مزایا و معایب نیروگاه های زمین گرمایی نیروگاه های زمین گرمایی: مزایا و معایب نیروگاه های زمین گرمایی در روسیه معایب انرژی زمین گرمایی

گنج بزرگی در اعماق زمین وجود دارد. این طلا نیست، نقره نیست، نیست سنگهای قیمتی- این ذخیره عظیم انرژی زمین گرمایی است.
بخش عمده ای از این انرژی در لایه های سنگ مذاب به نام ماگما محبوس شده است. گرمای زمین یک گنج واقعی است زیرا منبع انرژی پاک است و نسبت به نفت، گاز و انرژی هسته‌ای مزایایی دارد.
در اعماق زمین، دما به صدها و حتی هزاران درجه سانتیگراد می رسد. تخمین زده می شود که میزان گرمای زیرزمینی که هر ساله به سطح زمین آزاد می شود، بر حسب مگاوات ساعت، 100 میلیارد است. این چند برابر میزان برق مصرفی در سراسر جهان است. چه قدرتی! با این حال، رام کردن او اصلا آسان نیست.

چگونه به گنج برسیم
مقداری گرما در خاک وجود دارد، حتی نزدیک به سطح زمین. می توان آن را با استفاده از پمپ های حرارتی متصل به لوله های زیرزمینی استخراج کرد. از انرژی داخل زمین هم می توان برای گرم کردن خانه ها در زمستان و هم برای مقاصد دیگر استفاده کرد. افرادی که در نزدیکی چشمه های آب گرم یا در مناطقی زندگی می کنند که فرآیندهای زمین شناسی فعال در آنها رخ می دهد راه های دیگری برای استفاده از گرمای زمین پیدا کرده اند. به عنوان مثال، در دوران باستان، رومی ها از گرمای چشمه های آب گرم برای حمام استفاده می کردند.
ولی بیشترگرما در لایه ای به نام گوشته در زیر پوسته زمین متمرکز می شود. ضخامت متوسط ​​پوسته زمین 35 کیلومتر است و فناوری های مدرن حفاری اجازه نفوذ به چنین عمقی را نمی دهد. با این حال، پوسته زمین از صفحات متعددی تشکیل شده است و در برخی از نقاط، به ویژه در جایی که آنها به هم می رسند، نازک تر است. در این مکان ها، ماگما به سطح زمین نزدیک تر می شود و آب محبوس شده در لایه های سنگ را گرم می کند. این لایه ها معمولاً در عمق تنها دو تا سه کیلومتری از سطح زمین قرار دارند. با کمک فن آوری های مدرن حفاری، نفوذ به آنجا کاملا امکان پذیر است. انرژی از منابع زمین گرمایی قابل استخراج و استفاده مناسب است.

انرژی در خدمت انسان
در سطح دریا، آب در دمای 100 درجه سانتیگراد به بخار تبدیل می شود. اما در زیر زمین که فشار بسیار بیشتر است، آب در دمای بالاتر در حالت مایع باقی می ماند. نقطه جوش آب در اعماق 300، 1525 و 3000 متری به ترتیب به 230، 315 و 600 درجه سانتیگراد می رسد. اگر دمای آب در چاه حفر شده بالاتر از 175 درجه سانتیگراد باشد، می توان از این آب برای راه اندازی ژنراتورهای برق استفاده کرد.
آب با دمای بالا معمولاً در مناطقی که اخیراً فعالیت های آتشفشانی دارند، به عنوان مثال در کمربند ژئوسنکلینال اقیانوس آرام یافت می شود - آتشفشان های فعال و خاموش بسیاری در جزایر اقیانوس آرام وجود دارد. فیلیپین در این منطقه قرار دارد. و در سال های گذشتهاین کشور پیشرفت چشمگیری در استفاده از منابع زمین گرمایی برای تولید برق داشته است. فیلیپین به یکی از بزرگترین تولیدکنندگان انرژی زمین گرمایی در جهان تبدیل شده است. بیش از 20 درصد کل برق مصرفی کشور از این طریق به دست می آید.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد چگونگی بهره برداری از ذخایر گرمایی زمین برای تولید برق، از نیروگاه بزرگ زمین گرمایی مک بان در استان لاگونا فیلیپین دیدن کنید. ظرفیت نیروگاه 426 مگاوات است.

نیروگاه زمین گرمایی
جاده به میدان زمین گرمایی منتهی می شود. با نزدیک شدن به ایستگاه، خود را در یک پادشاهی کامل از لوله های بزرگ می یابید که از طریق آن بخار چاه های زمین گرمایی به سمت ژنراتور جریان می یابد. بخار نیز از تپه های مجاور از طریق لوله ها می آید. در فواصل زمانی معین، لوله‌های بزرگ به شکل حلقه‌های خاصی خم می‌شوند که به آن‌ها اجازه می‌دهد با گرم شدن و سرد شدن منبسط و منقبض شوند.
دفتر فیلیپین ژئوترمال، شرکت در نزدیکی این مکان واقع شده است. نه چندان دور از دفتر چندین چاه تولید وجود دارد. این ایستگاه از همان روش حفاری برای تولید نفت استفاده می کند. تنها تفاوت این است که این چاه ها قطر بیشتری دارند. چاه ها به خطوط لوله تبدیل می شوند که از طریق آن آب گرم و بخار تحت فشار به سطح می رسد. این مخلوط است که وارد نیروگاه می شود. در اینجا دو چاه بسیار نزدیک است. آنها فقط در سطح به هم می رسند. در زیر زمین، یکی از آنها به صورت عمودی پایین می رود و دیگری به صلاحدید خود توسط کارکنان ایستگاه هدایت می شود. از آنجایی که زمین گران است، این مکان بسیار سودمند است - حفاری چاه های نزدیک به یکدیگر باعث صرفه جویی در هزینه می شود.
این سایت از "فناوری تبخیر فلاش" استفاده می کند. عمق عمیق ترین چاه اینجا 3700 متر است. آب گرم زیر است فشار بالادر اعماق زمین اما با بالا آمدن آب به سطح، فشار کاهش می‌یابد و بیشتر آب فوراً به بخار تبدیل می‌شود، از این رو این نام را به خود اختصاص داده است.
آب از طریق خط لوله وارد جداکننده می شود. در اینجا بخار از آب گرم یا آب نمک زمین گرمایی جدا می شود. اما حتی پس از این، بخار هنوز آماده ورود به ژنراتور الکتریکی نیست - قطرات آب در جریان بخار باقی می ماند. این قطرات حاوی ذرات موادی هستند که می توانند وارد توربین شده و به آن آسیب برسانند. بنابراین بعد از سپراتور، بخار وارد دستگاه تصفیه گاز می شود. در اینجا بخار از این ذرات پاک می شود.
لوله های بزرگی که با عایق پوشانده شده اند، بخار تصفیه شده را به نیروگاهی که در حدود یک کیلومتر دورتر است، می برند. قبل از اینکه بخار وارد توربین شود و ژنراتور را به حرکت درآورد، از اسکرابر دیگری عبور داده می‌شود تا تراکم ایجاد شده حذف شود.
اگر به بالای تپه صعود کنید، کل سایت زمین گرمایی به روی شما باز می شود.
مساحت کلاین منطقه حدود هفت کیلومتر مربع است. در اینجا 102 حلقه چاه وجود دارد که 63 حلقه چاه تولیدی است. بسیاری دیگر برای پمپاژ آب به داخل زمین استفاده می شوند. این هر ساعت پردازش می شود مقدار زیادیآب گرم و بخار، که لازم است آب جدا شده را به اعماق برگرداند تا به محیط زیست آسیبی وارد نشود. این فرآیند همچنین به بازیابی میدان زمین گرمایی کمک می کند.
چگونه یک نیروگاه زمین گرمایی بر ظاهر منطقه تأثیر می گذارد؟ آنچه بیشتر ما را به یاد آن می اندازد، بخار خروجی از توربین های بخار است. نخل نارگیل و درختان دیگر در اطراف نیروگاه رشد می کنند. در دره ای که در پای تپه قرار دارد، ساختمان های مسکونی بسیاری ساخته شده است. بنابراین، در صورت استفاده صحیح، انرژی زمین گرمایی می تواند بدون آسیب رساندن به محیط زیست به مردم خدمت کند.
این نیروگاه تنها از بخار با دمای بالا برای تولید برق استفاده می کند. با این حال، چندی پیش آنها سعی کردند با استفاده از مایعی که دمای آن زیر 200 درجه سانتیگراد است، انرژی به دست آورند. و در نتیجه یک نیروگاه زمین گرمایی دو چرخه ظاهر شد. در حین کار، از مخلوط آب گرم و بخار برای تبدیل سیال کار به حالت گازی استفاده می شود که به نوبه خود توربین را به حرکت در می آورد.

مزایا و معایب
استفاده از انرژی زمین گرمایی مزایای زیادی دارد. کشورهایی که از آن استفاده می شود کمتر به نفت وابسته هستند. هر ده مگاوات برق تولید شده از نیروگاه های زمین گرمایی سالانه 140000 بشکه نفت خام در سال صرفه جویی می کند. علاوه بر این، منابع زمین گرمایی بسیار زیاد است و خطر کاهش آنها چندین برابر کمتر از بسیاری از منابع انرژی دیگر است. استفاده از انرژی زمین گرمایی مشکل آلودگی محیط زیست را حل می کند. علاوه بر این ، هزینه آن در مقایسه با بسیاری از انواع دیگر انرژی بسیار کم است.
چندین مضرات زیست محیطی وجود دارد. بخار زمین گرمایی معمولاً حاوی سولفید هیدروژن است که در مقادیر زیاد سمی و در مقادیر کم به دلیل بوی گوگرد آن ناخوشایند است. با این حال ، سیستم هایی که این گاز را از بین می برند مؤثر و کارآمدتر از سیستم های کنترل انتشار موجود در نیروگاه های سوخت فسیلی هستند. علاوه بر این ، ذرات موجود در جریان بخار آب گاهی اوقات حاوی مقادیر کمی آرسنیک و سایر مواد سمی هستند. اما هنگامی که زباله ها به زمین پمپ می شوند ، خطر به حداقل می رسد. احتمال آلودگی آب زیرزمینی نیز ممکن است یک نگرانی باشد. برای جلوگیری از وقوع این امر ، چاههای زمین گرمایی حفر شده به اعماق بزرگ باید در قاب ساخته شده از فولاد و سیمان "پوشیده" شوند.

نیروگاه های زمین گرمایی(GeoES) - تنوع انرژی جایگزین. GeoPP ها انرژی الکتریکی را از منابع زمین گرمایی در داخل زمین دریافت می کنند - آبفشان ها، چشمه های آب گرم و زیرزمینی آب یا متان، سنگ های خشک گرم، ماگما. از آنجا که فعالیت زمین شناسی به طور مرتب در کره زمین رخ می دهد ، منابع زمین گرمایی می توانند به صورت مشروط غیرقابل توصیف (تجدید پذیر) تلقی شوند. به گفته دانشمندان ، انرژی حرارتی زمین 42 تریلیون وات است که 2 ٪ از آنها (840 میلیارد) موجود است پوسته زمینو برای استخراج در دسترس است ، با این حال ، این رقم برای تأمین انرژی غیرقابل توصیف برای سالها به جمعیت زمین کافی است.

مناطقی با فعالیت زمین گرمایی در بسیاری از نقاط کره زمین وجود دارند و مناطقی با فعالیت زمین شناسی بالا (آتشفشانی، لرزه ای) برای ساخت ایستگاه های ایده آل در نظر گرفته می شوند. فعال ترین توسعه صنعت در مکان هایی که آبفشان های داغ تجمع می کنند و همچنین در نواحی اطراف لبه های صفحات لیتوسفر به دلیل کوچکترین ضخامت پوسته زمین رخ می دهد.

برای به دست آوردن گرما از منابع زیرزمینی بسته، از حفاری چاه استفاده می شود. هنگامی که یک چاه عمیق می شود، دما در هر 36 متر حدود 1 درجه افزایش می یابد، اما نرخ های بالاتری وجود دارد. گرمای حاصل به صورت آب گرم یا بخار به سطح ایستگاه منتقل می شود؛ آنها می توانند هم برای تامین مستقیم سیستم های گرمایش خانه ها و محل ها و هم برای تبدیل بعدی به برق در ایستگاه استفاده شوند.

بسته به وضعیت محیط (آب، بخار)، از سه روش تولید برق استفاده می شود - مستقیم، غیر مستقیم و مخلوط. هنگامی که مستقیماً از بخار خشک استفاده می شود که مستقیماً بر روی توربین ژنراتور تأثیر می گذارد. به طور غیرمستقیم، بخار آب تصفیه شده و گرم شده (محبوب ترین در حال حاضر) استفاده می شود که از تبخیر آب پمپ شده از منابع زیرزمینی در دمای تا 190 درجه به دست می آید. همانطور که از شکل ارائه شده مشاهده می شود، بخار فوق گرم از طریق چاه های تولید به مبدل حرارتی بالا می رود. انرژی حرارتی را به مدار بسته توربین بخار منتقل می کند. بخار حاصل از جوشاندن مایع، توربین را می‌چرخاند و پس از آن دوباره در مبدل حرارتی متراکم می‌شود، که یک سیستم بسته را تشکیل می‌دهد که عملاً برای جو بی‌ضرر است. توربین بخار به یک ژنراتور الکتریکی متصل است که برق از آن تامین می شود. در روش مخلوط از مایعات میانی و به راحتی جوش (فریون و ...) استفاده می شود که در معرض آب جوش منابع قرار می گیرند.

مزایای نیروگاه های زمین گرمایی:

1) ایستگاه ها برای کار به سوخت خارجی نیاز ندارند.

2) ذخایر تقریباً پایان ناپذیر انرژی (در صورت وجود شرایط لازم).

3) امکان عملیات خودکار و مستقل از طریق استفاده از برق خود تولید.

4) ارزان بودن نسبی تعمیر و نگهداری ایستگاه.

5) ایستگاه ها را می توان برای نمک زدایی آب زمانی که در سواحل اقیانوس یا دریا قرار دارد استفاده کرد.

نیروگاه های زمین گرمایی - معایب:

1) انتخاب مکان برای ایستگاه اغلب توسط جنبه های سیاسی و اجتماعی پیچیده است.

2) طراحی و ساخت GeoPP ممکن است نیاز به سرمایه گذاری های بسیار بزرگ داشته باشد.

3) آلودگی اتمسفر توسط انتشارات دوره ای از طریق چاه مواد مضر موجود در پوست ( فن آوری های مدرناجازه می دهد برخی از این انتشارات به سوخت تبدیل شود)، اما به طور قابل توجهی کمتر از تولید برق از منابع فسیلی است.

4) ناپایداری فرآیندهای زمین شناسی طبیعی و در نتیجه تعطیلی دوره ای ایستگاه ها.

اولین نیروگاه زمین گرمایی

اولین آزمایشات استخراج انرژی از منابع زمین گرمایی به اوایل قرن بیستم برمی گردد (1904، ایتالیا، جایی که مدت کوتاهی بعد اولین نیروگاه زمین گرمایی کامل نیز ساخته شد). در حال حاضر، با در نظر گرفتن رشد سریع مصرف برق و کاهش سریع ذخایر مواد خام سنتی انرژی، این بخش یکی از امیدوارکننده ترین بخش های انرژی است.

بزرگترین نیروگاه های زمین گرمایی

رهبران تولید انرژی زمین گرمایی اکنون ایالات متحده آمریکا و فیلیپین هستند، جایی که بزرگترین نیروگاه های زمین گرمایی ساخته شده اند که هر کدام بیش از 300 مگاوات انرژی تولید می کنند که برای تامین انرژی شهرهای بزرگ کافی است.

نیروگاه های زمین گرمایی در روسیه

در روسیه ، این صنعت کمتر توسعه یافته است ، اما توسعه فعال در اینجا نیز در حال انجام است. امیدوارترین مناطق کشور جزایر کوریل و کامچاتکا هستند. بزرگترین نیروگاه زمین گرمایی کشور Mutnovskaya GeoPP در جنوب شرقی کامچاتکا است که تا 50 مگاوات انرژی (در آینده تا 80 مگاوات) تولید می کند. همچنین قابل توجه Pauzhetskaya (اولین ساخته شده در روسیه) ، Okeanskaya و Mendeleevskaya Geopps است.

منابع سیاره ما بی پایان نیستند. با استفاده از هیدروکربن های طبیعی به عنوان منبع اصلی انرژی، بشریت در معرض خطر این است که روزی متوجه شود که آنها خسته شده اند و به بحران جهانیمصرف کالاهای آشنا قرن بیستم زمان تغییرات عمده در انرژی بود. دانشمندان و اقتصاددانان در کشورهای مختلفبه طور جدی در مورد راه های جدید برای به دست آوردن و منابع تجدید پذیر برق و گرما فکر می کنید. بیشترین پیشرفت در زمینه تحقیقات هسته ای حاصل شده است، اما ایده های جالبمربوط به استفاده مفید دیگران است پدیده های طبیعی. دانشمندان مدتهاست که می دانند سیاره ما در داخل گرم است. نیروگاه های زمین گرمایی برای بهره مندی از گرمای عمیق ایجاد شده اند. هنوز تعداد کمی از آنها در جهان وجود دارد، اما شاید با گذشت زمان تعداد بیشتری از آنها وجود داشته باشد. چشم انداز آنها چیست، آیا خطرناک هستند و آیا می توان روی سهم بالای نیروگاه های توربین گازی در کل حجم انرژی تولیدی حساب کرد؟

اولین قدم ها

دانشمندان در جستجوی جسورانه خود برای منابع جدید انرژی، گزینه های زیادی را در نظر گرفته اند. امکان مهار انرژی جزر و مد اقیانوس جهانی و تبدیل نور خورشید مورد مطالعه قرار گرفت. آنها همچنین آسیاب های بادی باستانی را به یاد آوردند و آنها را به جای سنگ آسیاب به ژنراتور مجهز کردند. نیروگاه های زمین گرمایی نیز بسیار مورد توجه هستند که قادر به تولید انرژی از گرمای لایه های داغ پایین پوسته زمین هستند.

در اواسط دهه شصت، اتحاد جماهیر شوروی کمبود منابع را تجربه نکرد، اما با این وجود، در دسترس بودن انرژی در اقتصاد ملی، چیزهای زیادی را برای دلخواه باقی گذاشت. دلیل عقب ماندن کشورهای صنعتی در این زمینه کمبود زغال سنگ، نفت یا نفت کوره نبود. فاصله های بسیار زیاداز برست تا ساخالین، انتقال انرژی با مشکل مواجه شد و بسیار گران شد. دانشمندان و مهندسان شوروی متهورانه ترین راه حل ها را برای این مشکل پیشنهاد کردند و برخی از آنها اجرا شدند.

در سال 1966، نیروگاه زمین گرمایی Pauzhetskaya در کامچاتکا شروع به کار کرد. قدرت آن یک رقم نسبتاً متوسط ​​5 مگاوات بود، اما این برای تامین انرژی در نزدیکی کافی بود شهرک ها(روستاهای Ozernovsky، Shumnoy، Pauzhetki، روستاهای منطقه Ust-Bolsheretsky) و شرکت های صنعتی، عمدتا کارخانه های کنسرو ماهی. ایستگاه آزمایشی بود و امروز به جرات می توان گفت که آزمایش موفقیت آمیز بود. از آتشفشان های کامبالنی و کوشلو به عنوان منبع گرما استفاده می شود. این تبدیل توسط دو واحد توربین ژنراتور، در ابتدا هر کدام 2.5 مگاوات انجام شد. ربع قرن بعد، ظرفیت نصب شده به 11 مگاوات افزایش یافت. تجهیزات قدیمی فقط در سال 2009 عمر مفید خود را به طور کامل تمام کردند و پس از آن بازسازی کاملی انجام شد که شامل گذاشتن خطوط لوله خنک کننده اضافی بود. تجربه عملیات موفقیت آمیز مهندسان انرژی را بر آن داشت تا نیروگاه های زمین گرمایی دیگری بسازند. امروزه پنج مورد از آنها در روسیه وجود دارد.

چگونه کار می کند

داده های اولیه: در اعماق پوسته زمین گرما وجود دارد. باید به انرژی مانند برق تبدیل شود. چگونه انجامش بدهیم؟ اصل کار یک نیروگاه زمین گرمایی بسیار ساده است. آب از طریق یک چاه مخصوص به زیر زمین پمپ می شود که به آن چاه ورودی یا تزریق می گویند (در زبان انگلیسی تزریق، یعنی "تزریق"). برای تعیین عمق مناسب نیاز به بررسی زمین شناسی است. در نزدیکی لایه‌هایی که توسط ماگما گرم می‌شوند، در نهایت یک حوضچه زیرزمینی باید تشکیل شود که نقش یک مبدل حرارتی را بازی می‌کند. آب به شدت گرم می شود و به بخار تبدیل می شود که از طریق چاه دیگری (در حال کار یا تولید) به پره های توربین متصل به محور ژنراتور می رسد. در نگاه اول، همه چیز بسیار ساده به نظر می رسد، اما در عمل، نیروگاه های زمین گرمایی بسیار پیچیده تر هستند و ویژگی های مختلفطراحی به دلیل مشکلات عملیاتی

مزایای انرژی زمین گرمایی

این روش به دست آوردن انرژی دارای مزایای غیرقابل انکاری است. اولاً نیروگاه های زمین گرمایی نیازی به سوخت ندارند که ذخایر آن محدود است. ثانیاً، هزینه های عملیاتی به هزینه های کار تنظیم شده فنی در مورد جایگزینی برنامه ریزی شده اجزا و نگهداری فرآیند فن آوری کاهش می یابد. دوره بازگشت سرمایه برای سرمایه گذاری چندین سال است. ثالثاً، چنین ایستگاه هایی را می توان به طور مشروط دوستدار محیط زیست در نظر گرفت. با این حال، لحظات تند و تیز در این نقطه وجود دارد، اما بعداً در مورد آنها بیشتر خواهد شد. چهارم، هیچ انرژی اضافی برای نیازهای تکنولوژیکی مورد نیاز نیست، پمپ ها و سایر گیرنده های انرژی از منابع استخراج شده تغذیه می شوند. خامساً، این تاسیسات علاوه بر اینکه برای هدف مورد نظر خود کار می کند، می تواند آب اقیانوس جهانی را که معمولاً در سواحل آن نیروگاه های زمین گرمایی ساخته می شود، نمک زدایی کند. با این حال، در این مورد نیز جوانب مثبت و منفی وجود دارد.

ایرادات

در عکس ها همه چیز به سادگی فوق العاده به نظر می رسد. ساختمان ها و تأسیسات از نظر زیبایی شناسی دلپذیر هستند؛ هیچ ابری از دود سیاه از بالای آنها بلند نمی شود، فقط بخار سفید است. با این حال، همه چیز آنقدر که به نظر می رسد فوق العاده نیست. اگر نیروگاه های زمین گرمایی در نزدیکی مناطق پرجمعیت واقع شوند، ساکنان مناطق اطراف از سر و صدای تولید شده توسط شرکت ها آزرده می شوند. اما این تنها بخش قابل مشاهده (یا بهتر ، شنیدنی) از مشکل است. هنگام حفاری چاه های عمیق ، هرگز نمی توانید پیش بینی کنید که چه چیزی از آنها بیرون می آید. این می تواند گاز سمی ، آبهای معدنی (همیشه در حال بهبودی نیست) یا حتی روغن باشد. البته، اگر زمین شناسان به لایه ای از منابع معدنی برخورد کنند، این حتی خوب است، اما چنین کشفی ممکن است به طور کامل روش زندگی معمول ساکنان محلی را تغییر دهد، بنابراین اجازه انجام حتی کار تحقیقاتیمقامات منطقه ای بسیار تمایلی به ارائه ندارند. به طور کلی، انتخاب مکان برای یک نیروگاه توربین گاز بسیار دشوار است، زیرا در نتیجه عملکرد آن، ممکن است شکست زمین رخ دهد. شرایط درون پوسته زمین تغییر می کند و اگر منبع گرما پتانسیل حرارتی خود را در طول زمان از دست بدهد، هزینه های ساخت و ساز بیهوده خواهد بود.

نحوه انتخاب مکان

با وجود خطرات متعدد ، نیروگاه های زمین گرمایی در کشورهای مختلف ساخته می شوند. هر روش تولید انرژی دارای مزایا و معایب است. سؤال این است که منابع دیگر چقدر قابل دسترسی هستند. از این گذشته ، استقلال انرژی یکی از مبانی حاکمیت دولت است. ممکن است یک کشور دارای ذخایر معدنی نباشد ، اما به عنوان مثال آتشفشانهای زیادی مانند ایسلند دارد.

باید در نظر داشت که وجود مناطق فعال زمین شناسی یک شرط ضروری برای توسعه صنعت انرژی زمین گرمایی است. اما هنگام تصمیم گیری در مورد ساخت چنین تأسیساتی، باید مسائل ایمنی را در نظر گرفت، بنابراین، به عنوان یک قاعده، نیروگاه های زمین گرمایی در مناطق پرجمعیت ساخته نمی شوند.

بعد نکته مهم- فراهم بودن شرایط برای خنک کردن سیال کار (آب). سواحل اقیانوس یا دریا به عنوان مکانی برای نیروگاه توربین گازی کاملاً مناسب است.

کامچاتکا

روسیه از هر نظر ثروتمند است منابع طبیعی، اما این بدان معنا نیست که نیازی به درمان دقیق آنها نیست. نیروگاه های زمین گرمایی در روسیه ساخته می شوند و در دهه های اخیر بیشتر و بیشتر فعال شده اند. آنها تا حدی نیازهای انرژی مناطق دور افتاده کامچاتکا و جزایر کوریل را برآورده می کنند. علاوه بر GTPP Pauzhetskaya قبلاً ذکر شده، GTPP 12 مگاواتی Verkhne-Mutnovskaya در کامچاتکا (1999) به بهره برداری رسید. نیروگاه زمین گرمایی Mutnovskaya (80 مگاوات) بسیار قدرتمندتر است که در نزدیکی همان آتشفشان واقع شده است. آنها با هم بیش از یک سوم مصرف انرژی منطقه را تامین می کنند.

جزایر کوریل

منطقه ساخالین همچنین برای ساخت شرکت های تولید انرژی زمین گرمایی مناسب است. دو مورد از آنها وجود دارد: Mendeleevskaya و Okeanskaya GTPP.

Mendeleevskaya GTPP برای حل مشکل تامین انرژی جزیره کوناشیر، که در آن شهرک نوع شهری Yuzhno-Kurilsk قرار دارد، طراحی شده است. این ایستگاه به افتخار شیمیدان بزرگ روسی نام خود را دریافت نکرد: این نام آتشفشان جزیره است. ساخت و ساز در سال 1993 آغاز شد و نه سال بعد این شرکت به بهره برداری رسید. در ابتدا ظرفیت 1.8 مگاوات بود اما پس از نوسازی و راه اندازی دو مرحله بعدی به 5 رسید.

در جزایر کوریل، در جزیره ایتوروپ، در همان سال 1993، نیروگاه توربین گاز دیگری به نام "Okeanskaya" تأسیس شد. در سال 2006 شروع به کار کرد و یک سال بعد به ظرفیت طراحی 2.5 مگاوات رسید.

تجربه جهانی

دانشمندان و مهندسان روسی در بسیاری از شاخه های علوم کاربردی پیشگام شدند، اما نیروگاه های زمین گرمایی هنوز در خارج از کشور اختراع شدند. اولین نیروگاه توربین گازی جهان (250 کیلووات) ایتالیایی بود؛ این نیروگاه در سال 1904 شروع به کار کرد؛ توربین آن توسط بخار حاصل از منبع طبیعی چرخانده شد. پیش از این، چنین پدیده هایی فقط برای مقاصد دارویی و تفریحی مورد استفاده قرار می گرفتند.

در حال حاضر، موقعیت روسیه در زمینه استفاده از گرمای زمین گرمایی را نیز نمی توان پیشرفته نامید: درصد ناچیزی از برق تولید شده در این کشور از پنج ایستگاه تامین می شود. بیشترین پراهمیتاین منابع جایگزین برای اقتصاد فیلیپین مهم هستند: آنها از هر پنج کیلووات تولید شده در جمهوری یک نفر را تشکیل می دهند. کشورهای دیگر از جمله مکزیک، اندونزی و ایالات متحده نیز پیشرفت کرده اند.

در وسعت CIS

به سطح توسعه انرژی زمین گرماییاین «پیشرفت» تکنولوژیکی یک کشور خاص نیست که تا حد زیادی تأثیر می گذارد، بلکه آگاهی رهبری آن کشور از نیاز فوری به منابع جایگزین است. البته "دانش" در مورد روش های مبارزه با مقیاس در مبدل های حرارتی، روش های کنترل ژنراتورها و سایر بخش های الکتریکی سیستم وجود دارد، اما همه این روش ها مدت هاست که برای متخصصان شناخته شده است. در سال های اخیر، بسیاری از جمهوری های پس از شوروی علاقه زیادی به ساخت نیروگاه های زمین گرمایی نشان داده اند. در تاجیکستان، مناطقی که نشان دهنده ثروت زمین گرمایی کشور هستند، در حال مطالعه هستند؛ ساخت ایستگاه 25 مگاواتی Dzhermakhbyur در ارمنستان (منطقه سیونیک) در حال انجام است؛ تحقیقات مربوطه در قزاقستان در حال انجام است. چشمه های آب گرم منطقه برست به موضوع مورد توجه زمین شناسان بلاروس تبدیل شده است: آنها حفاری آزمایشی چاه دو کیلومتری Vychulkovskaya را آغاز کردند. به طور کلی، ژئوانرژی به احتمال زیاد آینده دارد.

با این حال، گرمای زمین باید با احتیاط اداره شود. این منبع طبیعی نیز محدود است.

رشد سریع مصرف انرژی، محدودیت منابع طبیعی تجدیدناپذیر و مشکلات زیست محیطی ما را وادار می کند تا به فکر استفاده از منابع انرژی جایگزین باشیم. در این راستا استفاده از منابع زمین گرمایی شایسته توجه ویژه است.

منابع حرارتی

برای ساخت نیروگاه های زمین گرمایی، مناطق دارای فعالیت زمین شناسی، که گرمای طبیعی در عمق نسبتا کم قرار دارد، ایده آل در نظر گرفته می شود. اینها شامل مناطقی سرشار از آبفشان، چشمه های حرارتی باز با آب گرم شده توسط آتشفشان ها است.

اینجاست که انرژی زمین گرمایی به طور فعال در حال توسعه است. با این حال، حتی در مناطقی که از نظر لرزه‌ای فعال نیستند، لایه‌هایی از پوسته زمین وجود دارد که دمای آن بیش از 100 درجه سانتی‌گراد است و به ازای هر 36 متر عمق، دمای آن یک درجه سانتی‌گراد دیگر افزایش می‌یابد. در این حالت چاهی حفر می شود و آب به داخل آن پمپاژ می شود. خروجی آب جوش و بخار است که هم برای گرم کردن اتاق ها و هم برای تولید انرژی الکتریکی قابل استفاده است. مناطق زیادی وجود دارد که از این طریق می توان انرژی دریافت کرد، بنابراین نیروگاه های زمین گرمایی می توانند در همه جا کار کنند.

گرمای طبیعی را می توان به روش های مختلفی استخراج کرد. بنابراین، به اصطلاح سنگ خشک (منابع پتروترمال متمرکز در سنگ ها). در این حالت، چاهی در سنگ با رسوبات گرمایی مجاور حفر می شود که آب تحت فشار بالا به داخل آن پمپ می شود. به این ترتیب شکستگی های موجود گسترش می یابد و مخازن بخار و آب جوش در زیر زمین تشکیل می شود. آزمایش مشابهی در کاباردینو-بالکاریا انجام شد. شکست هیدرولیکی سنگ گرانیت در عمق حدود 4 کیلومتری که دمای آن 200 درجه سانتیگراد بود انجام شد. با این حال، یک حادثه در چاه باعث شد آزمایش متوقف شود.

یکی دیگر از منابع انرژی حرارتی آب گرم زیرزمینی حاوی متان (ذخایر هیدروژئوترمال) است. در این مورد، گاز همراه می تواند علاوه بر این به عنوان سوخت استفاده شود.

بسیاری از آثار علمی تخیلی از ماگما به عنوان منبع گرما برای تولید برق و گرما استفاده می کنند. در واقع دمای لایه های بالایی این ماده مذاب می تواند به 1200 درجه سانتی گراد برسد. مناطقی روی زمین وجود دارد که ماگما در عمق قابل دسترسی برای حفاری قرار دارد، اما روش‌هایی برای توسعه عملی گرمای ماگمایی هنوز در دست توسعه است.

GeoPP چگونه کار می کند؟

امروزه بسته به وضعیت محیط (آب یا بخار) و دمای سنگ از سه روش برای تولید برق با استفاده از وسایل زمین گرمایی استفاده می شود.

مستقیم (با استفاده از بخار خشک). بخار مستقیماً بر توربین که انرژی ژنراتور را تامین می کند تأثیر می گذارد. اولین نیروگاه های زمین گرمایی با بخار خشک کار می کردند.

غیر مستقیم (استفاده از بخار آب). این از یک محلول هیدروترمال استفاده می کند که به یک اواپراتور پمپ می شود. تبخیر ناشی از کاهش فشار توربین را به حرکت در می آورد. روش غیر مستقیم امروزه رایج ترین روش در نظر گرفته می شود. در اینجا از آب های زیرزمینی با دمای حدود 182 درجه سانتی گراد استفاده می شود که به ژنراتورهای واقع در سطح پمپ می شود.

مختلط یا باینری در این حالت از آب گرمابی و سیال کمکی با نقطه جوش کم مانند فریون استفاده می شود که در مواجهه با آب داغ می جوشد. بخار حاصل از فریون، توربین را می چرخاند، سپس متراکم می شود و برای گرم شدن به مبدل حرارتی باز می گردد. یک سیستم بسته (مدار) تشکیل می شود که عملاً انتشارات مضر در جو را حذف می کند.

مزایا و معایب انرژی زمین گرمایی

ذخایر منابع زمین گرمایی تجدیدپذیر و عملاً پایان ناپذیر در نظر گرفته می شوند، اما تحت یک شرط: نمی توان مقدار زیادی آب را در مدت زمان کوتاهی به چاه تزریقی پمپ کرد. ایستگاه برای کار کردن به سوخت خارجی نیاز ندارد. این تاسیسات می تواند به صورت مستقل و با استفاده از برق تولیدی خود کار کند. یک منبع تغذیه خارجی فقط برای اولین راه اندازی پمپ مورد نیاز است. این ایستگاه به سرمایه گذاری اضافی نیاز ندارد، به استثنای هزینه های تعمیر و نگهداری. نیروگاه های زمین گرمایی نیازی به مناطق بهداشتی ندارند. اگر ایستگاه در ساحل دریا یا اقیانوس واقع شده باشد، می توان از آن برای نمک زدایی طبیعی آب استفاده کرد. این فرآیند می تواند به طور مستقیم در حالت عملکرد ایستگاه - هنگام گرم کردن آب و تبخیر آب خنک کننده اتفاق بیفتد. یکی از معایب اصلی ایستگاه های زمین گرمایی هزینه بالای آنهاست. سرمایه گذاری اولیه در توسعه، طراحی و ساخت نیروگاه های زمین گرمایی بسیار بزرگ است.

مشکلات اغلب در انتخاب مکان مناسب برای نیروگاه و کسب مجوز از مقامات و ساکنان محلی به وجود می آید.

از طریق یک چاه کار، انتشار گازها و مواد معدنی قابل اشتعال و سمی موجود در پوسته زمین امکان پذیر است. فن‌آوری‌ها در برخی از کارخانه‌های مدرن اجازه می‌دهند این انتشارات جمع‌آوری شده و به سوخت تبدیل شوند. این اتفاق می افتد که یک نیروگاه در حال کار متوقف می شود. این می تواند به دلیل فرآیندهای طبیعی در سنگ یا به دلیل تزریق بیش از حد آب به چاه اتفاق بیفتد.

تجربه جهانی در انرژی زمین گرمایی

امروزه بزرگترین GeoPP ها در ایالات متحده آمریکا و فیلیپین ساخته شده اند. آنها کل مجتمع های زمین گرمایی را نشان می دهند که از ده ها ایستگاه زمین گرمایی مجزا تشکیل شده است. مجتمع آبفشان، واقع در کالیفرنیا، قوی ترین در نظر گرفته می شود. این شامل 22 ایستگاه با ظرفیت کل 725 مگاوات است که برای تامین انرژی یک شهر چند میلیون دلاری کافی است.

نیروگاه فیلیپین Makiling-Banahau ظرفیتی در حدود 500 مگاوات دارد. یکی دیگر از نیروگاه های فیلیپین به نام Tiwi دارای ظرفیت 330 مگاوات است. Imperial Valley در ایالات متحده آمریکا مجموعه ای از ده نیروگاه زمین گرمایی با ظرفیت کل 327 مگاوات است.

در اتحاد جماهیر شوروی، انرژی زمین گرمایی توسعه خود را در سال 1954 آغاز کرد، زمانی که تصمیم به ایجاد یک آزمایشگاه برای مطالعه منابع طبیعی حرارتی در کامچاتکا گرفته شد. در سال 1966 نیروگاه زمین گرمایی Pauzhetskaya با سیکل سنتی (بخار خشک) و ظرفیت 5 مگاوات در آنجا راه اندازی شد. پس از 15 سال ظرفیت آن به 11 مگاوات افزایش یافت.

در سال 1967، همچنین در کامچاتکا، ایستگاه Paratunka با چرخه دودویی شروع به کار کرد. به هر حال، فناوری منحصر به فرد چرخه دودویی، که توسط دانشمندان شوروی S. Kutateladze و L. Rosenfeld توسعه و ثبت شده است، توسط بسیاری از کشورها خریداری شد. متعاقباً، سطوح بالای تولید هیدروکربن در دهه 1970 و وضعیت بحرانی اقتصادی و سیاسی در دهه 1990، توسعه انرژی زمین گرمایی در روسیه را متوقف کرد. با این حال، اکنون علاقه به آن به دلایل متعددی دوباره ظاهر شده است. امیدوار کننده ترین مناطق فدراسیون روسیهاز نظر استفاده از انرژی حرارتی برای تولید برق جزایر کوریل و کامچاتکا هستند. کامچاتکا دارای چنین منابع زمین گرمایی بالقوه ای با ذخایر آتشفشانی بخار هیدروترمال و آب های حرارتی پر انرژی است که می تواند نیازهای منطقه را برای 100 سال برآورده کند. میدان Mutnovskoye امیدوار کننده در نظر گرفته می شود که ذخایر شناخته شده آن می تواند تا 300 مگاوات برق تولید کند. تاریخچه توسعه این منطقه با اکتشاف جغرافیایی، ارزیابی منابع، طراحی و ساخت اولین ژئوPP های کامچاتکا (Pauzhetskaya و Paratunka) و همچنین ایستگاه زمین گرمایی Verkhne-Mutnovskaya با ظرفیت 12 مگاوات و Mutnovskaya با ظرفیت آغاز شد. 50 مگاوات در مقایسه با منابع انرژی تک تک GeoPP های فیلیپین و آمریکا، امکانات تولید انرژی جایگزین داخلی بسیار کمتر است: ظرفیت کل آنها از 90 مگاوات تجاوز نمی کند.

اما نیروگاه های کامچاتکا، برای مثال، 25 درصد برق مورد نیاز منطقه را تامین می کنند، که در صورت قطعی غیرمنتظره در تامین سوخت، اجازه نمی دهد ساکنان شبه جزیره بدون برق بمانند.

روسیه از هر فرصتی برای توسعه منابع زمین گرمایی - نفت گرمایی و هیدروژئوترمال برخوردار است.

با این حال، آنها بسیار کم استفاده می شوند و مناطق امیدوار کننده بیش از اندازه کافی وجود دارد. علاوه بر جزایر کوریل و کامچاتکا، این امکان وجود دارد استفاده عملیدر قفقاز شمالی، سیبری غربی، پریموریه، منطقه بایکال و کمربند آتشفشانی اوخوتسک-چوکوتکا.

رای داد تشکر!

شما ممکن است علاقه مند باشید:

• 
  قمرهای سیارات دیگر بسیار سرد هستند، اما دانشمندان بر این باورند که ممکن است...
• 
  

برای مدت طولانی، مردم ساکن در این قلمرو برای اهداف درمانی و پیشگیرانه در چشمه های آب گرم محلی غسل می کردند. اگر قبلاً اینها آب های معمولی بودند ، اکنون آب و حمام های راحت در اطراف آنها رشد کرده اند. چشمه های آب گرم کره جنوبی به ویژه در فصل زمستان جذاب هستند، زمانی که فرصتی برای استراحت در آب گرم، تنفس در هوای پاک کوهستانی و لذت بردن از مناظر باشکوه را دارید.

ویژگی های چشمه های آب گرم کره جنوبی

ساکنان این کشور علاقه خاصی به حمام آب گرم دارند. این به شما اجازه می دهد تا متابولیسم خود را تسریع کنید، از خستگی و درد عضلانی خلاص شوید. چشمه های آب گرم به ویژه در کره جنوبی محبوب هستند، جایی که می توانید اوقات خوبی را در کنار خانواده، دوستان و عزیزان سپری کنید. در نزدیکی بسیاری از چشمه ها، مراکز اسپا وجود دارد که گردشگران و کره ای ها برای درمان های ویژه به آنجا می آیند. همچنین مجموعه‌ای از مجموعه‌های تفریحی درمانی وجود دارد که در نزدیکی آب‌ها ساخته شده‌اند. پارک‌های آبی کودکان نیز بر اساس همین اصل عمل می‌کنند، جایی که می‌توانید شنا در جکوزی و سرگرمی را در سفرهای آبی ترکیب کنید.

مزیت اصلی چشمه های آب گرم کره جنوبی خواص درمانی آب معدنی است. از زمان های قدیم، کره ای ها از آن برای درمان بیماری های عصبی و زنان، عفونت های پوستی و آلرژی ها استفاده می کردند. اکنون این یک راه عالی برای رهایی از استرس انباشته شده و استراحت از کار است. به همین دلیل است که بسیاری از شهروندان و گردشگران با شروع تعطیلات آخر هفته و تعطیلات به سمت استراحتگاه های محبوب می شتابند تا استراحت کنند و از زیبایی مناظر محلی لذت ببرند.

امروزه معروف ترین چشمه های آب گرم کره جنوبی عبارتند از:

• آنسون؛
• رفتن؛
• ژوانبو;
• پوگوک;
• یوسونگ;
• چئوکسان;
• Tongne;
• اوسک;
• اونیان;
• پاگام اونچئون.

همچنین استراحتگاه آبگرم Ocean Castle در ساحل دریای زرد واقع شده است. در اینجا علاوه بر حمام آب گرم، می توانید در استخری با تجهیزات هیدروماساژ شنا کنید و از چشم اندازهای ساحل لذت ببرید. دوستداران هنر ترجیح می دهند از یکی دیگر از استراحتگاه های چشمه آب گرم در کره جنوبی دیدن کنند - اسپای گرین لند. این شهر نه تنها به خاطر آب شفابخشش، بلکه به خاطر مجموعه بزرگی از نقاشی ها و مجسمه ها نیز معروف است.

چشمه های آب گرم در نزدیکی سئول

پایتخت های اصلی مراکز تفریحی باستانی، مدرن و متعدد هستند. اما در کنار آنها، چیزی برای ارائه به گردشگران وجود دارد:

1. . چشمه های آب گرم ایچئون در نزدیکی پایتخت کره جنوبی قرار دارد. آنها را با آب چشمه ساده پر می کنند که رنگ و بو و مزه ندارد. اما حاوی مقدار زیادی کربنات کلسیم و سایر مواد معدنی است.
2. اسپا پلازا.در اینجا، در مجاورت سئول، پارک آبی Spa Place وجود دارد که در نزدیکی سایر منابع آب معدنی طبیعی قرار دارد. بازدیدکنندگان این مجموعه می توانند از سوناهای سنتی دیدن کنند یا در جکوزی های بیرونی آب تنی کنند.
3. اونیانگهنگام استراحت در پایتخت، در آخر هفته می توانید به قدیمی ترین چشمه های آب گرم کره جنوبی - اونیانگ بروید. آنها تقریباً 600 سال پیش شروع به استفاده کردند. اسنادی وجود دارد که نشان می دهد خود پادشاه سجونگ، که در سال های 1418-1450 سلطنت کرد، در آب های محلی شنا می کرد. زیرساخت های محلی شامل 5 هتل راحت، 120 متل ارزان قیمت، تعداد زیادی استخر، رستوران های مدرن و سنتی است. دمای آب در چشمه های اونیانگ +57 درجه سانتی گراد است. سرشار از مواد قلیایی و سایر عناصر مفید برای بدن است.
4. انسوندر حدود 90 کیلومتری سئول در استان Chungcheongbuk، یکی دیگر از چشمه های آب گرم محبوب در کره واقع شده است - Anseong. اعتقاد بر این است که آب محلی به خلاص شدن از کمردرد، سرماخوردگی و بیماری های پوستی کمک می کند.

چشمه های آب گرم در نزدیکی بوسان

دومین شهر بزرگ کشور است که در اطراف آن تعداد زیادی استراحتگاه بهداشتی نیز متمرکز شده است. معروف ترین چشمه های آب گرم شمال کره جنوبی عبارتند از:

1. هوسیمچئون.یک مجموعه آبگرم با 40 اتاق سونا و حمام در اطراف آنها ساخته شده است که با توجه به سن و ویژگی های فیزیولوژیکی شما قابل انتخاب است.
2. استراحتگاه اسپا لند.واقع در بوسان در ساحل Hauende. آب چشمه محلی از عمق 1000 متری تامین و بین 22 حمام توزیع می شود. سوناهایی به سبک فنلاندی و رومی نیز وجود دارد.
3. یونسوناین قسمت از کره جنوبی همچنین محل چشمه های آب گرمی است که افسانه های زیادی اطراف آن را احاطه کرده اند. دلیل محبوبیت آنها فقط گذشته غنی آنها نیست و آب سالم، بلکه یک موقعیت مناسب است که به لطف آن گردشگران برای انتخاب هتل مشکلی ندارند.
4. چئوکسان.در نهایت در بوسان می‌توانید از چشمه‌هایی دیدن کنید که به آب سبز مایل به آبی معروف هستند. آنها در دامنه کوه واقع شده اند، بنابراین فرصتی برای استراحت در آب گرم آرامش بخش و تحسین مناظر زیبای کوه را فراهم می کنند.

منطقه چشمه آب گرم در آسان

استراحتگاه های حرارتی خارج از پایتخت و بوسان وجود دارد:

1. توگو و آسان.در دسامبر 2008، یک منطقه چشمه آب گرم جدید در مجاورت شهر آسان کره جنوبی افتتاح شد. این یک شهر آبگرم کامل است که در آن علاوه بر حمام با آب معدنی، پارک های موضوعی، استخرهای شنا، زمین های ورزشی و حتی کاندومینیوم ها وجود دارد. آب محلی دارای دما و جرم راحت است خواص مفید. مردم کره جنوبی دوست دارند به این چشمه های آب گرم بیایند تا در کنار خانواده استراحت کنند، استرس را در حمام های آب گرم از بین ببرند، و شکوفه های عجیب و غریب گل ها را تحسین کنند.
2. مجتمع "پارادایس اسپا توگو".واقع در خود شهر اسان. این مکان در نزدیکی چشمه های آب گرم ایجاد شد، که قرن ها پیش محل تعطیلات مورد علاقه اشراف بود. از آب معدنی طبیعی در روش هایی استفاده می شد که برای درمان بسیاری از بیماری ها و پیشگیری از بیماری های دیگر انجام می شد. در حال حاضر این چشمه های آب گرم در کره جنوبی نه تنها به دلیل حمام های دارویی، بلکه به خاطر برنامه های آبی مختلف خود مشهور هستند. در اینجا می توانید برای یک دوره یوگای آبی، کشش آبی یا رقص آبی ثبت نام کنید. در زمستان، خیساندن در حمام با زنجبیل، جینسینگ و سایر مواد مفید خوب است.