Новости

Геотермальна енергетика: перспективи розвитку

Работа добавлена:






Геотермальна енергетика: перспективи розвитку на http://mirrorref.ru

Геотермальна енергетика: перспективи розвитку.

; За матеріалами журналу "Зелена енергетика"

Температура ядра Землі складає біля 5000оС. В середньому температура підвищується на 3оС через кожні 100 м на гибині. Основним джерелом геотермальної енергії є постійний потік тепла від розжарених надр, спрямований до поверхні землі. Цього тепла достатньо, щоб розплавити гірські породи під земною корою, перетворюючи їх на магму. Більша частина магми залишається під землею і, подібно до печі, нагріває оточуючу природу. Якщо підземні води стикаються з цим теплом, вони теж сильно нагріваються – інколи до температури 371оС. У деяких місцях, особливо по краях тектонічних плит материків, а також у так званих “гарячих точках” тепло підходить так близько до поверхні, що його можна добувати за допомогою геотермальних бурових скважин. Використання ції енергії навіть у невеликих об’ємах може значно змінити і покращити енергетичний баланс країни. Виконані розрахунки показують, що всередині Землі вміщується тепла набагато більше ніж можна було б добути її у ядерних реакторах при розщепленні всіх земних запасів урану і торію. Якщо людство буде використовувати тільки геотермальну енергію, пройде 41 млн. років перш ніж температура надр Землі знизиться тільки на півградуса.

Геотермальну енергію давно і широко застосовують Ісландія, США, Нова Зеландія, Франція, Угорщина і багато інших країн. У м. Рейк’явік (Ісландія) потужність геотермальної опалювальної системи складає 350 МВт і обслуговує понад 100 тис. жителів. В Угорщині площа геотермальних теплиць складає 1,5 млн. м2. На ці та інші потреби кожного року використовується 30 млн. Гкал геотермальної енергії. Одна із найпотужніших у світі геотермальних електростанцій (1400 МВт) знаходиться у районі Гейзерс (США).

Геотермальні води характеризуються багатьма факторами. Зокрема, за температурою вони поділяються на слаботермальні – до 40оС, високотермальні – 60-100оС, перегріті – понад 100оС. Вони відрізняються і за мінералізацією, кислотністю, газовим складом, тиском, глибиною залягання.

Найпростішим та найекономнішим рішенням є безпосереднє використання геотермальних вод споживачами: не треба встановлювати додаткові теплообмінники та економиться вода. Але цей спосіб можна застосовувати лише тоді, коли вода відповідає стандарту питної.

Гаряча вода з бурової скважини попередньо збирається у резервуар, із якого подається споживачам мережевними насосами. Регулювання відпуску тепла у системі опалення проводиться змінами затрат води за допомогою регуляторів опалення. При температурі 50-70оС збільшується площа опалювальних приладів. Відпрацьовану воду за ції схеми можна спускати у природне середовище без очищення: вона відповідає санітарним нормам. Найперспективніший спосіб відбору глибинного тепла є створення підземних циркуляційних систем з повним чи частковим поверненням відпрацьованої води у продуктивні пласти. Ці системи запобігають виснаженню запасів геотермальних вод, підтримують гідравлічну рівновагу у підземних пластах, запобігають забрудненню природного середовища у місцях знаходження геотермальних об’єктів.

В Україні значні запаси геотермальних вод є на Закарпатті, у Криму, а також у Львівській, Донецькій, Запорізькій, Луганській, Полтавській, Харківській, Херсонській, Чернігівській та інших областях. Ці запаси вже сьогодні рентабельно використовуються не тільки для теплопостачання різних споживачів, а й для виробництва електроенергії. Доцільність розвитку геотермальної енергетики в Україні визначається наявністю значних ресурсів геотермальної енергії на її території, які за своїм тепловим еквівалентом перевищують запаси традиційного енергетичного палива. Існуючі ціни на енергоносії і перспективи їх росту роблять економічно вигідним будівництво геотермальних електростанцій у згаданих регіонах у найближчий час. Значно покращить ситуацію з теплопостачання споживачів, дозволить використання потенціалу навіть слаботермальних вод (від + 30*С), запаси яких у багатьох регіонах країни доволі значні. Застосування цього виду геотермальної енергії широко практикується у країнах Європи і США для опалення будинків, виробничих приміщень, тваринницьких ферм за допомогою теплообмінників і теплонасосних установок. Це дає можливість економити до 50-70% тепла, яке використовується для створення температурного режиму у приміщеннях. Для роботи цієї системи зовнішнє повітря подається у повітропроводи, розташовані на глибині 3 м, а потім у приміщення. Взимку повітря під землею нагрівається, а потім охолоджується. Така система вентиляції вперше була змонтована у 1977 р. у США для створення мікроклімату у свинарнику площею 7,2 x 15 м. Теплообмінник складається з 12 повітропроводів довжиною 30 м, заглиблених у землю на 3 м. Вертикальні повітрозабірні ділянки піднімаються над поверхнею землі на 1,5 м. Горизонтальні повітропроводи розміщені навколо центрального, вертикального, який входить у вентиляційну камеру свинарника. Горизонтальні повітропроводи мають нахил у бік вертикальної камери. Взимку повітря у приміщенні нагрівають до +25оС при температурі зовні -28оС, а влітку охолоджують до +14оС при температурі зовні +35оС.

В Австрії експлуатується геотермальна система, яка складається з двох повітрозабірних вертикальних повітропроводів та 20 підземних пластмасових повітропроводів довжиною 35 м та діаметром 200 мм кожний. Максимальна подача повітря – 10 000 м3/г. Протягом року температура у тваринницьких приміщеннях підтримувалася на рівні +15-21оС. Такі геотермальні системи окуповуються за 3-5 років.

Найбільш перспективним для розвитку геотермальної енергетики рігіоном є Закарпаття, де, за геологічними і геофізичними даними, на глибині до 6 км температури гірських порід досягають 230-275оС. Тут легкодоступними є геотермальні бурові скважини глибиною від 55 до 1500 м, у яких температура води в гирлі скважини складає 40-60оС, а при глибинах до 2000 м температура зростає до 90-100оС. Варто відзначити економічну доцільність використання термальних вод таких родовищ як Берегівське, Косинське, Залезьке, Тереблянське, Велятинське, Велико-Паладське, Велико-Бактянське, Ужгородське. Тепло цих родовищ можна використовувати за допомогою створення підземних циркуляційних систем.

На Закарпатті є унікальне місце площею 30 км: у районі с. Защелочі з ізотермою сухих порід +200оС на глибині 4 тисяч метрів. Цих запасів вистачає для роботи невеличких геотермальних електричних станцій і тепличних агропромислових комплексів. Ще у 70-ті роки Інститутом “Атомтеплоелектропроект” розроблено техніко-економічне пояснення геотермальної електростанції потужністю до 10 Мвт на базі Залузької геотермальної площі з перспективою розширення енергетичних потужностей. Вартість 1 кВт встановленої потужності геотермальної електростанції становить 800-900 доларів США. При сьогоднішніх цінах на енергоресурси вартість електроенергії, що виробляється на геотермальній електростанції, буде у 1,2-1,5 разів нижча ніж на тепловій електростанції такої ж потужності, яка працює на вугіллі. При використанні теплових “відходів” ГеоТЕС для теплопостачання населених пунктів, агропромислових і промислових споживачів рентабельність станції збільшується удвічі. У 1999 році почалася експлуатація першої на Закарпатті геотермальної установки для потреб теплозабезпечення санаторію “Косино” Берегівського району. На території санаторію розташовані 2 двоповерхівки, 6 одноповерхових будинки, тепломережі від котельної, яка працює на твердому паливі. Бурові скважини глибиною від 900 до 1300 м, пробурені у 1988 році, забезпечують добове видобування в об’ємі 7500 м3 термальної води температурою +32оС. Для потреб теплопостачання санаторію застосовується насосний спосіб видобування термальних вод, який забезпечує, за допомогою сучасних пластинчатих теплообмінників, загальну теплову потужніть установки 1,2 МВт. Для пікового нагрівання води тепломережі використовують водогрійних котел на рідкому паливі. Експлуатація даної енергетичної установки забезпечує економію 143 т у.п. на рік. Для розвитку геотермальної енергетики немає потреб створювати нові підприємства енергетичного машинобудування. Обладнання для геотермальних установок і систем можуть виробляти заводи, які ми уже маємо.

Значні ресурси геотермальної енергії має Крим, для якого найбільш перспективними є Тарханкутський та Керченський півострови, де спостерігаються невеликі геотермальні градієнти, а температура гірських порід на глибинах 3,5-4 км може досягати 160-180оС. Для покращення енергопостачання у Криму заплановано будівництво геотермальних електростанцій потужністю по 6 МВт – у західній частині півострова, де на глибині 4 км є вода з температурою 250оС. Їх загальна потужність складатиме більше 100 МВт.

Промисловий розвиток геотермальної електроенергетики і підземного акумулювання заплановано на 2005-2010 роки. Показники ефективності геотермальних установок переважають паливні та атомні, і при наявних тарифах на теплоенергію такі установки найближчим часом можуть розвиватися за рахунок самофінансування. Повністю освоєною є технологія геотермального постачання населених пунктів, сільськогосподарських об’єктів і невеликих підприємств. Усі намічені до зведення геотермальні установки – ефективні з комерційної точки зору, тому для їх будівництва можуть бути залучені кошти українських та закордонних приватних інвесторів, а також кредити різних фінансових організацій.

Науково-дослідницькі роботи з геотермальної енергетики виконуються відповідно до Державної науково-технічної програми “Екологічно чиста Україна”. Виходячи з технічних можливостей ГеоТЕС та обмежень з екологічних та економічних причин, розвиток геотермальної енергетики вважається оптимальним за такими пріоритетними напрямками:

  • створення достатньо великих ГеоТЕС на базі високотемпературних геотермальних родовищ з температурою більше 150оС та одиничною потужністю блоків 10-50 МВт;
  • розвиток мережі малих ГеоТЕС з одиничною потужністю 50-5000 кВт;
  • створення комбінованих електростанцій з використанням як тепла термальних вод, так і тепла, отриманого унаслідок спалювання органічних видів палива;
  • створення комбінованих електротехнічних вузлів для отримання електроенергії, тепла й цінних компонентів, які розташовуються в геотермальних теплоносіях.

До 2010 року передбачено ввести в дію геотермальних установок різного призначення потужністю більше 6000 МВт. Для цього необхідні капіталовкладення в обсязі 2,3 млрд. грн. Застосування намічених у Програмі заходів забезпечить сумарну економію паливно-енергетичних ресурсів до 6,5 млн. т у. п. на рік у 2010 році. Вартість виробленої продукції досягне 4 млрд. грн.

Геотермальна енергетика: перспективи розвитку на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Реферат Податкова система України та перспективи її розвитку

2. Реферат Сучасний стан та перспективи розвитку туризму шпаргалка

3. Реферат ПРОБЛЕМИ І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ ВІТЧИЗНЯНОЇ БАНКІВСЬКОЇ СИСТЕМИ

4. Реферат ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ КОНТРОЛІНГУ ЯК НАУКИ: ТЕОРІЯ ТА ПРАКТИКА

5. Реферат Перспективи розвитку української економіки в умовах євроатлантичної інтеграції

6. Реферат Постмодерністська парадигма історії: суть, основні складові, перспективи розвитку

7. Реферат Сучасний стан, проблеми і перспективи розвитку готельного бізнесу в Україні

8. Реферат СУЧАСНІ ПРОБЛЕМИ І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ ОБЛІКУ, АУДИТУ ТА АНАЛІЗУ: ТЕОРІЯ, МЕТОДОЛОГІЯ, ОРГАНІЗАЦІЯ

9. Реферат РИНКИ З ПРОДАЖУ СПОЖИВЧИХ ТОВАРІВ В УКРАЇНІ: РЕТРОСПЕКТИВНИЙ АНАЛІЗ, ТЕНДЕНЦІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ

10. Реферат Енергетика теплових електростанцій майбутнього.