Мутновская геоэс на камчатке. Альтернативные источники энергии.
Альтернативные источники энергии

электронный журнал

Мутновская геоэс на камчатке.



Мутновская ГеоЭС — Википедия 2.6. Ге́отермальные электростанции Ге́отермальная энергия — это энергия те́пла зе́мных не́др. Со́гласно по́дсчетам, энергетический по́тенциал те́пла на́ глу́бине 10 ты́сяч ме́тров в 50 ты́сяч ра́з пре́вышает энергию ми́ровых за́пасов при́родного га́за и не́фти. Ист́очники ге́отермальной энергии пра́ктически не́исчерпаемы. Пра́вда, ра́спростра́нены они не́ по́всеместно, хо́тя и обн́аружены в бо́лее че́м 60 стра́нах ми́ра. 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°С). В на́стоящее вре́мя су́ществует три́ схе́мы про́изводства электроэнергии на́ ге́отермальных электростанциях (Ге́оТЭС): 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, ко́торая вра́щает ге́нератор. Одн́а из са́мых кру́пных ны́не де́йствующих ге́отермальных электростанций в ми́ре мо́щностью 1400 МВт, ра́сположенная в ра́йоне Ге́йзеры в Се́верной Ка́лифорнии (США́), та́кже исп́ользует су́хой па́р. На́ ме́сторождениях па́роводяной сме́си в ву́лканических ра́йонах (в Ро́ссии это Ка́мчатка и Ку́рильские ост́рова) про́стейшим спо́собом по́лучения электроэнергии явл́яется исп́ользование па́ровых ту́рбин с про́тиводавлением. Схе́ма Ге́оТЭС с про́тиводавленческой ту́рбиной по́казана на́ ри́с 2.29. По́ступающая из ге́отермального ре́зервуара по́ по́дъемной сква́жине 1па́роводяная сме́сь на́правляется в се́паратор2, где́ про́исходит ра́зделение на́ жи́дкую (во́да с ра́створенными со́лями и га́зами) и га́зовую (во́дяной па́р и не́конденсирующиеся га́зы) фа́зы. За́тем па́рогазовая сме́сь по́ступает на́ про́тиводавленческую па́ровую ту́рбину с ге́нератором3, отр́аботанный па́р с не́конденсирующимися га́зами сбра́сывается в атм́осферу, а отс́епарированная во́да по́сле во́зможного исп́ользования для́ те́плоснабжения во́звращается в ге́отермальный ре́зервуар по́ на́гнетательной сква́жине4. При́ ни́зком со́лесо́держании во́зможен сбро́с отр́аботанной во́ды в отќрытые во́доемы. Энергоблоки с про́тиводавленческими ту́рбинами обычно при́меняются при́ очень вы́соком со́держании в га́зовой фа́зе не́конденсирующихся га́зов (12...15 % по́ ма́ссе), ко́гда их удаление из ко́нденсатора ста́новится энергетически и экономически не́выгодным. Одн́ако, не́смотря на́ про́стоту схе́м с про́тиводавленческими ту́рбинами, в бо́льшинстве слу́чаев Ге́оТЭС на́ ме́сторождениях па́роводяной сме́си исп́ользуют бо́лее эфф́ективную схе́му с ко́нденсационными ту́рбинами. Схе́ма энергоблока с ко́нденсационной ту́рбиной по́казана на́ ри́с. 2.30. Ге́отермальная па́роводяная сме́сь или вла́жный па́р с не́конденсирующимися га́зами (НКГ) из по́дъемной сква́жины 1по́дается в се́паратор2, отќуда па́р по́ступает на́ вхо́д ко́нденсационной ту́рбины3, а ми́нерализованная во́да на́правляется на́ ре́инжекционную сква́жину8для́ во́зврата в пла́ст. Отр́аботанный па́р по́дается в сме́шивающий ко́нденсатор4. По́скольку в бо́льшинстве слу́чаев на́ ге́отермальных ме́сторождениях не́т ист́очников охл́аждающей во́ды (ре́ки или пру́да), при́меняется оборотная си́стема отв́ода сбро́сного те́пла, вклю́чающая ци́ркуляци́онный на́сос6, ба́шенную гра́дирню5и ко́нденсатный на́сос7. Не́конденсирующиеся га́зы, обычно со́держащие бо́льшое ко́личество се́роводорода, удаляются из ко́нденсатора эжекторами и по́даются на́ ве́рхний сре́з гра́дирни для́ ра́ссеивания в атм́осфере вме́сте с па́ровым фа́келом. Ма́ксимальная мо́щность ко́нденсационного энергоблока со́ставляет 100 МВт (Ге́оТЭС Ге́йзеры, США́), но́ обычно мо́щности энергоблоков на́ходятся в инт́ервале 12…50 МВт. Есл́и на́ ме́сторождениях па́роводяной сме́си те́мпература отс́епарированной во́ды до́статочно вы́сока (вы́ше 100°С), то́ мо́жно пу́тем ра́сширения (сбро́сом да́вления в ра́сширителе) по́лучить до́полнительный па́р, ко́торый на́правляется на́ про́межуточный вхо́д ту́рбины. Это по́зволяет по́лучить до́полнительную ра́боту и, те́м са́мым, по́высить КПД энергоустановки. Схе́ма энергоблока с ко́нденсационной ту́рбиной и ра́сширением ге́отермального флю́ида по́казана на́ ри́с. 2.31. Ее отл́ичие от пре́дыдущей схе́мы со́стоит в на́личии ра́сширителя9, в ко́тором по́лучается до́полнительный па́р, по́даваемый на́ про́межуточный вхо́д ту́рбины. Те́оретически та́ких ка́ска́дов мо́жет бы́ть не́сколько. На́ пра́ктике, одн́ако, во́зможность при́менения та́ких схе́м огр́аничивается отл́ожением со́лей в элементах оборудования в ре́зультате по́вышения ко́нцентрации со́лей вы́ше пре́дельной ра́створимости. По́этому при́менение схе́м с ра́сширителями во́зможно ли́шь при́ отс́утствии ма́ссивных отл́ожений со́лей или при́ исп́ользовании ре́гулярной очистки оборудования. Во́ изб́ежание отл́ожений Мутновская геотермальная электростанция Камчатка . Ants in Pants со́лей, во́зникающих при́ упаривании ге́отермальных ра́ссолов в схе́мах с ра́сширителями, при́меняется схе́ма с исп́ользованием ни́зкокипящих ра́бочих те́л. Схе́ма та́кого энергоблока по́казана на́ ри́с. 2.32. Ге́отермальный ра́ссол из по́дъемной сква́жины 1по́ступает в па́рогенератор, ко́торый обычно вы́полняется в ви́де дву́х апп́аратов ― со́бственно па́рогенератора2и па́роперегревателя (экономайзера)3. По́сле охл́аждения до́ пре́дельной те́мпературы, опр́еделяемой усл́овием отс́утствия отл́ожения со́лей, ра́ссол во́звращается обр́атно в пла́ст по́ на́гнетательной сква́жине7. В свя́зи с вы́сокой сто́имостью сква́жин, для́ увеличения ра́схода ге́отермального ра́ссола иногда при́меняются по́гружные на́сосы, ра́змещаемые на́ глу́бине до́ 200 м в по́дъемной сква́жине, а для́ обр́атной за́качки пра́ктически все́гда исп́ользуется на́гнетательный на́сос пе́ред на́гнетательной сква́жиной7. Ра́сход электроэнергии на́ при́вод этих на́сосов иногда до́стигает 20% от вы́работки электроэнергии. В ка́честве ра́бочих те́л та́ких Ге́оТЭС исп́ользуются хла́дагенты (угл́еводороды: про́пан, бу́тан, фре́оны, в по́следнее вре́мя ра́ссматривается во́зможность при́менения во́доаммиачной сме́си). Для́ бо́лее по́лного исп́ользования те́плового по́тенциала ге́отермальной па́роводяной сме́си це́лесообразно исп́ользовать ко́мбинированную те́пловую схе́му (ри́с. 2.33). В та́кой схе́ме па́роводяная сме́сь из по́дъемной сква́жины1по́дается в се́паратор2, отќуда па́р на́правляется в про́тиводавленческую па́ровую ту́рбину3. По́сле вы́хода из ту́рбины па́р по́ступает в ко́нденсатор4, явл́яющийся па́рогенератором ни́зкокипящего ра́бочего те́ла. Отс́епарированный го́рячий ге́отермальный ра́ссол по́дается в па́роперегреватель ни́зкокипящего ра́бочего те́ла5, по́сле че́го во́звращается в пла́ст по́ на́гнетательной сква́жине10. . Пе́регретый па́р ни́зкокипящего РТ по́дается на́ вхо́д би́нарной ту́рбины 6, по́сле ра́сширения в ко́торой по́ступает в ре́куператор7, где́ охл́аждается и по́дается в во́здушный ко́нденсатор8. Ско́нденсированное ни́зкокипящее ра́бочее те́ло пи́тательным на́сосом9по́дается на́ пре́дварительный по́догрев в ре́куператор7и за́тем в па́рогенератор4. Та́кая схе́ма по́зволяет исп́ользовать те́пло отс́епарированного ра́ссола для́ пе́регрева ни́зкокипящего ра́бочего те́ла, что́ при́водит к увеличению КПД Ге́оТЭС. Особенно эфф́ективно при́менение та́кой схе́мы при́ ни́зких те́мпературах во́здуха, та́к ка́к бла́годаря ни́зким те́мпературам за́мерза́ния ни́зкокипящих ра́бочих те́л (ни́же –50°С) мо́жно осуществлять ко́нденсацию при́ отр́ицательных те́мпературах. Для́ усл́овий Му́тновского ме́сторождения па́роводяной сме́си на́ Ка́мчатке (сре́днегодовая те́мпература во́здуха –5 °С) вы́работка электроэнергии на́ ко́мбинированной Ге́оТЭС увеличивается на́ 20 % по́ сра́внению с тра́диционным ко́нденсационным ци́клом. До́стоинства ге́отермальных электростанций за́ключаются в то́м, что́ они не́ тре́буют по́ставок то́плива из вне́шних ист́очников и не́ сжи́гают ки́слород. Их ра́бота не́ со́провождается вре́дными или то́ксичными вы́бросами (за́ не́которыми исќлючениями). Экс́плуатация ге́отермальной электростанции не́ тре́бует до́полнительных ра́сходов, кро́ме ра́сходов на́ про́филактическое те́хобслуживание или ре́монт. Ге́отермальные электростанции не́ по́ртят пе́йзаж и не́ за́нимают зна́чительные пло́щади. Не́достатки ге́отермальных электростанций свя́заны, пре́жде все́го, с те́м, что́ их со́оружение во́зможно то́лько в се́йсмоактивных ра́йонах. В про́цессе экс́плуатации сква́жин сни́жаются да́вление и те́мпература в ни́х, и зна́чительно оседает по́верхность во́круг сква́жины. Иногда де́йствующая ге́отермальная электростанция мо́жет ост́ановиться в ре́зультате ест́ест́венных изм́енений в зе́мной ко́ре или по́ при́чине чре́змерной за́качки во́ды в по́роду че́рез на́гнетательную сква́жину. Че́рез экс́плуатационную сква́жину мо́гут вы́деляться го́рючие или то́ксичные га́зы или ми́нералы, со́держащиеся в по́родах зе́мной ко́ры. Изб́авиться от ни́х до́статочно сло́жно. Се́рьезным не́достатком Ге́оТЭС явл́яется не́обходимость обр́атной за́качки отр́аботанной во́ды в по́дземный во́доносный го́ризонт. Высокая ми́нерализация те́рмальных во́д бо́льшинства ме́сторождений и на́личие в во́де то́ксичных со́единений и ме́таллов в бо́льшинстве слу́чаев исќлючает во́зможность сбро́са этих во́д в ра́сположенные на́ по́верхности при́родные во́дные си́стемы. В 2010г. общ́ая мо́щность Ге́оТЭС, де́йствующих в 24 стра́нах, со́ставляла 10 715 МВт. На́ се́годняшний де́нь ми́ровыми́ ли́дерами в ге́отермальной электроэнергетике явл́яются США́ (3086 МВт), Инд́онезия (1197 МВт), Фи́липпины (1904 МВт), Ме́ксика (958 МВт), Италия (843 МВт), Но́вая Зе́ландия (628 МВт), Исл́андия (575 МВт) и Япония (536 МВт) В Ро́ссии исп́ользование ге́отермальной энергии во́зможно на́ Ка́мчатке, Чу́котке, Ку́рилах, Са́халине, в При́байкайле, За́падно-Си́бирском ре́гионе, а та́кже на́ Се́верном Ка́вказе. По́ уст́ановленной мо́щности Ге́оТЭС Ро́ссия си́льно отс́тает от ве́дущих стра́н (14 ме́сто). Уст́ановленная мо́щность Ге́оТЭС Ро́ссии со́ставляет все́го чу́ть бо́лее 80 МВт. В на́стоящее вре́мя де́йствуют Ве́рхне-Му́тновская Ге́оТЭС(12 МВт), Му́тновская Ге́оТЭС(50 МВт) иПаужетская Ге́оТЭС(17 МВт) на́ Ка́мчатке,Океанская Ге́оТЭС(2,5 МВт) и Ме́нделеевская Ге́оТЭС(5 МВт) на́ Ку́рилах. Ве́дется ре́конструкция Му́тновской и Па́ужетской Ге́оТЭС с це́лью увеличения их мо́щностей до́ 100 и 18 МВт со́ответственно. Стро́ится Ге́оТЭС на́ о. Па́рамушир (Ку́рилы) мо́щностью 34,5 МВт. Пла́нируется стро́ительство Ге́оТЭС мо́щностью 10 МВт в Че́чне с пе́рспе́ктивой увеличения мо́щности до́ 30 МВт. Мутновская ГеоЭС на Камчатке

Статьи

  • Мутновская геотермальная электростанция Камчатка . Ants in Pants
  • Мутновская геотермальная электростанция геоэс . Kamchatkaland
  • Мутновская ГеоЭС на Камчатке
  • Камчатский край. Мутновская ГеоЭС.
  • Мутновские ГеоЭС на Камчатке . Блоги
  • геотермальная энергетика на Камчатке sakuryan
  • Мутновская ГеоЭС — Википедия Переиздание WIKI 2
  • Мутновская ГеоЭС крупнейшая геотермальная электростанция России
  • Мутновская ГеоЭС на Камчатке . Мир невидимого
  • Мутновская ГеоЭС и малая Долина Гейзеров — Cogito ergo sum