Мировой опыт использования и ресурсы геотермальной энергии

Под геотермальной энергией понимают тепловую энергию земной коры и Земли в целом. Её изучением занимается наука геотермика (от греческих слов "гею" - земля и "термо" - тепло). Горячие подземные вулканические источники можно использовать для выработки тепловой и электрической энергии. Общие ресурсы геотермальной энергии в мире, содержащиеся на глубинах до 10 км, по данным МИРЭК составляют 3-10²⁶ кал. Эта цифра является огромной. Ресурсы геотермальной энергии почти в 3,5 тыс. раз больше ресурсов минерального углеводородного топлива. И это лишь учёт десяти километров толщи земной коры и по самым скромным оценкам [40].

Наибольшие ресурсы геоэнергетика Италии имеет в виде тепла бассейнов подземных перегретых и горячих вод и тепла «сухих» гор­ных пород. Так, в районе городов Неаполя и Пизы известна зона об­щей площадью 28 тыс. км², где основным теплоносителем являются перегретые и горячие воды с температурой от 80 до 220° С [40].

В Японии термальные источники минеральных вод уже в течение нескольких веков используются для лечебных целей, а в последние го­ды - и для обогрева зданий центральных рай­онах о. Хонсю, а также на о. Хоккайдо. В стране известно около 100 участков с температурой, выходящих на "поверхность вод до 90-100°С. Имеются здесь и действующие вулканы. Оценка величины общей энергии пара, заключенной в очаге одного вулкана составляет около 2,5-10¹⁸ ккал, или 357 млрд. тонн у. т., По его подсчетам во всех вулканах Японии в заключено энергии в пересчете на условное топливо 71 трлн. тонн [40].

На территории США геотермальные ресурсы встречаются во всех трех основных формах: в виде бассейнов естественных теплоносителей, энергии, аккумулированной в толщах горных пород, тепловой энергии вулканических очагов. Они выявлены и разведаны в штатах Калифорния, Нью-Мексико, Техас, Аляска, Монтана и др. Сейчас установленная мощность геоэнергетики США рав­на 2400 МВт (эффективная - 2020 МВт). В целом по стране геотермальной энергии производится примерно 16000 ГВт ч/год электроэнергии. КПД станций составляет 90% [13].

В хозяйстве Исландии геотермальная энергия широко применяется для теплофикации жилых и различных производственных зданий, теп­лоснабжения технологических процессов и выработки электроэнергии. На юго-западе страны в направлении с юга на север на расстоянии около 30 км друг от друга размещены месторождения Рейкьявик, Кризувик и Хенгидль. Их пластовые температуры соответственно равны 280,220 и 260 °С. Вокруг Рейкьявика, и в 25-35 км от него пробурены скважины дающих горячую воду с температурой от 90 до 180° С. Тепловые ре­сурсы только этих бассейнов термальных вод оценены в 14 млрд. тонн у.т., что с учетом географо-климатических условий этой страны представляет для нее исключительную ценность [40].

На постсоветском пространстве геотермальная энергия находится во всех трех формах. Разведка геотермальных ресурсов была начата в Советском Союзе в 1957 г., когда были пробурены первые скважины на геотермальном месторождении Паужетка на Камчатке. Полуостров Камчатка и Курильские острова сейсмически активны и обладают наибольшими геотермальными ресурсами, на Камчатке на­ходятся 127 вулканов, причем 22 из них - действующие [128]. Здесь же находится около 150 групп термальных источников и 11 высокотемпе­ратурных гидротермальных систем [51]. По данным Института вулка­нологии Дальневосточного отделения РАН, геотермальные ресурсы одной только Камчатки оцениваются в 5000 МВт. Высокотемператур­ные геотермальные системы Курильских островов по потенциальной электрической мощности оцениваются в 295 МВт на 100 лет работы.

Экологическая оценка использования геотермальной энергии. Основное воздействие на окружающую среду геотермальные элек­тростанции оказывают в период разработки месторождения, строи­тельства паропроводов и здания станций, но оно обычно ограничено районом месторождения.

Потенциальными последствиями геотермальных разработок явля­ются оседание почвы и сейсмические эффекты. Оседание возможно всюду, где нижележащие слои перестают поддерживать верхние слои почвы, н это выражается в снижении дебитов термальных источников и гейзеров и даже полном их исчезновении. При эксплуатации место­рождения Вайрокей (США) с 1954 по 1970 гг. поверхность земли про­села почти на 4 м, а площадь зоны, на которой произошло оседание грунта, составила около 70 км, продолжая ежегодно увеличиваться.

Производство электроэнергии на геотермальных станциях может быть связана и с такой проблемой, как загрязнение атмосферного воз­духа. Однако при одинаковом уровне выработки электроэнергии объемы выбросов углекислого газа от геотермальных электростанций могут варьироваться от нуля до незначительной процентной доли объемов выбросов электростанций, работающих на ископаемом органическом топливе, в зависимости от применяемой технологии. Одно из неблагоприятных проявлений ГеоТЭС - загрязнение поверхностных и грунтовых вод в случае выброса растворов высокой, концентрации при бурении скважин. Сброс отработанных термальных вод может вызвать заболачивание отдельных участков почвы в усло­виях влажного климата, а в засушливых районах - засоление. Опасен прорыв трубопроводов, в результате которого на землю могут посту­пить большие количества рассолов [6].

Шум при эксплуатации геотермальных установок может создавать проблемы в случае, если установка используется для производства электроэнергии. Уровень шума, порождаемого уста­новками прямого использования тепловой энергии, обычно незначите­лен [134].

Литература

1. 1.Национальная программа развития местных и возобновляемых источников на 2011-2015гг. Журнал» Энергоэффективность» №.5, 2011г

2. Пестис В.К., Богданович П.Ф., Григорьев А.А. Основы энергосбережения в сельскохозяйственном производстве. Минск: - ИВЦ Минфина,2008.

3.Свидерская О.В. Основы энергосбережения Минск: Тетрасистем,2008.

4..Шимова О.С. Основы экологии и энергосбережения: учеб. пособие /О.С.Шимова, Н.К.Соколовский, О.В.Свидерская; под ред.О.С.Шимовой. -Мн.: БГЭУ,2011.

5. Производство и применение биодизеля: справочное пособие / А.Р. Аблаев и др. – М.: АПК и ППРО, 2006. C. 70.

6. Шпаар Д. Растительная биомасса для производства энергии / Д. Шпаар, В. Щербаков // Белорусское сельское хозяйство. 2007. № 8 С. 23

Дата добавления: 2017-01-13