Geotermalne elektrane za i protiv. Geotermalne elektrane: prednosti i nedostaci. Geotermalne elektrane u Rusiji Nedostaci geotermalne energije

Veliko je blago u utrobi zemlje. Nije zlato, nije srebro, nije drago kamenje je veliki izvor geotermalne energije.
Većina te energije pohranjena je u slojevima rastaljenog kamena koji se naziva magma. Toplina Zemlje pravo je bogatstvo, jer je čisti izvor energije, a ima prednosti u odnosu na energiju nafte, plina i atoma.
Duboko pod zemljom temperature dosežu stotine pa čak i tisuće stupnjeva Celzijusa. Procjenjuje se da je količina podzemne topline koja svake godine izlazi na površinu, izražena u megavat-satima, 100 milijardi. To je mnogo puta veća količina električne energije koja se potroši u cijelom svijetu. Kakva snaga! Međutim, nije je lako pripitomiti.

Kako doći do blaga
Nešto topline nalazi se u tlu, čak i blizu površine Zemlje. Može se crpiti toplinskim pumpama spojenim na podzemne cijevi. Energija zemljine unutrašnjosti može se koristiti kako za grijanje kuća zimi tako i za druge svrhe. Ljudi koji žive u blizini toplih izvora ili u područjima gdje se odvijaju aktivni geološki procesi pronašli su druge načine za korištenje topline Zemlje. U antičko doba Rimljani su, primjerice, toplinu toplih izvora koristili za kupke.
Ali većina toplina je koncentrirana ispod zemljine kore u sloju koji se naziva plašt. Prosječna debljina zemljine kore je 35 kilometara, a moderne tehnologije bušenja ne dopuštaju prodiranje na toliku dubinu. Međutim, zemljina kora sastoji se od brojnih ploča, a na nekim je mjestima, osobito na njihovom spoju, tanja. Na tim mjestima magma se uzdiže bliže površini Zemlje i zagrijava vodu zarobljenu u slojevima stijena. Ti slojevi obično leže na dubini od samo dva do tri kilometra od površine Zemlje. Uz pomoć suvremenih tehnologija bušenja, sasvim je moguće prodrijeti tamo. Energija geotermalnih izvora može se izvući i korisno iskoristiti.

Energija u službi čovjeka
Na razini mora voda se pretvara u paru na 100 stupnjeva Celzijusa. Ali pod zemljom, gdje je tlak puno veći, voda ostaje u tekućem stanju i na višim temperaturama. Vrelište vode raste do 230, 315 i 600 stupnjeva Celzijusa na dubini od 300, 1525 odnosno 3000 metara. Ako je temperatura vode u izbušenoj bušotini iznad 175 stupnjeva Celzijusa, tada se ta voda može koristiti za pogon električnih generatora.
Visokotemperaturna voda obično se nalazi u područjima nedavne vulkanske aktivnosti, na primjer, u pacifičkom geosinklinalnom pojasu - tamo, na otocima Tihog oceana, postoji mnogo aktivnih, ali i ugašenih vulkana. Filipini su u ovoj zoni. I u posljednjih godina ova je zemlja postigla značajan napredak u korištenju geotermalnih izvora za proizvodnju električne energije. Filipini su postali jedan od najvećih svjetskih proizvođača geotermalne energije. Više od 20 posto ukupne potrošnje električne energije u zemlji dobiva se na ovaj način.
Da biste saznali više o tome kako se toplina Zemlje koristi za proizvodnju električne energije, posjetite veliku geotermalnu elektranu McBan u filipinskoj pokrajini Laguna. Snaga elektrane je 426 megavata.

geotermalna elektrana
Cesta vodi do geotermalnog polja. Približavajući se postaji, nalazite se u carstvu velikih cijevi kroz koje para iz geotermalnih izvora ulazi u generator. Cijevima para teče i s obližnjih brda. U redovitim razmacima, ogromne cijevi su savijene u posebne petlje koje im omogućuju da se šire i skupljaju dok se zagrijavaju i hlade.
U blizini ovog mjesta je ured "Philippine Geothermal, Inc.". Nedaleko od ureda nalazi se nekoliko proizvodnih bušotina. Stanica koristi istu metodu bušenja kao i proizvodnja nafte. Jedina razlika je u tome što su ti bunari većeg promjera. Bunari postaju cjevovodi kroz koje topla voda i para pod pritiskom izlaze na površinu. Upravo ta smjesa ulazi u elektranu. Ovdje su dva bunara vrlo blizu. Prilaze samo površini. Pod zemljom, jedan od njih ide okomito prema dolje, a drugi usmjerava osoblje postaje prema vlastitom nahođenju. Budući da je zemljište skupo, takav raspored je vrlo koristan - bunari za oluju su blizu jedan drugoga, čime se štedi novac.
Ova stranica koristi "tehnologiju brzog isparavanja". Dubina najdubljeg bunara ovdje je 3700 metara. Topla voda je ispod visokotlačni duboko pod zemljom. No kako se voda diže na površinu, tlak opada i većina se vode trenutno pretvara u paru, otuda i naziv.
Voda kroz cjevovod ulazi u separator. Ovdje se para odvaja od tople vode ili geotermalne slane vode. No ni nakon toga para još nije spremna za ulazak u električni generator - u struji pare ostaju kapljice vode. Te kapljice sadrže čestice tvari koje mogu ući u turbinu i oštetiti je. Stoga, nakon separatora, para ulazi u plinski čistač. Ovdje se para čisti od tih čestica.
Velike, izolirane cijevi odvode pročišćenu paru do elektrane udaljene oko kilometar. Prije nego što para uđe u turbinu i pokrene generator, prolazi kroz drugi pročišćivač plina kako bi se uklonio nastali kondenzat.
Ako se popnete na vrh brda, pred očima će vam se otvoriti cijelo geotermalno nalazište.
ukupna površina Ovo područje je oko sedam četvornih kilometara. Ovdje se nalaze 102 bušotine, od kojih su 63 proizvodne. Mnogi drugi se koriste za pumpanje vode natrag u crijeva. Svakih sat vremena ovo se obrađuje veliki iznos tople vode i pare, da je potrebno izdvojenu vodu vratiti natrag u crijeva kako ne bi štetila okolišu. A također ovaj proces pomaže obnoviti geotermalno polje.
Kako geotermalna elektrana utječe na krajolik? Najviše od svega podsjeća na paru koja izlazi iz parnih turbina. Oko elektrane rastu kokosove palme i drugo drveće. U dolini, smještenoj u podnožju brda, izgrađeni su mnogi stambeni objekti. Stoga, ako se pravilno koristi, geotermalna energija može služiti ljudima bez štete za okoliš.
Ova elektrana za proizvodnju električne energije koristi samo paru visoke temperature. Međutim, ne tako davno pokušali su dobiti energiju koristeći tekućinu čija je temperatura ispod 200 stupnjeva Celzijusa. I kao rezultat toga nastala je geotermalna elektrana s dvostrukim ciklusom. Tijekom rada, vruća mješavina pare i vode se koristi za pretvaranje radnog fluida u plinovito stanje, koje, pak, pokreće turbinu.

Za i protiv
Korištenje geotermalne energije ima mnoge prednosti. Zemlje u kojima se primjenjuje manje su ovisne o nafti. Svakih deset megavata električne energije proizvedene u geotermalnim elektranama godišnje uštedi 140.000 barela sirove nafte godišnje. Osim toga, geotermalni resursi su ogromni, a rizik od njihovog iscrpljivanja višestruko je manji nego u slučaju mnogih drugih energetskih resursa. Korištenjem geotermalne energije rješava se problem onečišćenja okoliša. Osim toga, njegova je cijena prilično niska u usporedbi s mnogim drugim vrstama energije.
Postoji nekoliko ekoloških nedostataka. Geotermalna para obično sadrži sumporovodik koji je u velikim količinama otrovan, a u malim neugodan zbog mirisa sumpora. Međutim, sustavi koji uklanjaju ovaj plin učinkoviti su i učinkovitiji od sustava za kontrolu emisija u elektranama na fosilna goriva. Osim toga, čestice u struji vodene pare ponekad sadrže male količine arsena i drugih otrovnih tvari. Ali kod ispumpavanja otpada u zemlju opasnost je svedena na minimum. Zabrinutost može izazvati i mogućnost onečišćenja podzemnih voda. Kako se to ne bi dogodilo, geotermalne bušotine izbušene na velike dubine moraju se "obući" u okvir od čelika i cementa.

geotermalne elektrane(GeoES) - vrsta alternativne energije. GeoPP dobivaju električnu energiju iz geotermalnih izvora Zemljine unutrašnjosti – gejzira, otvorenih i podzemnih vrućih izvora vode ili metana, toplih suhih stijena, magme. Budući da se geološka aktivnost na planeti odvija redovno, geotermalne izvore možemo uvjetno smatrati neiscrpnim (obnovljivim). Prema znanstvenicima, toplinska energija Zemlje iznosi 42 bilijuna vata, od čega je 2% (840 milijardi) sadržano u Zemljina kora i dostupan je za proizvodnju, međutim, ova brojka je dovoljna da opskrbi stanovništvo Zemlje neiscrpnom energijom dugi niz godina.

Regije s geotermalnom aktivnošću nalaze se u mnogim dijelovima planeta, a područja s visokom geološkom aktivnošću (vulkanska, seizmička) smatraju se idealnim za izgradnju postaja. Najaktivniji razvoj industrije odvija se na mjestima nakupljanja vrućih gejzira, kao iu područjima oko rubova litosfernih ploča zbog najmanje debljine zemljine kore.

Bušenje bunara koristi se za dobivanje topline iz zatvorenih podzemnih izvora. Kako se bunar produbljuje, temperatura raste za oko 1 stupanj svakih 36 metara, ali postoje i veće stope. Dobivena toplina isporučuje se na površinu stanice u obliku tople vode ili pare, mogu se koristiti i za izravnu opskrbu sustavima grijanja kuća i prostorija, kao i za naknadnu pretvorbu u električnu energiju u stanici.

Ovisno o stanju medija (voda, para) koriste se tri načina dobivanja električne energije - izravni, neizravni i mješoviti. Kod izravne koristi se suha para koja djeluje izravno na turbinu generatora. Uz neizravnu, koristi se pročišćena i zagrijana vodena para (trenutačno najpopularnija), dobivena isparavanjem vode pumpane iz podzemnih izvora s temperaturom do 190 stupnjeva. Kao što je vidljivo iz prikazane slike, pregrijana para se diže kroz proizvodne bušotine do izmjenjivača topline. On prenosi toplinsku energiju u zatvoreni krug parne turbine. Para dobivena vrenjem tekućine okreće turbinu, nakon čega se ponovno kondenzira u izmjenjivaču topline, što čini zatvoreni i za atmosferu praktički neškodljiv sustav. Parna turbina spojena je na električni generator, od kojeg dobivaju električnu energiju. U mješovitoj metodi koriste se srednje lako pjenušave tekućine (freon, itd.), Koje su izložene kipućoj vodi iz izvora.

Prednosti geotermalnih elektrana:

1) Postaje ne zahtijevaju vanjsko gorivo za rad;

2) Praktično neiscrpne rezerve energije (ako su ispunjeni potrebni uvjeti);

3) Mogućnost automatiziranog i autonomnog rada korištenjem vlastite električne energije;

4) Relativna jeftinost održavanja stanice;

5) Stanice se mogu koristiti za desalinizaciju vode ako se nalaze na obali oceana ili mora.

Geotermalne elektrane - nedostaci:

1) Izbor mjesta postavljanja stanice često je kompliciran političkim i društvenim aspektima;

2) Dizajn i izgradnja GeoPP-a mogu zahtijevati vrlo velika ulaganja;

3) Onečišćenje atmosfere povremenim emisijama kroz bunar štetnih tvari sadržanih u kori ( moderne tehnologije dopustiti dio pretvorbe tih emisija u gorivo), ali je mnogo manji nego kod proizvodnje električne energije iz fosilnih izvora;

4) Nestabilnost prirodnih geoloških procesa i, kao rezultat, periodično gašenje postaja.

Prva geotermalna elektrana

Prvi eksperimenti s dobivanjem energije iz geotermalnih izvora datiraju s početka 20. stoljeća (1904., Italija, gdje je nakon kratkog vremena izgrađena i prva prava geotermalna elektrana). Trenutno, s obzirom na brzi rast potrošnje električne energije i brzo iscrpljivanje tradicionalnih energetskih sirovina, ovo je jedan od najperspektivnijih energetskih sektora.

Najveće geotermalne elektrane

Lideri u dobivanju geotermalne energije sada su SAD i Filipini, gdje su izgrađeni najveći GeoPP-ovi koji proizvode više od 300 MW energije svaki, što je dovoljno za opskrbu energijom velikih gradova.

Geotermalne elektrane u Rusiji

U Rusiji je industrija manje razvijena, ali i ovdje postoji aktivan razvoj. Najperspektivnije regije u zemlji su Kurilski otoci i Kamčatka. Najveća geotermalna elektrana u zemlji je Mutnovskaya GeoPP na jugoistoku Kamčatke, koja proizvodi do 50 MW energije (do 80 MW u budućnosti). Također treba istaknuti Pauzhetskaya (prva izgrađena u Rusiji), Oceanskaya i Mendeleevskaya GeoPP.

Resursi našeg planeta nisu beskrajni. Koristeći prirodne ugljikovodike kao glavni izvor energije, čovječanstvo se izlaže opasnosti da u jednom lijepom trenutku otkrije da je iscrpljeno i dođe u globalnu krizu u potrošnji poznatih dobara. 20. stoljeće bilo je vrijeme velikih pomaka na području energetike. Znanstvenici i ekonomisti u različite zemlje ozbiljno se razmišljalo o novim metodama dobivanja i obnovljivim izvorima električne i toplinske energije. Najveći napredak postignut je u području nuklearnih istraživanja, ali zanimljive ideje koji se odnose na korisnu upotrebu drugih prirodni fenomen. Znanstvenici već dugo znaju da je naš planet vruć iznutra. Da bi se iskoristila dubinska toplina, stvorene su geotermalne elektrane. Nema ih još puno u svijetu, ali možda će ih s vremenom biti više. Kakva je njihova perspektiva, nisu li opasni i može li se računati na visok udio plinskoturbinskih elektrana u ukupno proizvedenoj količini energije?

Prvi koraci

U odvažnoj potrazi za novim izvorima energije znanstvenici su razmatrali mnoge mogućnosti. Proučavane su mogućnosti svladavanja energije oseka i tokova Svjetskog oceana, transformacija sunčeve svjetlosti. Sjetili su se i starih vjetrenjača, opskrbivši ih generatorima umjesto kamenih mlinova. Od velikog su interesa geotermalne elektrane koje mogu generirati energiju iz topline nižih vrućih slojeva zemljine kore.

Sredinom šezdesetih, SSSR nije doživio nedostatak resursa, ali napajanje nacionalnog gospodarstva ipak je ostavilo mnogo za poželjeti. Razlog zaostajanja za industrijaliziranim zemljama u ovom području nije nedostatak ugljena, nafte ili loživog ulja. Ogromne udaljenosti od Bresta do Sahalina, dostava energije je bila otežana, postala je vrlo skupa. Sovjetski znanstvenici i inženjeri predložili su najodvažnija rješenja za ovaj problem, a neka od njih su i provedena.

Godine 1966. na Kamčatki je počela s radom geotermalna elektrana Pauzhetskaya. Njegova snaga iznosila je prilično skromnu brojku od 5 megavata, ali to je bilo sasvim dovoljno za opskrbu u blizini naselja(naselja Ozernovsky, Shumnoy, Pauzhetka, sela okruga Ust-Bolsheretsky) i industrijska poduzeća, uglavnom tvornice za konzerviranje ribe. Postaja je bila eksperimentalna, a danas se sa sigurnošću može reći da je eksperiment uspio. Kao izvori topline koriste se vulkani Kambalny i Koshelev. Pretvorba je provedena s dvije turbogeneratorske jedinice, početne snage 2,5 MW svaka. Četvrt stoljeća kasnije instalirana snaga podignuta je na 11 MW. Stara oprema potpuno je iscrpila svoj resurs tek 2009. godine, nakon čega je izvršena potpuna rekonstrukcija koja je uključivala polaganje dodatnih cjevovoda rashladne tekućine. Iskustvo uspješnog rada potaknulo je energičare na izgradnju drugih geotermalnih elektrana. Danas ih je u Rusiji pet.

Kako radi

Početni podaci: u dubini zemljine kore postoji toplina. Mora se pretvoriti u energiju, na primjer, električnu. Kako to učiniti? Princip rada geotermalne elektrane je prilično jednostavan. Voda se pumpa pod zemljom kroz posebnu bušotinu, koja se naziva ulazna ili injekcijska bušotina (na engleskom injection, to jest "injekcija"). Za određivanje odgovarajuće dubine potrebna je geološka studija. U blizini slojeva grijanih magmom, u konačnici, trebao bi se formirati podzemni protočni bazen koji ima ulogu izmjenjivača topline. Voda se snažno zagrijava i pretvara u paru, koja se dovodi kroz drugi bunar (radni ili proizvodni) do lopatica turbine povezanih s osi generatora. Na prvi pogled sve izgleda vrlo jednostavno, ali u praksi su geotermalne elektrane puno kompliciranije i imaju razne značajke dizajna zbog operativnih problema.

Prednosti geotermalne energije

Ovaj način dobivanja energije ima neosporne prednosti. Prvo, geotermalne elektrane ne zahtijevaju gorivo, čije su rezerve ograničene. Drugo, troškovi poslovanja svode se na troškove tehnički reguliranih radova na planiranoj zamjeni komponenti i održavanju tehnološkog procesa. Razdoblje povrata investicije je nekoliko godina. Treće, takve se stanice uvjetno mogu smatrati ekološki prihvatljivima. Ima, međutim, oštrih trenutaka u ovom paragrafu, ali o njima kasnije. Četvrto, nije potrebna dodatna energija za tehnološke potrebe, crpke i drugi prijamnici energije napajaju se iz izvađenih izvora. Peto, instalacija, osim svoje namjene, može desalinizirati vode Svjetskog oceana, na čijim se obalama obično grade geotermalne elektrane. Međutim, iu ovom slučaju postoje prednosti i mane.

Mane

Na fotografijama sve izgleda super. Trupovi i instalacije su estetski dopadljivi, iznad njih se ne diže crni dim, samo bijela para. Ipak, nije sve tako savršeno kao što se čini. Ako se geotermalne elektrane nalaze u blizini naselja, stanovnike okolnog područja smeta buka koju proizvode poduzeća. Ali to je samo vidljivi (ili bolje rečeno zvučni) dio problema. Prilikom bušenja dubokih bušotina nikada ne možete predvidjeti što će točno izaći iz njih. To može biti otrovni plin, mineralna voda (ne uvijek ljekovita) ili čak nafta. Naravno, ako geolozi naiđu na sloj minerala, onda je to čak i dobro, ali takvo otkriće može sasvim promijeniti uobičajeni način života lokalnih stanovnika, pa je dopuštenje za provođenje čak istraživački rad regionalne vlasti izrazito nevoljko daju. Općenito, prilično je teško odabrati mjesto za GTPP, jer kao rezultat njegovog rada može doći do vrtače. Uvjeti unutar zemljine kore se mijenjaju, a ako izvor topline s vremenom izgubi svoj toplinski potencijal, troškovi izgradnje bit će uzaludni.

Kako odabrati sjedalo

Unatoč brojnim rizicima, geotermalne elektrane grade se u različitim zemljama. Svaki način dobivanja energije ima prednosti i nedostatke. Pitanje je koliko su drugi resursi dostupni. Uostalom, energetska neovisnost jedan je od temelja državnog suvereniteta. Država možda nema mineralne resurse, ali može imati mnogo vulkana, poput Islanda, na primjer.

Treba uzeti u obzir da je postojanje geološki aktivnih zona neophodan uvjet za razvoj industrije geotermalne energije. No, kada se odlučuje o izgradnji takvog objekta, potrebno je voditi računa o sigurnosnim pitanjima, stoga se geotermalne elektrane u pravilu ne grade u gusto naseljenim područjima.

Sljedeći važna točka- dostupnost uvjeta za hlađenje radnog fluida (vode). Obala oceana ili mora sasvim je prikladna kao mjesto za GTPP.

Kamčatka

Rusija je bogata svim vrstama prirodni resursi, no to ne znači da se o njima ne treba brinuti. Geotermalne elektrane grade se u Rusiji, a posljednjih desetljeća sve aktivnije. Oni djelomično zadovoljavaju potrebe za opskrbom energijom u udaljenim područjima Kamčatke i Kurila. Osim već spomenute Pauzhetskaya GTPP, puštena je u rad Verkhne-Mutnovskaya GTPP snage 12 megavata na Kamčatki (1999.). Mnogo snažnija od svoje geotermalne elektrane Mutnovskaya (80 MW), smještene u blizini istog vulkana. Zajedno daju više od trećine energije koju troši regija.

Kurili

Regija Sahalin također je pogodna za izgradnju geotermalnih poduzeća za proizvodnju energije. Ovdje su dvije: Mendeleevskaya i Okeanskaya GTES.

Mendelejevskaja GTPP dizajnirana je za rješavanje problema opskrbe električnom energijom otoka Kunašir, na kojem se nalazi gradsko naselje Južno-Kurilsk. Ime postaje nije bilo u čast velikog ruskog kemičara: ovo je ime otočnog vulkana. Izgradnja je započela 1993. godine, devet godina kasnije poduzeće je pušteno u rad. U početku je snaga bila 1,8 MW, ali je nakon modernizacije i puštanja u rad sljedeća dva stupnja dosegla pet.

Na Kurilskim otocima, na otoku Iturup, iste 1993. godine postavljena je još jedna GTPP, koja se zvala "Oceanskaja". Počela je s radom 2006. godine, a godinu dana kasnije dostigla je projektiranu snagu od 2,5 MW.

Svjetsko iskustvo

Ruski znanstvenici i inženjeri postali su pioniri u mnogim granama primijenjene znanosti, ali su geotermalne elektrane još uvijek izumljene u inozemstvu. Prva svjetska GTPP (250 kW) bila je talijanska, počela je s radom 1904., turbinu je pokretala para koja je dolazila iz prirodnog izvora. Prije toga su se takvi fenomeni koristili samo u medicinske i lječilišne svrhe.

Trenutačno se položaj Rusije u području korištenja geotermalne topline također ne može nazvati naprednim: zanemariv postotak električne energije proizvedene u zemlji dolazi iz pet stanica. Najviše veliki značaj ti alternativni izvori su za gospodarstvo Filipina: oni čine jedan kilovat od svakih pet proizvedenih u republici. Druge su zemlje napredovale, uključujući Meksiko, Indoneziju i Sjedinjene Države.

U CIS-u

Na razini razvoja geotermalna energija u većoj mjeri ne utječe tehnološki "napredak" ove ili one zemlje, već svijest njezina vodstva o hitnoj potrebi za alternativnim izvorima. Naravno, postoji i “know-how” o metodama rješavanja kamenca u izmjenjivačima topline, metodama upravljanja generatorima i drugim električnim dijelovima sustava, ali sve su te metodologije odavno poznate stručnjacima. Posljednjih godina mnoge su postsovjetske republike pokazale veliki interes za izgradnju GeoTE. U Tadžikistanu se proučavaju područja koja su geotermalno bogatstvo zemlje, u tijeku je izgradnja stanice Jermahbyur od 25 megavata u Armeniji (regija Syunik), a relevantna istraživanja provode se u Kazahstanu. Topli izvori regije Brest postali su predmet interesa bjeloruskih geologa: započeli su probno bušenje dva kilometra bušotine Vychulkovskaya. Općenito, geoenergija će vjerojatno imati budućnost.

Međutim, potrebno je oprezno postupati s toplinom Zemlje. Ovaj prirodni resurs je također ograničen.

Brzi rast potrošnje energije, ograničenost neobnovljivih prirodnih resursa i ekološki problemi tjeraju nas na razmišljanje o korištenju alternativnih izvora energije. S tim u vezi, korištenje geotermalnih izvora zaslužuje posebnu pozornost.

Izvori topline

Za izgradnju geotermalnih elektrana idealnim se smatraju područja s geološkom aktivnošću, gdje se prirodna toplina nalazi na relativno maloj dubini. To uključuje područja koja obiluju gejzirima, otvorenim termalnim izvorima s vodom koju zagrijavaju vulkani.

Ovdje se geotermalna energija najaktivnije razvija. Međutim, čak iu seizmički neaktivnim područjima postoje slojevi zemljine kore čija je temperatura veća od 100 °C, a za svakih 36 metara dubine temperaturni indeks raste za još 1 °C. U ovom slučaju buši se bunar i u njega se pumpa voda. Izlaz je kipuća voda i para, koji se mogu koristiti i za grijanje prostora i za proizvodnju električne energije. Mnogo je područja gdje se energija može dobiti na ovaj način, tako da geotermalne elektrane mogu raditi posvuda.

Ekstrakcija prirodne topline može se provesti na različite načine. Stoga se takozvana suha stijena (petrotermalni resursi koncentrirani u stijenama) smatra obećavajućim izvorom. U tom slučaju, bušotina se buši u stijeni s bliskim toplinskim naslagama, u koju se pumpa voda pod visokim pritiskom. Na taj se način postojeće pukotine šire, a pod zemljom nastaju rezervoari pare i kipuće vode. Sličan eksperiment proveden je u Kabardino-Balkariji. Hidrauličko lomljenje granitne stijene provedeno je na dubini od oko 4 km, gdje je temperatura iznosila 200 °C. Međutim, nesreća u bušotini uzrokovala je prekid eksperimenta.

Drugi izvor toplinske energije su vruće podzemne vode koje sadrže metan (hidrogeotermalne rezerve). U tom slučaju kao gorivo se dodatno može koristiti prateći plin.

Mnoga djela znanstvene fantastike koriste magmu kao izvor topline za proizvodnju električne energije i grijanje. Zapravo, temperatura gornjih slojeva ove rastaljene tvari može doseći 1200 °C. Postoje područja na Zemlji gdje se magma nalazi na dubinama dostupnim za bušenje, ali metode za praktično razvijanje magmatske topline još su u razvoju.

Kako radi GeoPP?

Danas postoje tri načina dobivanja električne energije korištenjem geotermalnih sredstava, ovisno o stanju medija (voda ili para) i temperaturi stijene.

Izravno (upotreba suhe pare). Para izravno utječe na turbinu koja napaja generator. Prve geotermalne elektrane radile su na suhu paru.

Neizravno (korištenje vodene pare). Ovdje se koristi hidrotermalna otopina koja se pumpa u isparivač. Rezultirajuće isparavanje pokreće turbinu. Neizravna metoda je daleko najčešća. Koristi podzemnu vodu temperature oko 182°C koja se pumpa u generatore koji se nalaze na površini.

Mješoviti, ili binarni. U ovom slučaju koristi se hidrotermalna voda i pomoćna tekućina s niskim vrelištem, poput freona, koji vrije pod utjecajem tople vode. Para nastala od freona okreće turbinu, zatim se kondenzira i vraća u izmjenjivač topline na grijanje. Formira se zatvoreni sustav (krug), koji praktički isključuje štetne emisije u atmosferu.

Za i protiv geotermalne energije

Rezerve geotermalnih izvora smatraju se obnovljivim, praktički neiscrpnim, ali pod jednim uvjetom: velika količina vode ne može se pumpati u injekcijsku bušotinu u kratkom vremenskom razdoblju. Za rad postrojenja nije potrebno vanjsko gorivo. Jedinica može raditi samostalno, na vlastitu električnu energiju. Vanjski izvor napajanja potreban je samo za prvo pokretanje crpke. Stanica ne zahtijeva dodatna ulaganja, osim troškova održavanja i popravaka. Geotermalne elektrane ne trebaju prostor za sanitarne zone. Ako se stanica nalazi na obali mora ili oceana, može se koristiti za prirodnu desalinizaciju vode. Ovaj se proces može odvijati izravno u načinu rada stanice - kada se voda zagrijava i hladi isparavanje vode. Jedan od glavnih nedostataka geotermalnih stanica je njihova visoka cijena. Početna ulaganja u razvoj, projektiranje i izgradnju geotermalnih stanica prilično su velika.

Često se javljaju problemi pri odabiru prikladne lokacije za elektranu i dobivanju dopuštenja od vlasti i lokalnog stanovništva.

Kroz radnu bušotinu moguće su emisije zapaljivih i otrovnih plinova, minerala sadržanih u zemljinoj kori. Tehnologije u nekim modernim postrojenjima omogućuju prikupljanje tih emisija i preradu u gorivo. Dogodi se da postojeća elektrana stane. To se može dogoditi zbog prirodnih procesa u stijeni ili zbog prekomjernog utiskivanja vode u bušotinu.

Svjetsko iskustvo u geotermalnoj energiji

Do danas su najveći GeoPP-ovi izgrađeni u SAD-u i na Filipinima. To su cijeli geotermalni kompleksi koji se sastoje od desetaka pojedinačnih geotermalnih stanica. Kompleks gejzira, koji se nalazi u Kaliforniji, smatra se najmoćnijim. Sastoji se od 22 stanice ukupnog kapaciteta 725 MW, dovoljnog za opskrbu višemilijunskog grada.

Elektrana Makiling Banahau na Filipinima ima kapacitet od oko 500 MW. Još jedna filipinska elektrana pod nazivom "Tiwi" ima kapacitet od 330 MW. "Valley Imperial" u Sjedinjenim Državama - kompleks od deset geotermalnih elektrana ukupne snage 327 MW.

U SSSR-u geotermalna energija započela je svoj razvoj 1954. godine, kada je odlučeno da se na Kamčatki osnuje laboratorij za proučavanje prirodnih toplinskih resursa. 1966. tamo je puštena u rad geotermalna elektrana Pauzhetskaya s tradicionalnim ciklusom (suha para) i kapacitetom od 5 MW. Nakon 15 godina, njegov kapacitet je povećan na 11 MW.

Godine 1967., također na Kamčatki, počela je s radom stanica Paratunskaja s binarnim ciklusom. Usput, jedinstvenu tehnologiju binarnog ciklusa, koju su razvili i patentirali sovjetski znanstvenici S. Kutateladze i L. Rosenfeld, kupile su mnoge zemlje. U budućnosti, velike razine proizvodnje ugljikovodika u 1970-ima, kritična gospodarska i politička situacija u 1990-ima zaustavile su razvoj geotermalne energije u Rusiji. Međutim, interes za nju ponovno se pojavio iz više razloga. Najperspektivnija područja Ruska Federacija po korištenju toplinske energije za proizvodnju električne energije su Kurilsko otočje i Kamčatka. Postoje takvi potencijalni geotermalni resursi na Kamčatki s vulkanskim rezervama parnih hidroterma i energetskih termalnih voda koji mogu zadovoljiti potrebe regije tijekom 100 godina. Mutnovskoye polje smatra se obećavajućim, čije poznate rezerve mogu osigurati do 300 MW električne energije. Povijest razvoja ovog područja započela je geo-istraživanjem, procjenom resursa, projektiranjem i izgradnjom prvih kamčatskih geoelektrana (Pauzhetskaya i Paratunskaya), kao i geotermalne stanice Verkhne-Mutnovskaya s kapacitetom od 12 MW i Mutnovskaya s snage 50 MW. U usporedbi s energetskim resursima pojedinih filipinskih i američkih geoelektrana, domaća postrojenja za proizvodnju alternativne energije znatno su skromnija: njihov ukupni kapacitet ne prelazi 90 MW.

No elektrane na Kamčatki, na primjer, zadovoljavaju potrebe regije za električnom energijom za 25%, što u slučaju nepredviđenih prekida u opskrbi gorivom neće dopustiti da stanovnici poluotoka ostanu bez struje.

U Rusiji postoje sve mogućnosti za razvoj geotermalnih izvora - petrotermalnih i hidrogeotermalnih.

No, vrlo se malo koriste, a obećavajućih područja ima više nego dovoljno. Osim Kurila i Kamčatke, moguće je praktičnu upotrebu u Sjevernom Kavkazu, Zapadnom Sibiru, Primorju, Bajkalu, Okhotsko-Čukotskom vulkanskom pojasu.

Glasali Hvala!

Možda će vas zanimati:


  • Vrlo je hladno na satelitima drugih planeta, ali znanstvenici vjeruju da bi moglo biti ...

Dugo su se vremena ljudi koji su živjeli na tom području kupali u lokalnim toplim izvorima u terapeutske i profilaktičke svrhe. Ako su ranije to bili obični rezervoari, sada su oko njih narasli udobni i kupke. Topli izvori Južne Koreje posebno su atraktivni zimi, kada postoji prilika da se sunčate u toploj vodi, udišete čisti planinski zrak i uživate u veličanstvenom krajoliku.

Značajke toplih izvora u Južnoj Koreji

Stanovnici ove zemlje posebno su zabrinuti zbog vrućih kupki. To vam omogućuje da ubrzate metabolizam, riješite se umora i bolova u mišićima. Topli izvori posebno su popularni u Južnoj Koreji, gdje se možete dobro zabaviti s obitelji, prijateljima i voljenima. U blizini mnogih izvora nalaze se spa centri, gdje turisti i Korejci dolaze na posebne tretmane. Postoji i veliki izbor kompleksa sanatorijuma i odmarališta izgrađenih u neposrednoj blizini vodenih tijela. Dječji vodeni parkovi rade na istom principu, gdje možete kombinirati kupanje u vrućim kupkama i zabavu na vodenim atrakcijama.

Glavna prednost toplih izvora Južne Koreje su ljekovita svojstva mineralne vode. Korejci su ga dugo koristili za liječenje neuralgičnih i ginekoloških bolesti, kožnih infekcija i alergija. Sada je ovo sjajan način da se oslobodite nakupljenog stresa i odmorite od posla. Zbog toga mnogi građani i turisti hrle u popularna odmarališta s početkom vikenda i praznika kako bi se opustili i uživali u ljepoti lokalnih krajolika.

Do danas su najpoznatiji topli izvori u Južnoj Koreji:

  • Anson;
  • Ići;
  • Suanbo;
  • dugme;
  • Yuson;
  • Cheoksan;
  • tona;
  • Osek;
  • Onyan;
  • Paegum Oncheon.

Tu je i Ocean Castle Spa Resort, smješten na obali Žutog mora. Ovdje, osim toplih kupki, možete plivati ​​u bazenu s opremom za hidromasažu i uživati ​​u pogledu na morsku obalu. Ljubitelji umjetnosti radije posjećuju još jedno ljetovalište s toplim izvorima u Južnoj Koreji - Spa Green Land. Poznat je ne samo po ljekovitoj vodi, već i po velikoj zbirci slika i skulptura.


Topli izvori oko Seula

Glavni glavni gradovi su drevni, moderni i brojni zabavni centri. Ali osim njih, postoji nešto za ponuditi turistima:

  1. . Topli izvori Icheon nalaze se u blizini glavnog grada Južne Koreje. Pune se običnom izvorskom vodom, koja nema boju, miris i okus. Ali sadrži veliku količinu kalcijevog karbonata i drugih minerala.
  2. Spa Plus. Ovdje, u blizini Seula, nalazi se vodeni park Spa Plaza, razbijen u blizini drugih izvora prirodne mineralne vode. Posjetitelji kompleksa mogu posjetiti tradicionalne saune ili se okupati u vanjskim hidromasažnim kadama.
  3. Onyang. Odmarajući se u glavnom gradu, vikendom možete otići do najstarijih vrućih izvora u Južnoj Koreji - Onyang. Počeli su se koristiti prije otprilike 600 godina. Postoje dokumenti koji pokazuju da se sam kralj Sejong, koji je vladao 1418.-1450., kupao u lokalnim vodama. Lokalna infrastruktura uključuje 5 udobnih hotela, 120 povoljnih motela, veliki broj bazena, modernih i tradicionalnih restorana. Temperatura vode u izvorima Onyang je +57°C. Bogat je alkalijama i drugim elementima korisnim za tijelo.
  4. Anson. Oko 90 km od Seula u pokrajini Chungcheongbuk nalazi se još jedan popularan topli izvor u Koreji - Anseong. Vjeruje se da lokalna voda pomaže kod bolova u donjem dijelu leđa, prehlade i kožnih bolesti.

Topli izvori oko Busana

Drugi najveći grad u zemlji je, oko kojeg je također koncentriran veliki broj lječilišta. Najpoznatiji topli izvori u sjevernom dijelu Južne Koreje su:

  1. Hosimcheon. Oko njih je izgrađen lječilišni kompleks s 40 kupatila i kupki, koje se mogu birati prema dobi i fiziološkim karakteristikama.
  2. Odmaralište "Spa-land". Nalazi se u Busanu na plaži Howende. Voda u lokalnim izvorima dolazi s dubine od 1000 m i raspoređena je u 22 kupke. Tu su i finske saune i saune u rimskom stilu.
  3. Yunson. U ovom dijelu Južne Koreje nalaze se i topli izvori obavijeni mnogim legendama. Razlog njihove popularnosti nije samo bogata prošlost i zdrava voda, već i povoljan položaj, zahvaljujući kojem turisti nemaju problema s odabirom hotela.
  4. Cheoksan. Konačno, u Busanu možete posjetiti izvore poznate po svojoj plavkastozelenoj vodi. Nalaze se u podnožju, pa pružaju mogućnost opuštanja u opuštajućoj toploj vodi i divljenja prekrasnom planinskom krajoliku.

Područje toplih izvora u Asanu

Postoje termalna odmarališta izvan glavnog grada i Busana:

  1. Togo i Asan. U prosincu 2008. otvoreno je novo područje toplih izvora u blizini južnokorejskog grada Asana. Ovo je cijeli lječilišni grad u kojem, osim kupališta sa mineralna voda, postoje tematski parkovi, bazeni, sportski tereni, pa čak i stanovi. Lokalna voda ima ugodnu temperaturu i težinu korisna svojstva. Južnokorejci vole dolaziti u ovo vrelo kako bi se opustili sa svojim obiteljima, oslobodili stresa u kupkama s toplom vodom i divili se cvjetanju egzotičnog cvijeća.
  2. Kompleks "Paradise Spa Togo". Nalazi se u gradu Asan. Nastala je na vrelima koja su prije mnogo stoljeća bila omiljeno izletište plemića. Prirodna mineralna voda korištena je u postupcima koji su bili namijenjeni liječenju mnogih bolesti i prevenciji drugih. Sada su ovi vrući izvori Južne Koreje poznati ne samo po svojim terapeutskim kupkama, već i po raznim vodenim programima. Ovdje se možete upisati na tečaj aqua yoge, aqua stretchinga ili aqua dancea. Zimi je lijepo potopiti se u kupku s đumbirom, ginsengom i drugim korisnim sastojcima.