Yer qa’rida ulkan xazina bor. Bu oltin emas, kumush emas, u emas qimmatbaho toshlar- Bu juda katta geotermal energiya zahirasi.
Bu energiyaning katta qismi magma deb ataladigan erigan jinslar qatlamlarida to'plangan. Yerning issiqligi haqiqiy boylikdir, chunki u toza energiya manbai bo'lib, neft, gaz va atom energiyasidan afzalliklarga ega.
Chuqur er ostidagi harorat Selsiy bo'yicha yuzlab va hatto minglab darajaga etadi. Hisob-kitoblarga ko‘ra, har yili yer yuzasiga chiqarilgan er osti issiqlik miqdori megavatt soatlarda 100 mlrd. Bu butun dunyo bo'ylab iste'mol qilinadigan elektr energiyasidan bir necha baravar ko'p. Qanday kuch! Biroq, uni qo'lga olish unchalik oson emas.

Xazinaga qanday borish mumkin
Issiqlikning bir qismi tuproqda, hatto Yer yuzasiga yaqin joylashgan. Uni er osti yotqizilgan quvurlarga ulangan issiqlik nasoslari yordamida olish mumkin. Yerning ichki qismidagi energiya qishda uylarni isitish uchun ham, boshqa maqsadlarda ham ishlatilishi mumkin. Issiq buloqlar yaqinida yoki faol geologik jarayonlar sodir bo'lgan hududlarda yashovchi odamlar Yer issiqligidan foydalanishning boshqa usullarini topdilar. Qadim zamonlarda rimliklar, masalan, vannalar uchun issiq buloqlarning issiqligidan foydalanganlar.
Lekin katta qism issiqlik er qobig'i ostida mantiya deb ataladigan qatlamda to'plangan. O'rtacha qalinligi er qobig'i 35 kilometrni tashkil etadi va zamonaviy burg'ulash texnologiyalari bunday chuqurlikka kirishga imkon bermaydi. Biroq, yer qobig'i ko'plab plitalardan iborat bo'lib, ba'zi joylarda, ayniqsa ular uchrashadigan joylarda u ingichka bo'ladi. Bu joylarda magma Yer yuzasiga yaqinroq ko'tariladi va qatlamlarda ushlangan suvni isitadi toshlar. Bu qatlamlar odatda Yer yuzasidan atigi ikki-uch kilometr chuqurlikda yotadi. Zamonaviy burg'ulash texnologiyalari yordamida u erga kirib borish juda mumkin. Geotermal manbalardan energiya qazib olinishi va samarali foydalanish mumkin.

Energiya inson xizmatida
Dengiz sathida suv 100 daraja Selsiyda bug'ga aylanadi. Ammo bosim ancha yuqori bo'lgan er ostidagi suv yuqori haroratlarda suyuq holatda qoladi. Suvning qaynash nuqtasi 300, 1525 va 3000 metr chuqurlikda mos ravishda 230, 315 va 600 darajaga ko'tariladi. Agar burg'ulangan quduqdagi suv harorati 175 darajadan yuqori bo'lsa, u holda bu suv elektr generatorlarini ishlatish uchun ishlatilishi mumkin.
Yuqori haroratli suv odatda yaqinda vulqon faolligi bo'lgan hududlarda, masalan, Tinch okeanining geosinklinal kamarida joylashgan - Tinch okeani orollarida ko'plab faol va so'ngan vulqonlar mavjud. Filippin bu zonada. Va ichida o'tgan yillar bu mamlakat elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun geotermal manbalardan foydalanishda sezilarli yutuqlarga erishdi. Filippin dunyodagi eng yirik geotermal energiya ishlab chiqaruvchilardan biriga aylandi. Mamlakatdagi umumiy elektr energiyasining 20 foizdan ortig‘i shu yo‘l bilan olinadi.
Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun Yerning issiqlik zaxiralaridan qanday foydalanish haqida ko'proq ma'lumot olish uchun Filippinning Laguna provinsiyasidagi yirik Mac Ban geotermal elektr stantsiyasiga tashrif buyuring. Elektr stansiyasining quvvati 426 megavatt.

Geotermal elektr stantsiyasi
Yo'l geotermal maydonga olib boradi. Stansiyaga yaqinlashganda, siz geotermal quduqlardan bug 'generatorga oqib o'tadigan butun katta quvurlar qirolligida bo'lasiz. Bug' ham quvurlar orqali yaqin atrofdagi tepaliklardan keladi. Muayyan vaqt oralig'ida ulkan quvurlar maxsus halqalarga egilib, ular qizib ketgan va soviganida kengayishi va qisqarishiga imkon beradi.
Filippin Geotermal, Inc. ofisi ushbu manzilga yaqin joyda joylashgan. Ofisdan unchalik uzoq bo'lmagan joyda bir nechta ishlab chiqarish quduqlari joylashgan. Stansiya neft qazib olish bilan bir xil burg'ulash usulidan foydalanadi. Faqatgina farq shundaki, bu quduqlar diametri kattaroqdir. Quduqlar quvurlarga aylanadi, ular orqali issiq suv va bosim ostida bug 'er yuzasiga chiqadi. Aynan shu aralashma elektr stantsiyasiga kiradi. Bu erda ikkita quduq juda yaqin joylashgan. Ular faqat sirtda birlashadilar. Er ostida ulardan biri vertikal ravishda pastga tushadi, ikkinchisi esa stansiya xodimlari tomonidan o'z xohishiga ko'ra boshqariladi. Er qimmat bo'lgani uchun, bu joy juda foydali - bir-biriga yaqin quduqlarni burg'ulash pulni tejash imkonini beradi.
Ushbu sayt "chaqmoqli bug'lanish texnologiyasi" dan foydalanadi. Bu yerdagi eng chuqur quduqning chuqurligi 3700 metrni tashkil qiladi. Issiq suv ostida Yuqori bosim chuqur er osti. Ammo suv yuzasiga ko'tarilgach, bosim pasayadi va suvning ko'p qismi bir zumda bug'ga aylanadi, shuning uchun nom.
Suv quvur liniyasi orqali ajratgichga kiradi. Bu erda bug 'issiq suv yoki geotermal sho'r suvdan ajratiladi. Ammo bundan keyin ham bug 'elektr generatoriga kirishga hali tayyor emas - bug' oqimida suv tomchilari qoladi. Bu tomchilar turbinaga kirib, unga zarar etkazadigan moddalarning zarralarini o'z ichiga oladi. Shuning uchun, ajratgichdan keyin bug 'gaz tozalash moslamasiga kiradi. Bu erda bug 'bu zarrachalardan tozalanadi.
Izolyatsiya bilan qoplangan katta quvurlar tozalangan bug'ni taxminan bir kilometr uzoqlikda joylashgan elektr stantsiyasiga olib boradi. Bug 'turbinaga kirib, generatorni harakatga keltirishdan oldin, hosil bo'lgan kondensatsiyani olib tashlash uchun boshqa tozalash vositasidan o'tkaziladi.
Agar siz tepalikning tepasiga chiqsangiz, butun geotermal sayt sizning ko'rinishingizga ochiladi.
Ushbu saytning umumiy maydoni etti kvadrat kilometrni tashkil etadi. Bu yerda 102 ta quduq mavjud bo‘lib, ulardan 63 tasi ishlab chiqarish qudug‘idir. Ko'pchilik suvni erga qaytarish uchun ishlatiladi. Har soatda shunchalik katta miqdordagi issiq suv va bug 'qayta ishlanadi, shuning uchun atrof-muhitga zarar etkazmaslik uchun ajratilgan suvni chuqurlikka qaytarish kerak. Bu jarayon ham geotermal maydonni tiklashga yordam beradi.
Geotermal elektr stantsiyasi hududning ko'rinishiga qanday ta'sir qiladi? Bizga ko'p narsani eslatadigan narsa bug 'turbinalaridan chiqadigan bug'dir. Elektr stantsiyasi atrofida hindiston yong'og'i palmalari va boshqa daraxtlar o'sadi. Togʻ etagida joylashgan vodiyda koʻplab turar-joy binolari qurilgan. Shuning uchun geotermal energiya to'g'ri qo'llanilganda atrof-muhitga zarar etkazmasdan odamlarga xizmat qilishi mumkin.
Bu elektr stansiya elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun faqat yuqori haroratli bug‘dan foydalanadi. Biroq, yaqinda ular harorati 200 darajadan past bo'lgan suyuqlik yordamida energiya olishga harakat qilishdi. Va natijada ikki davrli geotermal elektr stantsiyasi paydo bo'ldi. Ish paytida issiq bug '-suv aralashmasi ishchi suyuqlikni gaz holatiga aylantirish uchun ishlatiladi, bu esa o'z navbatida turbinani harakatga keltiradi.

Afzalliklari va kamchiliklari
Geotermal energiyadan foydalanishning ko'plab afzalliklari bor. U qo'llaniladigan mamlakatlar neftga kamroq bog'liq. Geotermal elektr stansiyalarida ishlab chiqarilgan har o‘n megavatt elektr energiyasi yiliga 140 ming barrel xom neftni tejaydi. Bundan tashqari, geotermal resurslar juda katta va ularning tugash xavfi boshqa ko'plab energiya manbalariga qaraganda bir necha baravar past. Geotermal energiyadan foydalanish atrof-muhitning ifloslanishi muammosini hal qiladi. Bundan tashqari, uning narxi boshqa ko'plab energiya turlariga nisbatan ancha past.
Bir qator ekologik kamchiliklar mavjud. Geotermal bug' odatda vodorod sulfidini o'z ichiga oladi, u ko'p miqdorda zaharli va oltingugurt hidi tufayli kichik miqdorda yoqimsiz. Biroq, bu gazni olib tashlaydigan tizimlar qazib olinadigan yoqilg'i elektr stantsiyalarida joylashgan emissiya nazorat qilish tizimlariga qaraganda samaraliroq va samaraliroqdir. Bundan tashqari, bug '-suv oqimidagi zarralar ba'zan oz miqdorda mishyak va boshqa zaharli moddalarni o'z ichiga oladi. Ammo chiqindi yerga pompalansa, xavf minimal darajaga tushadi. Er osti suvlarining ifloslanish ehtimoli ham tashvish tug'dirishi mumkin. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun katta chuqurlikka qazilgan geotermal quduqlar po'lat va tsementdan yasalgan ramkada "qoplangan" bo'lishi kerak.

Afzalliklari va kamchiliklari geotermal energiya

Geotermal energiya har doim o'z imkoniyatlari bilan odamlarni o'ziga jalb qilgan. foydali dastur. Geotermal energiyaning asosiy afzalligi uning amaliy tugamasligi va atrof-muhit sharoitlaridan, kun va yil vaqtidan to'liq mustaqilligidir. Geotermal energiya o'zining "dizayni" ni Yerning issiq markaziy yadrosiga, issiqlik energiyasining katta zaxirasiga ega. Faqat Yerning uch kilometrlik yuqori qatlamida taxminan 300 milliard tonna ko'mir energiyasiga teng issiqlik energiyasi saqlanadi. Yerning markaziy yadrosidan chiqadigan issiqlik vulqonlar orqali va issiq suv va bug 'shaklida Yer yuzasiga to'g'ridan-to'g'ri kirish imkoniyatiga ega.

Bundan tashqari, magma issiqlikni tog 'jinslariga o'tkazadi va ularning harorati chuqurlashgani sayin ortadi. Mavjud ma'lumotlarga ko'ra, Tog' jinslarining harorati har 33 m chuqurlikda (geotermal qadam) o'rtacha 1 ° C ga oshadi. Demak, 3-4 km chuqurlikda suv qaynaydi; 10-15 km chuqurlikda esa jinslarning harorati 1OO0-1200°C gacha yetishi mumkin. Ammo ba'zida geotermal qadam boshqa ma'noga ega, masalan, vulqonlar joylashgan hududda tog 'jinslarining harorati har 2-3 m uchun 1 ° C ga oshadi Shimoliy Kavkaz mintaqasida geotermal qadam 15-. 20 m Ushbu misollardan biz geotermal energiya manbalarining harorat sharoitlarining sezilarli xilma-xilligi mavjud bo'lib, uni ishlatishning texnik vositalarini belgilaydi va bu harorat geotermal issiqlikni tavsiflovchi asosiy parametrdir.

Yer chuqurligining issiqligidan foydalanishning quyidagi asosiy imkoniyatlari mavjud. Suv yoki suv va bug 'aralashmasi, ularning haroratiga qarab, issiq suv ta'minoti va isitish uchun, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun yoki bir vaqtning o'zida uchta maqsadda ishlatilishi mumkin. Perivolkanik mintaqa va quruq jinslarning yuqori haroratli issiqligi elektr energiyasini ishlab chiqarish va issiqlik ta'minoti uchun afzalroqdir. Qaysi geotermal manbadan sarflangan energiya, stantsiya dizayniga bog'liq.

Agar ma'lum bir hududda er osti termal suvlari manbalari mavjud bo'lsa, ularni issiqlik ta'minoti va issiq suv ta'minoti uchun ishlatish maqsadga muvofiqdir. Masalan, mavjud ma'lumotlarga ko'ra, G'arbiy Sibirda suv harorati 70-9 ° S bo'lgan 3 million m2 maydonga ega er osti dengizi mavjud. Er osti termal suvlarining katta zaxiralari Dog'iston, Shimoliy Osetiya, Chechen-Ingushetiya, Kabardino-Balkariya, Zaqafqaziya, Stavropol va Krasnodar o'lkasi, Qozog'iston, Kamchatka va Rossiyaning boshqa bir qator mintaqalarida joylashgan.

Dog'istonda allaqachon uzoq vaqt isitish uchun termal suvlardan foydalaniladi. 15 yil davomida issiqlik ta’minoti uchun 97 million m3 dan ortiq termal suv chiqarilib, 638 ming tonna standart yoqilg‘i tejaldi.

Maxachqal'adagi turar-joy binolari termal suv bilan isitiladi umumiy maydoni bilan 24 ming m2, Kizlyarda - 185 ming m2. Gruziyadagi termal suv zahiralari istiqbolli bo'lib, 80 ° S gacha bo'lgan haroratda kuniga 300-350 ming m2 iste'mol qilish imkonini beradi. .Gruziya poytaxti metan-azot va vodorod sulfidi tarkibiga ega, harorati 100°C gacha boʻlgan termal suvlar konining ustida joylashgan.

Er osti termal suvlaridan foydalanishda qanday muammolar yuzaga keladi? Asosiysi, chiqindi suvni er osti suv qatlamiga qayta quyish zarurati. Termal suvlarda ko'p miqdorda turli zaharli metallarning tuzlari mavjud (masalan, bor, qo'rg'oshin, rux, kadmiy, mishyak) I. kimyoviy birikmalar(ammiak, fenollar), bu suvlarning er yuzasida joylashgan tabiiy suv tizimlariga tushishiga to'sqinlik qiladi. Masalan, Bolshebanniy konining (Bannaya daryosida, Petropavlovsk-Kamchatskiydan 60 km uzoqlikda) termal suvlarida 1,5 g/l gacha, ftorda - 9 mg/l gacha, kremniy kislotasida - 300 mg/l gacha turli tuzlar mavjud. l. Xuddi shu mintaqadagi Pauzetskiy konining termal suvlari (harorati J44 - 200 ° C, quduq arig'idagi bosim 2-4 atm) tarkibida 1,0 dan 3,4 g / l gacha turli tuzlar, kremniy kislotasi - 250 mg/l, borik kislotasi - 15 mg/l, erigan gazlar: karbonat angidrid - 500 mg/l, vodorod sulfidi - 25 mg/l, ammiak -15 mg/l. Dog'istondagi Tarumovskoye konining geotermal suvlari (harorati 185°C, bosimi 150-200 atm) 200 g/l gacha tuz va 3,5 -4 m3 metanni o'z ichiga oladi. normal sharoitlar 1 m3 suv uchun.

/ Elektr energiyasi ishlab chiqarish va issiqlik ta'minoti uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan yuqori haroratli termal suvlar yoki bug 'chiqimlari katta qiziqish uyg'otadi. Mamlakatimizda biz 1967 yilda Kamchatkada qurilgan o'rnatilgan elektr quvvati 11 MVt bo'lgan eksperimental Pauzetskaya geotermal elektr stansiyasini (GeoTES) ishlatamiz.)

Biroq, uning mintaqani energiya bilan ta'minlashdagi roli ahamiyatsiz edi. Bundan tashqari, 1967 yilda past potentsialli geotermal konda (suv harorati 80 ° C) quvvati 0,75 MVt bo'lgan tajriba-geotermal elektr stansiyasi ishga tushirildi.

Demak, geotermal energiyaning afzalliklari resurslarning amalda tugamasligi, tashqi sharoitlardan, kun va yil vaqtlaridan mustaqilligi, issiqlik energetikasi va tibbiyot ehtiyojlari uchun termal suvlardan kompleks foydalanish imkoniyatini ko'rib chiqish mumkin. Uning kamchiliklari ko'pchilik konlardan termal suvlarning yuqori minerallashuvi va zaharli birikmalar va metallarning mavjudligi bo'lib, bu ko'p hollarda termal suvlarni tabiiy suv havzalariga tushirishni istisno qiladi.

Har yili uglevodorod yoqilg'ilarini qazib olish tobora murakkablashib bormoqda: "yuqori oqim" zahiralari deyarli tugaydi va chuqur quduqlarni burg'ulash nafaqat yangi texnologiyalarni, balki katta hajmlarni ham talab qiladi. moliyaviy investitsiyalar. Shunga ko'ra, elektr energiyasi qimmatlashadi, chunki u asosan uglevodorod yoqilg'isini qayta ishlash orqali olinadi.

Bundan tashqari, atrof-muhitni muhofaza qilish muammosi salbiy ta'sir sanoat hamma narsani oladi yuqoriroq qiymat. Va bu allaqachon ayon: energiya ishlab chiqarishning an'anaviy usullarini (uglevodorod yoqilg'ilaridan foydalangan holda) saqlab, insoniyat ekologik halokat bilan birgalikda energiya inqirozi tomon ketmoqda.

Shuning uchun issiqlik va elektr energiyasini qayta tiklanadigan manbalardan olish imkonini beruvchi texnologiyalar juda muhim ahamiyat kasb etmoqda. Ushbu texnologiyalar, shuningdek, yer ostidagi issiqlikdan foydalangan holda elektr va / yoki issiqlik energiyasini olish imkonini beradigan geotermal energiyani ham o'z ichiga oladi.

Geotermal energiya manbalari nima?

Erga qanchalik chuqur kirsa, u shunchalik issiq bo'ladi. Bu hammaga ma'lum aksioma. Yerning tubida issiqlik okeanlari mavjud bo'lib, odamlar atrof-muhit ekologiyasini buzmasdan foydalanishlari mumkin. Zamonaviy texnologiyalar geotermal energiyadan to'g'ridan-to'g'ri (issiqlik energiyasi) yoki elektr energiyasiga (geotermal elektr stansiyasi) aylantirish orqali samarali foydalanish imkonini beradi.

Geotermal energiya manbalari ikki turga bo'linadi: neft-termal va gidrotermal. Petrotermal energiya yer yuzasida va chuqurlikda tuproq haroratining farqidan foydalanishga asoslanadi, gidrotermal energiya esa er osti suvlarining yuqori haroratidan foydalanadi.

Quruq yuqori haroratli jinslar issiq suv manbalariga qaraganda tez-tez uchraydi, lekin ularni energiya uchun ishlatish ma'lum qiyinchiliklar bilan bog'liq: suvni toshlarga quyish kerak, keyin esa yuqori haroratli jinslardagi o'ta qizib ketgan suvdan issiqlikni olib tashlash mumkin. Gidrotermal buloqlar darhol issiqlikni olish mumkin bo'lgan o'ta qizib ketgan suvni "ta'minlaydi".

Issiqlik energiyasini olishning yana bir varianti sayoz chuqurliklarda (issiqlik nasoslari) past haroratli issiqlikni tanlashdir. Issiqlik nasosining ishlash printsipi termal zonalarda ishlaydigan sanoat qurilmalari bilan bir xil, yagona farq shundaki, ushbu turdagi uskunada sovutish suvi sifatida past qaynash nuqtasi bo'lgan maxsus sovutgich ishlatiladi, bu esa shunday qilish imkonini beradi. past haroratli issiqlikni qayta taqsimlash orqali issiqlik energiyasini olish.

Issiqlik nasoslari yordamida siz kichik uylar va kottejlarni isitish uchun energiya olishingiz mumkin. Bunday qurilmalar issiqlik energiyasini sanoat ishlab chiqarish uchun deyarli qo'llanilmaydi (nisbatan past haroratlar sanoatda foydalanishga to'sqinlik qiladi), ammo ular xususiy uylarni, ayniqsa elektr uzatish liniyalarini o'rnatish qiyin bo'lgan joylarda avtonom elektr ta'minotini tashkil etishda o'zlarini yaxshi isbotladilar. Shu bilan birga uchun samarali ish Issiqlik pompasi uchun tuproq yoki er osti suvlarining harorati (ishlatiladigan uskunaning turiga qarab) taxminan +8 ° C ni tashkil qiladi, ya'ni tashqi konturni o'rnatish uchun kichik chuqurlik etarli (chuqurlik kamdan-kam hollarda 4 m dan oshadi).

Geotermal manbadan olinadigan energiya turi uning haroratiga bog'liq: past va o'rta haroratli manbalardan olinadigan issiqlik asosan issiq suv ta'minoti (shu jumladan isitish) uchun ishlatiladi, yuqori haroratli manbalardan olinadigan issiqlik esa elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Elektr energiyasi va issiq suv ta'minotini bir vaqtning o'zida ishlab chiqarish uchun yuqori haroratli manbalardan issiqlikdan foydalanish ham mumkin. Geotermal elektr stantsiyalari asosan gidrotermal buloqlardan foydalanadi - issiqlik zonalaridagi suv harorati suvning qaynash nuqtasidan sezilarli darajada oshib ketishi mumkin (ba'zi hollarda o'ta qizib ketish 400 ° C ga etadi - chuqurlikdagi bosimning oshishi tufayli), bu elektr energiyasini ishlab chiqarishni juda samarali qiladi.

Geotermal energiyaning ijobiy va salbiy tomonlari

Geotermal energiya manbalari, birinchi navbatda, ular qayta tiklanadigan, ya'ni amalda tugamaydigan manbalar bo'lgani uchun katta qiziqish uyg'otadi. Ammo hozirgi vaqtda har xil turdagi energiya olishning asosiy manbai bo'lgan uglevodorod yoqilg'isi qayta tiklanmaydigan resurs hisoblanadi va prognozlarga ko'ra, u juda cheklangan. Bundan tashqari, geotermal energiya ishlab chiqarish an'anaviy uglevodorod yoqilg'isiga asoslangan usullarga qaraganda ancha ekologik toza.

Agar geotermal energiyani energiya ishlab chiqarishning boshqa muqobil shakllari bilan taqqoslasak, bu erda ham afzalliklar mavjud. Shunday qilib, geotermal energiya tashqi sharoitlarga bog'liq emas, unga atrof-muhit harorati, kunning vaqti, fasl va boshqalar ta'sir qilmaydi. Shu bilan birga, shamol, quyosh va gidroenergetika, shuningdek, qayta tiklanadigan va tugamaydigan energiya manbalari bilan ishlaydigan geotermal energiya atrof-muhitga juda bog'liq. Masalan, quyosh stansiyalarining samaradorligi to'g'ridan-to'g'ri hududdagi insolyatsiya darajasiga bog'liq bo'lib, bu nafaqat kenglik, balki kun va yilning vaqtiga ham bog'liq va farq juda va juda muhim. Xuddi shu narsa boshqa turlarga ham tegishli. muqobil energiya. Ammo geotermal elektr stantsiyasining samaradorligi faqat issiqlik manbasining haroratiga bog'liq va yilning vaqti va derazadan tashqaridagi ob-havodan qat'i nazar, o'zgarishsiz qoladi.

Afzalliklar orasida geotermal stantsiyalarning yuqori samaradorligi mavjud. Masalan, issiqlik ishlab chiqarish uchun geotermal energiyadan foydalanganda samaradorlik 1 dan oshadi.

Gidrotermal manbalardan energiya olishning asosiy kamchiliklaridan biri chiqindi (sovutilgan) suvni er osti gorizontlariga quyish zarurati hisoblanadi, bu esa geotermal elektr stansiyasining samaradorligini pasaytiradi va foydalanish xarajatlarini oshiradi. Bu suvning er usti va er usti suvlariga quyilishi istisno qilinadi, chunki uning tarkibida ko'p miqdorda zaharli moddalar mavjud.

Kamchiliklar, shuningdek, foydalanish mumkin bo'lgan termal zonalarning cheklangan sonini ham o'z ichiga oladi. Arzon energiya olish nuqtai nazaridan gidrotermal konlar ayniqsa qiziqarli bo'lib, ularda o'ta qizib ketgan suv va / yoki bug 'er yuzasiga juda yaqin joylashgan (termal zonaga erishish uchun quduqlarni chuqur burg'ulash ekspluatatsiya xarajatlarini sezilarli darajada oshiradi va xarajatlarni oshiradi. olingan energiya). Bunday depozitlar ko'p emas. Biroq, yangi konlarni faol ravishda qidirish doimiy ravishda olib borilmoqda, yangi termal zonalar ochilmoqda va geotermal manbalardan olinadigan energiya miqdori doimiy ravishda oshib bormoqda. Ayrim mamlakatlarda gidrotermal energiya barcha energiyaning 30% gacha (masalan, Filippin, Islandiya) ni tashkil qiladi. Rossiyada ham bir qancha ekspluatatsiya qilingan termal zonalar mavjud va ularning soni ortib bormoqda.

Geotermal energiya istiqbollari

Sanoat geotermal energiyasi hozirgi an'anaviy energiya manbalarining o'rnini bosa oladi, deb kutish qiyin, faqat cheklangan issiqlik zonalari, chuqur burg'ulash qiyinchiliklari va boshqalar tufayli. Bundan tashqari, dunyoning istalgan nuqtasida boshqa muqobil energiya turlari mavjud. Biroq, geotermal energiya energiya ishlab chiqarish usullarida muhim o'rinni egallaydi va egallaydi har xil turlari(elektr va/yoki termal).

Shu bilan birga, past haroratli manbalardan issiqlikni qayta taqsimlashga asoslangan geotermal energiya ancha katta istiqbolga ega. Ushbu turdagi geotermal energiya o'ta qizib ketgan suv, bug 'yoki quruq toshning termal zonalarini talab qilmaydi. Issiqlik nasoslari tobora modaga aylanib bormoqda va zamonaviy kottejlar va "faol" deb ataladigan uylar (avtonom energiya manbalari bo'lgan uylar) qurilishida faol o'rnatilmoqda. Mavjud tendentsiyalarga ko'ra, geotermal energiya "kichik" shakllarda - shamol va quyosh energiyasi bilan bir qatorda yakka tartibdagi uylar yoki uy xo'jaliklarini avtonom energiya bilan ta'minlash uchun faol rivojlanishda davom etadi.

Sofiya Vargan

Geotermal energiya- bu yuzlab million yillar davomida Yerning ichki zonalaridan ajralib chiqadigan issiqlik energiyasi. Geologik va geofizikaviy tadqiqotlarga ko'ra, Yer yadrosidagi harorat 3000-6000 ° S ga etadi, sayyora markazidan uning yuzasiga yo'nalishda asta-sekin pasayadi. Minglab vulqonlarning otilishi, er qobig'i bloklarining harakati va zilzilalar Yerning kuchli ichki energiyasi ta'siridan dalolat beradi. Olimlarning fikricha, sayyoramizning issiqlik maydoni uning chuqurligidagi radioaktiv parchalanish, shuningdek, yadro moddasining gravitatsion ajralishi bilan bog'liq.
Sayyora ichki qismini isitishning asosiy manbalari uran, toriy va radioaktiv kaliydir. Qit'alarda radioaktiv parchalanish jarayonlari asosan 20-30 km va undan ortiq chuqurlikdagi yer qobig'ining granit qatlamida, okeanlarda - mantiyaning yuqori qismida sodir bo'ladi. 10-15 km chuqurlikdagi er qobig'ining tagida, qit'alarda mumkin bo'lgan harorat qiymati 600-800 ° S, okeanlarda esa 150-200 ° C deb taxmin qilinadi.
Inson geotermal energiyadan faqat Yer yuzasiga yaqin joyda namoyon bo'ladigan joyda foydalanishi mumkin, ya'ni. vulqon va seysmik faollik zonalarida. Hozirgi vaqtda geotermal energiyadan AQSh, Italiya, Islandiya, Meksika, Yaponiya, Yangi Zelandiya, Rossiya, Filippin, Vengriya, Salvador kabi davlatlar samarali foydalanmoqda. Bu erda erning ichki issiqligi 300 ° C gacha bo'lgan issiq suv va bug 'shaklida ko'tariladi va tez-tez oqayotgan manbalar (geyzerlar), masalan, Yelloustounning mashhur geyzerlari issiqligi sifatida ajralib chiqadi. AQShdagi park, Kamchatka va Islandiya geyzerlari.
Geotermal energiya manbalari quruq issiq bug ', ho'l issiq bug' va issiq suvga bo'linadi. Elektr uchun muhim energiya manbai bo'lgan quduq temir yo'l Italiyada (Larderello shahri yaqinida), 1904 yildan beri quruq issiq bug' bilan oziqlanadi. Dunyodagi yana ikkita mashhur issiq quruq bug 'joylari Yaponiyadagi Matsukawa maydoni va San-Frantsisko yaqinidagi Geyser maydoni bo'lib, ular ham geotermal energiyadan uzoq va samarali foydalanadi. Dunyodagi eng nam issiq bug 'Yangi Zelandiyada (Wairakei), bir oz kamroq quvvatga ega geotermal maydonlar Meksika, Yaponiya, Salvador, Nikaragua va Rossiyada joylashgan.
Shunday qilib, geotermal energiya manbalarining to'rtta asosiy turini ajratish mumkin:
issiqlik nasoslari tomonidan ishlatiladigan er yuzasi issiqligi;
hozirgi vaqtda elektr energiyasini ishlab chiqarishda foydalaniladigan er yuzidagi bug ', issiq va iliq suvning energiya resurslari;
er yuzasi ostida chuqur kontsentratsiyalangan issiqlik (ehtimol suv yo'qligida);
vulqonlar ostida to'plangan magma energiyasi va issiqlik.

Geotermal issiqlik zaxiralari (~ 8 * 1030J) yillik global energiya iste'molidan 35 milliard marta ko'pdir. Yer qobig'idagi (10 km chuqurlikdagi) geotermal energiyaning atigi 1 foizi butun dunyo neft va gaz zaxiralaridan 500 baravar ko'p energiyani ta'minlay oladi. Biroq, bugungi kunda ushbu resurslarning faqat kichik bir qismidan foydalanish mumkin va bu birinchi navbatda iqtisodiy sabablarga bog'liq. Boshlash sanoat rivojlanishi geotermal resurslar (issiq chuqur suv va bug 'energiyasi) 1916 yilda Italiyada 7,5 MVt quvvatga ega birinchi geotermal elektr stansiyasi ishga tushirilganda boshlangan. O‘tgan vaqt mobaynida geotermal energiya resurslarini amaliy o‘zlashtirish sohasida katta tajriba to‘plandi. Ishlashning umumiy o'rnatilgan quvvati geotermal elektr stantsiyalari(GeoTES) edi: 1975 yilda - 1278 MVt, 1990 yilda - 7300 MVt. Bu borada eng katta yutuqlarga AQSh, Filippin, Meksika, Italiya va Yaponiya erishgan.
Geotermal elektr stantsiyalarining texnik va iqtisodiy ko'rsatkichlari juda keng diapazonda o'zgarib turadi va hududning geologik xususiyatlariga (paydo bo'lish chuqurligi, ishchi suyuqlikning parametrlari, uning tarkibi va boshqalar) bog'liq. Ishga tushirilgan ko'pgina geotermal elektr stantsiyalari uchun elektr energiyasining narxi ko'mir yoqilg'isida ishlaydigan elektr stantsiyalarida ishlab chiqarilgan elektr energiyasining narxiga o'xshaydi va 1200 ... 2000 AQSh dollari / MVtni tashkil qiladi.
Islandiyada uylarning 80 foizi Reykyavik shahri yaqinidagi geotermal quduqlardan olinadigan issiq suv yordamida isitiladi. Qo'shma Shtatlar g'arbiy qismida 180 ga yaqin uy va fermalar geotermal issiq suv yordamida isitiladi. Mutaxassislarning fikricha, 1993 yildan 2000 yilgacha bo‘lgan davrda geotermal energiyadan jahon miqyosida elektr energiyasi ishlab chiqarish ikki barobardan ko‘proqqa oshgan. Qo'shma Shtatlarda geotermal issiqlik zahiralari shunchalik ko'pki, u nazariy jihatdan shtat iste'mol qiladigan energiyadan 30 baravar ko'p energiya berishi mumkin.
Kelajakda magmaning issiqligidan u yer yuzasiga yaqin joylashgan joylarda, shuningdek, qizdirilgan kristalli jinslarning quruq issiqligidan foydalanish mumkin. Ikkinchi holda, quduqlar bir necha kilometrga qaziladi, sovuq suv quyiladi va issiq suv qaytarib olinadi.

Bu elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun yerning chuqur issiqligidan foydalanadigan murakkab strukturadir. Kompleks, qoida tariqasida, quyidagilarni o'z ichiga oladi: bug '-suv aralashmasi yoki o'ta qizib ketgan bug'ni er yuzasiga olib chiqadigan, quvurlar va ajratish moslamalari tizimi bilan; generatorlar; bug 'turbinalari, kondensatsiya va boshqa qurilmalar joylashgan mashina xonasi; texnik suv ta'minoti tizimi sovutish turbinasi kondensatorlari; yuqori voltli elektr jihozlari. Uchun geotermal elektr stantsiyalari Quduqlarning chuqurligi, qoida tariqasida, 3 km dan oshmaydi. Shuning uchun, ular hamma joyda o'rnatilishi mumkin emas, lekin faqat nisbatan sayoz chuqurlikda, kerakli harorat allaqachon mavjud bo'lgan joyda. Bular tektonik plitalar uchrashadigan joylar, geyzerlar va seysmik faol hududlardir.Geotermal energiya Islandiya va Yangi Zelandiya kabi vulqon faol hududlarida muhim manba hisoblanadi. Buning iqtisodiy jihatdan qanchalik foydali bo'lishi suvning isitilishi aniq haroratga bog'liq bo'ladi. Bu, o'z navbatida, toshlarning qanchalik issiq ekanligiga va ularga qancha suv quyishimizga bog'liq bo'ladi. Issiq hududda suv quduqqa quyiladi va u bosim ostida ko'tarilib, sirtga chiqqanda bug'ga aylanadi. Bug 'turbogenerator yoki issiqlik almashtirgich orqali uylarni isitish uchun ishlatilishi mumkin. Turbinani aylantirish uchun bug'ni etkazib berishdan oldin tozalash kerak.

Geotermal energiya o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega.

Afzalliklari:

- atrof-muhitning ifloslanishi yo'q;

- issiqxona effekti yo'q;

— geotermal elektr stansiyasi kam joy egallaydi;

- yoqilg'i sarflanmaydi;

- qurilishdan keyin geotermal elektr stantsiyasi , deyarli bepul energiya chiqadi.

Quyidagi kamchiliklar mavjud:

- qurilish geotermal elektr stantsiyalari ehtimol hamma joyda emas;

— tegishli turdagi issiq toshlar va ularning mavjudligi talab qilinadi; Faqat osongina burg'ulash mumkin bo'lgan jinslar mos keladi;

— xavfli gazlar va minerallar yer yuzasiga chiqib ketishi va ularni xavfsiz utilizatsiya qilish bilan bog‘liq muammolar yuzaga kelishi mumkin. Yangiliklar