» » Геотермальная энергия Земли и перспективы ее использования
Опубликовано : 14-04-2014, 07:05 | Категория: Новости » Геотермальная энергия Земли и перспективы ее использования



Геотермальная энергия Земли и перспективы ее использованияПоследние десятилетия в истории человечества характеризуются настоящим бумом в использовании возобновляемых источников энергии. Масштабы их применения выросли в разы. Причин этому несколько. Во-первых, эпоха, в которой главенствующую роль играли дешевые традиционные энергоносители, закончилась. Единственная тенденция, развивающаяся сегодня в данной области – рост цен на все виды ископаемого топлива. Во-вторых, страны, которые являются энергетически зависимыми, всячески стараются использовать возможности альтернативных источников энергии. И, наконец, в-третьих, большая роль в этом вопросе отводится экологическим соображениям – выбросу вредных газов и парниковому эффекту.

Именно такие причины поставили развитие ВИЭ в число приоритетных задач в области энергетики во многих странах. Ряд государств реализуют ее через принятие соответствующей законодательной и нормативной базы, где устанавливается правовая, экономическая и организационная основа использования возобновляемых источников энергии.

В России, несмотря на то, что она является ведущей мировой державой по запасам ископаемых энергетических ресурсов, в последнее время тоже произошло принципиальное изменение отношения к вопросам использования ВИЭ. Толчком к этому послужил рост стоимости органического топлива, которое вдобавок еще и дорого обходится в транспортировке в отдаленные районы страны, и, как следствие этого, – рост цен на тепло- и электроэнергию. В вопросах совершенствования и развития систем теплоснабжения на первое место вышли аспекты по расширению использования местных нетрадиционных источников энергии, в том числе и геотермальной энергетики.

Геотермальная энергия – это физическое тепло глубинных слоев земли, которые характеризуются гораздо большей температурой, чем температура воздуха на поверхности. Носителями подобной энергии могут быть жидкие флюиды в виде воды или пароводяной смеси, а также сухая горная порода, расположенная в соответствующих глубинах. Горячие недра Земли постоянно выпускают на поверхность тепловой поток, и под его воздействием образуется градиент температуры – геотермальная ступень. Сегодня целесообразно и экономически выгодно в получении энергии использование только тепло термальных вод и парогидротермов. При производстве электроэнергии с учетом адекватных технико-экономических затрат  температура должна составлять не меньше 100 градусов по цельсию. Мест на Земле с подобными температурами относительно немного.

Идеальных источников энергии человечество пока еще не выявило, поэтому, как и любые другие, геотермальная энергетика имеет ряд своих плюсов и минусов.

Наиболее явное ее преимущество в фактической неисчерпаемости и стабильности действия. Можно предположить, что влияние человека может снизить температуру верхних слоев планеты, но представить подобную интенсивную деятельность на практике совершенно невозможно. В отличие от солнечной или ветряной энергии, которые создают перебои в выработке во время безветренной или пасмурной погоды, тепло Земли можно использовать постоянно.

Но недостатки в данной области тоже имеются. Получение больших объемов геотермальной энергии доступно далеко не всем странам мира. Эту возможность имеют только те, которые располагаются в вулканических районах планеты. Помимо этого есть определенные риски для окружающей среды, связанные с выбросами отработанной воды. Подземные воды представляют опасность для здоровья человека в связи с возможным содержанием в них токсичных соединений.

Сравнительно невысокий уровень эксплуатации данного вида энергии обусловлен и другими не менее значительными причинами, к которым можно отнести высокую стоимость скважин; сложные транспортабельные характеристики термальной воды; необходимая обратная закачка отработанной воды; агрессивные коррозийные свойства; одноразовость в использовании системами теплоснабжения.

Область применения и процент эффективности использования геотермальных вод зависят от  многих факторов, таких как энергетический потенциал, общий дебит, запас скважин, химический состав, минерализация, наличие потребителей и т.д.

Наиболее распространенными и эффективными сферами применения геотермальной энергии являются отопление, горячее и техническое водоснабжение объектов в различных отраслях деятельности: электроэнергетике, промышленности, сельском хозяйстве. А оптимальный энергетический эффект может быть достигнут за счет создания определенных систем отопления и повышения перепада температур.

Сегодня человечество использует более 4% потенциала геотермальных источников для получения электроэнергии, и только мене 1% приходится на получение тепла. Коэффициент мощности современных ГеоЭС составляет около 90%, что в разы превышает показатель  технологий, использующих другие возобновляемые источники энергии, такие как солнце, ветер или приливы.

Гео- электростанции работают почти в 30 странах мира, а их суммарная мощность — более 10 тысяч МВт. Лидерами в этой сфере являются США, Филиппины, Мексика, Индонезия, Италия, Япония, Новая Зеландия, Исландия. Что касается Исландии, то статус развитой страны с высокими показателями жизни она получила именно по причине перевода своей экономики на геотермальный ресурс. Более 90% теплоснабжения здесь основано на геотермальном тепле. Показательным в развитии области является созданный исландцами проект системы геотермального теплообеспечения Рейкьявика, который покрывает 99% потребностей города в тепле.

Большой популярностью в последнее время пользуются геотермальные системы теплоснабжения, в основе которых лежит работа тепловых насосов. Почти 58% общих мощностей геотермальных тепловых установок составляют теплонасосные агрегаты. Данная технология успешно развивается в Германии, США и Канаде.

Наряду с большим потенциалом органических видов топлива, Россия располагает и немалыми геотермальными ресурсами. Свое развитие геотермальная энергетика здесь начинает с середины 60-х годов. В это время в СССР была образована Северокавказская разведочная экспедиция для бурения и реконструкции нефтегазовых скважин на термальные воды. А первая ГеоТЭС на нашей территории построена в 1967 году на Камчатке. Ее первоначальная мощность — 5 мВт, а после —  возросла до 11  мВт. В 1983 году эксперты составили атлас термальных вод СССР. Плодотворным в становлении отрасли стал период с 1970 по 1990 гг. —  добыча данного ресурса за это время в стране увеличилась в 9 раз.

Новым толчком в развитии геотермальной энергетики на Камчатке в 90-е годы стало появление фирм, которые совместно с промышленными организациями разработали прогрессивные схемы, технологии и виды оборудования в сфере преобразования геотермальной энергии в электрическую. Итогом этой деятельности стало введение в работу Верхне-Мутновской ГеоЭС.

Сегодня в России разведано более 70 термальных месторождении, а количество пробуренных скважин превышает 4000. Самыми перспективными в развитии отрасли являются части Курильского, Западно-Сибирского и Северо-Кавказского регионов.

Ресурсы, которые обнаружены на Камчатке, дают возможность обеспечить ее население теплом и электричеством на 100 последующих лет. Здесь наряду с Мутоновским месторождением большими запасами располагают Кошелевское, Большое Банное и Киреунское. Весь объем тепла камчатских геотермальных вод составляет 5000МВт.

Количество ресурса тепла земли Курильских островов тоже немалое. На острове Итуруп сосредоточено столько двухфазного геотермального теплоносителя, мощности которого могут удовлетворить энергопотребности региона на ближайшие несколько сотен лет. Город Южно-Курильск на острове Кунашир уже частично обеспечивает население тепло- и электроэнергией  с помощью геотермального тепла. Остров Парамушир менее изучен в этой области, но определено, что он располагает немалыми запасами геотермальной воды температурой  от 70 до 95 градусов. Здесь уже идет постройка ГеоТС.

Самое большое распространение в нашей стране имеют геотермальные месторождения, температура воды которых от 100 до 200 градусов. Тут наиболее целесообразным становится использование низкокипящих рабочих тел в паротурбинном цикле. Двухконтурные ГеоТЭС у нас работают во многих регионах, но наиболее подходящие условия для их реализации на Северном Кавказе. Тут длительному и детальному изучению подверглись месторождения с температурой от 70 до 180 градусов с глубиной от 300 до 5000 метров. В данных регионах за счет геотермальной воды работает большой процент теплоснабжения и систем горячего водоснабжения. На территории Дагестана добыча геотермальной воды превысила 6 млн.м.

Районами, располагающими определенными геотермальными запасами, которые пригодны в широкомасштабном применении в отраслях промышленности и сельского хозяйства являются Приморье, Прибайкалье и Западная Сибирь.

Наряду с существующими источниками энергии геотермальная энергетика в России на сегодняшний день проигрывает по многим параметрам. Но ситуация в нашей стране складывается таким образом, что развитие данной отрасли является наиболее целесообразным и экономически выгодным в вышеуказанных регионах, где этот источник способен радикально решить проблему энергоснабжения в условиях использования дорогих привозных видов топлива.
(голосов:0)




Смотрите также: 

Похожие новости
Комментарии
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.