спо́соб про́изводства электричества из ге́отермальной энергии очень по́хож на́ спо́соб пря́мого исп́ользования. Единственным отл́ичием явл́яется не́обходимость в бо́лее вы́сокой те́мпературе (бо́лее 150 0С).В Ка́лифорнии, Не́ваде и не́которых дру́гих ме́стах ге́отермальная энергия исп́ользуется на́ бо́льших электростанциях, Та́к, в Ка́лифорнии около 5% электричества вы́рабатывается за́ сче́т ге́отермальной энергии, в Са́львадоре ге́отермальная энергия про́изводит около 1/3 электроэнергии. В Айд́ахо и Исл́андии ге́отермальное те́пло исп́ользуется в ра́зличных сфе́рах, в то́м чи́сле и для́ обогрева жи́лья. В ты́сячах до́мах ге́отермальные те́пловые на́сосы исп́ользуются для́ по́лучения экологически чи́стого и не́дорогого те́пла.

Ге́отермальные электростанции -  ист́очники ге́отермальной энергии.

Су́хая на́гретая по́рода – Для́ то́го, что́бы исп́ользовать энергию в ге́отермальных электростанциях, со́держащуюся в су́хой ска́льной по́роде, во́ду при́ вы́соком да́влении за́качивают в по́роду. Та́ким обр́азом, ра́сширяются су́ществующие в по́роде изл́омы, и со́здается по́дземный ре́зервуар па́ра или го́рячей во́ды.Ма́гма Главная Альтернативная энергетика статьи и новости в мире и в Украине. ра́сплавленная ма́сса, обр́азующаяся по́д ко́рой Зе́мли. Те́мпература ма́гмы до́стигает 1 200 0С. Не́смотря на́ то́, что́ не́большие объ́емы ма́гмы на́ходятся на́ до́ступных глу́бинах, пра́ктические ме́тоды по́лучения энергии из ма́гмы на́ходятся на́ ста́дии ра́зра́ботки.Го́рячие, на́ходящиеся по́д да́влением, по́дземные во́ды, со́держащие ра́створенный ме́тан. В про́изводстве электроэнергии исп́ользуются и те́пло, и га́з.

Ге́отермальные электростанции - при́нципы ра́боты

В на́стоящее вре́мя су́ществует три́ схе́мы про́изводства электроэнергии с исп́ользованием ги́дротермальных ре́сурсов: пря́мая с исп́ользованием су́хого па́ра, не́прямая с исп́ользованием во́дяного па́ра и сме́шанная схе́ма про́изводства (би́нарный ци́кл). Ти́п пре́образования за́висит от со́стояния сре́ды (па́р или во́да) и ее те́мпературы. Пе́рвыми бы́ли осв́оены электростанции на́ су́хом па́ру. Для́ про́изводства электроэнергии на́ ни́х па́р, по́ступающий из сква́жины, про́пускается не́посредственно че́рез ту́рбину/ге́нератор. Электростанции с не́прямым ти́пом про́изводства электроэнергии на́ се́годняшний де́нь явл́яются са́мыми ра́спростра́ненными. Они исп́ользуют го́рячие по́дземные во́ды (те́мпературой до́ 182 0С) ко́торая за́качивается при́ вы́соком да́влении в ге́нераторные уст́ановки на́ по́верхности. Ге́отермальные электростанции со́ сме́шанной схе́мой про́изводства отл́ичаются от дву́х пре́дыдущих ти́пов ге́отермальных электростанций те́м, что́ па́р и во́да ни́когда не́ всту́пают в не́посредственный ко́нтакт с ту́рбиной/ге́нератором.

Ге́отермальные электростанции, ра́ботающие на́ су́хом па́ру

Па́ровые электростанции ра́ботают пре́имущественно на́ ги́дротермальном па́ру. Па́р по́ступает не́посредственно в ту́рбину, ко́торая пи́тает ге́нератор, про́изводящий электроэнергию. Исп́ользование па́ра по́зволяет отќазаться от сжи́гания исќопаемого то́плива (та́кже отп́адает не́обходимость в тра́нспортировке и хра́нении то́плива). Это ста́рейшие ге́отермальные электростанции. Пе́рвая та́кая электростанция бы́ла по́строена в Ла́рдерелло (Италия) в 1904 го́ду, она де́йствует и в на́стоящее вре́мя. Па́ровая те́хнология исп́ользуется на́ электростанции «Ге́йзерс» в Се́верной Ка́лифорнии – это са́мая кру́пная ге́отермальная электростанция в ми́ре.

Ге́отермальные электростанции на́ па́рогидротермах

Для́ про́изводства электричества на́ та́ких за́водах исп́ользуются пе́регретые ги́дротермы (те́мпература вы́ше 182 °С). Ги́дротермальный ра́створ на́гнетается в исп́аритель для́ сни́жения да́вления, из-за́ этого ча́сть ра́створа́ очень бы́стро вы́паривается. По́лученный па́р при́водит в де́йствие ту́рбину. Есл́и в ре́зервуаре́ ост́ается жи́дкость, то́ ее мо́жно вы́парить в сле́дующем исп́арителе для́ по́лучения еще бо́льшей мо́щности.

Ге́отермальные электростанции с би́нарным ци́клом про́изводства электроэнергии.

Бо́льшинство ге́отермальных ра́йонов со́держат во́ду умеренных те́мператур (ни́же 200 0С). На́ электростанциях с би́нарным ци́клом про́изводства эта во́да исп́ользуется для́ по́лучения энергии. Го́рячая ге́отермальные во́да и вто́рая, до́полнительная жи́дкость с бо́лее ни́зкой то́чкой ки́пения, че́м у во́ды, про́пускаются че́рез те́плообменник. Те́пло ге́отермальной во́ды вы́паривает вто́рую жи́дкость, па́ры ко́торой при́водят в де́йствие ту́рбины. Та́к ка́к это за́мкнутая си́стема, вы́бросы в атм́осферу пра́ктически отс́утствуют. Во́ды умеренной те́мпературы явл́яются на́иболее ра́спростра́ненным ге́отермальным ре́сурсом, по́этому бо́льшинство ге́отермальных электростанций бу́дущего бу́дут ра́ботать на́ этом при́нципе.

Бу́дущее ге́отермального электричества.

Ре́зервуары с па́ром и го́рячей во́дой явл́яются ли́шь ма́лой ча́стью ге́отермальных ре́сурсов. Зе́мная ма́гма́ и су́хая тве́рдая по́рода обеспечат де́шевой, чи́стой пра́ктически не́иссякаемой энергией, ка́к то́лько бу́дут ра́зра́ботаны со́ответствующие те́хнологии по́ их утилизации. До́ те́х по́р, са́мыми ра́спростра́ненными про́изводителями ге́отермальной электроэнергии бу́дут электростанции с би́нарным ци́клом.Что́бы ге́отермальное электричество ста́ло клю́чевым элементом энергетической инф́раструктуры США́, не́обходимо ра́зра́ботать ме́тоды по́ уменьшению сто́имости его по́лучения. Де́партамент Энергетики США́ ра́ботает с пре́дставителями ге́отермальной про́мышленности по́ уменьшению сто́имости ки́ловатт-ча́са до́ $0,03-0,05. По́ про́гнозам, в бли́жайшее де́сятилетие по́явятся но́вые ге́отермальные электростанции мо́щностью 15 000 МВт.http://www1.eere.energy.gov/geothermal/powerplants.htm Новости альтернативной энергетики в мире

Статьи

  • Главная Альтернативная энергетика статьи и новости в мире и в Украине.
  • Геотермальна енергетика Альтернативная энергетика статьи и новости в мире и в Украине.
  • Новости альтернативной энергетики в мире
  • Развитие альтернативной энергетики в Украине – тема научной статьи по энергетике читайте бесплатно текст научноисследовательской работы.
  • Eenergy Ukraine Альтернативная энергетика в Украине и технологии будущего
  • Новости альтернативной энергетики геотермальная энергия
  • Геотермальная энергия путь к газовой независимости Украины .
  • Перспективы и проблемы геотермальной энергетики . Энергетика и энергоресурсы Украины и мира
  • ВИЭ2018 в Украине – внедрение результаты и перспективы .
  • Uaenergy главный портал Украины по энергетике