Геотермальные электростанции

«Широкое применение геотермальной энергии вместе с использованием различных конверсионных технологий позволят значительно снизить вероятность глобального потепления. Лишь один этот, доступный во многих регионах мира, источник энергии может обеспечить достаточное количество экологически чистой возобновляемой электроэнергии на многие тысячелетия вперёд» - Жак Фреско из книги «Проектирование будущего» [3].
📌 Что такое геотермальная энергетика?
Геотермальная энергетика – направление энергетики, основанное на производстве тепловой и электрической энергии за счёт тепловой энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях [1].
Достичь этого тепла можно с помощью скважин. Геотермический градиент [2] в скважине возрастает на 1 °C каждые 36 метров. Это тепло доставляется на поверхность в виде пара или горячей воды. Такое тепло может использоваться как непосредственно для обогрева домов и зданий, так и для производства электроэнергии. Термальные регионы имеются во многих частях мира.
📌 Как ей управлять?
Для получения энергии из подземных источников используют геотермальные электростанции (ГеоЭС).
Существует несколько способов получения энергии на ГеоЭС:
• Прямой (использование сухого пара). Пар напрямую воздействует на турбину, питающую генератор.
• Непрямой (применение водяного пара). Здесь используется гидротермальный раствор, который закачивается в испаритель. Полученное при снижении давления испарение приводит турбину в действие.
• Смешанный, или бинарный. В этом случае используется гидротермальная вода и вспомогательная жидкость с низкой точкой кипения, например фреон, который закипает под воздействием горячей воды. Образовавшийся при этом пар от фреона крутит турбину, потом конденсируется и снова возвращается в теплообменник для нагрева. Образуется замкнутая система (контур), практически исключающая вредные выбросы в атмосферу.
📌 Какие достоинства и недостатки?
Достоинства:
• Запасы геотермальных ресурсов считаются возобновляемыми, практически неисчерпаемыми.
• Для работы станции не требуется внешнее топливо.
• Установка может работать автономно, на своем вырабатываемом электричестве. Внешний источник энергии необходим лишь для первого запуска насоса.
• Станция не требует дополнительных вложений, за исключением расходов на техническое обслуживание и ремонтные работы.
• Геотермальным электрическим станциям не нужны площади для санитарных зон.
• В случае расположения станции на морском или океаническом берегу, возможно ее использование для естественного опреснения воды. Этот процесс может происходить непосредственно в режиме работы станции – при разогреве воды и охлаждении водяного испарения.
Недостатки:
• Велики первоначальные вложения в разработку, проектирование и строительство геотермальных станций.
• Зачастую проблемы возникают в выборе подходящего места для размещения электростанции и получении разрешения властей и местных жителей.
• Через рабочую скважину возможны выбросы горючих и токсичных газов, минералов, которые содержатся в земной коре. Но технологии на некоторых современных установках позволяют собирать эти выбросы и перерабатывать в топливо.
• Бывает, что действующая электростанция останавливается. Это может произойти вследствие естественных процессов в породе либо при чрезмерной закачке воды в скважину.
📌 Что мы имеем сегодня?
Ученые подсчитали, что Земля выделяет 42 х 10^12 Вт тепла. Остывание планеты происходит со скоростью 350 °С в миллиард лет. В земной коре содержится всего 2 % общего тепла планеты, что составляет 840 миллиардов Вт энергии. Остальные показатели приходятся на мантию и ядро. Но и этих 2 % достаточно для того, чтобы обеспечить человечество неиссякаемой энергией.
«Геотермальная энергия или энергия, извлекаемая из недр земли, используется по всему миру с огромным успехом. Учёные предсказывают, что если мы разработаем и используем всего 1% геотермальной энергии, доступной в земной коре, наши энергетические проблемы исчезнут. Без оков денежной системы в экономике, основанной на ресурсах, у общества появился бы шанс доказать правоту учёных.
Геотермальная энергия может дать в 500 раз больше энергии, чем содержится во всех мировых запасах ископаемых, одновременно снизив угрозу глобального потепления. Геотермальные электростанции практически не загрязняют окружающую среду и не выделяют оксид азота или углекислый газ, в отличие от сжигания ископаемого топлива. Для постройки такой электростанции требуется весьма малая площадь. Отказавшись от использования нефти и природного газа, мы избавимся от корпораций, которые благодаря дефициту этих ресурсов диктуют свои условия. Геотермальная энергия станет самым экономичным и эффективным способом обогрева и охлаждения зданий. Если бы мы перенаправили хотя бы десятую часть финансирования с военных расходов на разработку геотермальных генераторов энергии, то мы давно избавились от дефицита электроэнергии.
В таких странах как Исландия геотермальная энергия используется также для выращивания растений в закрытых теплицах. В ресурсоориентированной экономике мы можем применять этот метод для получения огромного количества свежих овощей и фруктов в любое время года. Такой же процесс можно использовать и для рыбных ферм в регионах, где требуется обогрев или охлаждение воды» [3]
📖 Подробнее о геотермальной энергии в пособии «Возобновляемые источники энергии» [4, стр. 41-55].
#TVP #TheVenusProject #ПроектВенера #технологии #альтернативныеИсточникиЭнергии #геотермальнаяЭнергетика #геотермальныеЭлектростанции #иепловаяЭнергияЗемли
Ссылки и источники:
[1] https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F [2] https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82 [3] http://www.tvpactivism.ru/files/Proektirovanie_buduschego_Jacque_Fresco.pdf [4] http://elibrary.udsu.ru/xmlui/bitstream/handle/123456789/9965/2012577.pdf?sequence=1 http://greenologia.ru/eko-zhizn/texnologii/geotermalniye-electrostancyi.html Дополнительный фильм о геотермальной энергии: https://www.youtube.com/watch?v=K7oQF6Foqaw