Геотермальная энергетика

В среднем из недр земли к поверхности поступает тепло мощностью 32 млрд. кВт, но эта энергия очень сильно рассеяна. Повышенный интерес к этому источнику энергии проявился после энергетического кризиса 70-х годов ХХ века. Общая мощность геотермальных электростанций (ГеоТЭС) в середине 80-х годов составляла (тыс. кВт): в США – 1300, на Филиппинах – 894, Италии – 461, Новой Зеландии – 353, Японии – 212, Мексики – 180, Исландии – 62.

Температура геотермальных вод изменяется от 30 до 300 °С и по этому признаку они делятся на:

Слаботермальные	до 40 °С
Термальные	40 – 60 °С
Высокотермальные	60 – 100 °С
Перегретые	> 100 °C

По химическому составу термальные воды делятся на:

Гидрокарбонатно-натриевые

Сульфатно-натриевые

Хлормагниевые

Хлоркальциевые

По степени минерализации воды они делятся на:

Пресные	до 1 г/л
Слабосолоноватые	1 - 3 г/л
Солоноватые	3 - 5 г/л
Сильносолоноватые	5 - 10 г/л
Слабосоленые	10 - 20 г/л
Соляные	20 – 35 г/л
Сильносоляные	35 – 50 г/л
Слабые рассолы	50 – 75 г/л
Рассолы	75 – 100 г/л
Крепкие рассолы	> 100 г/л

По степени водоотдачи геотермальные скважины делят на:

Малодебитные	до 0.005 м^3/с
Среднедебитные	0.005 – 0.02 м^3/с
Высокодебитные	выше 0.02 м^3/с

Наиболее эффективные способы использования термальных вод: отопление, горячее и техническое водоснабжение промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных объектов.

При проектировании геотермальных установок необходимо знать:

1. Может ли вода данного химического и газового состава подаваться в систему отопления и водоснабжения?

2. Может ли вода подвергаться догреву?

3. Какие устройства могут использоваться для утилизации тепла?

4. Каковы основные методы газоподготовки?

Использование геотермальных вод для получения электроэнергии может осуществляться двумя путями:

При прямом использовании неочищенный водяной пар поступает прямо в турбины, вращающие генератор. При входе в турбины пар имеет температуру 200 °C? а на выходе 45 °С.

При косвенном использовании водяной пар очищается от других газов, затем нагревается в теплообменнике неочищенным паром и подается в турбины с температурой 120 °С.

При третьем способе из пара и воды, образующейся при его конденсации, извлекаются еще и соли.

Следует иметь в виду, что в ряде случаев, при использовании геотермальной энергии происходит химическое и тепловое загрязнение окружающей среды. С целью охраны природы термальные воды после их использования закачивают обратно в продуктивные пласты (трещинные зоны). Борьба с коррозионными воздействием вод на оборудование ведется путем добавок химических реагентов в теплоносителе, предварительной дегазации и использования коррозионно-устойчивых покрытий.

Одна из проблем геотермального теплоснабжения – отложение солей при использовании высокоминерализованных вод, что приводит к уменьшению живого сечения в скважинах и наземных коммуникациях, выводит из строя арматуру, сокращает межремонтный период, увеличивая расход труб и снижая эффективность процесса теплопередачи. Для предотвращения отложения солей вводят добавки (гексаметафосфат натрия 1-3 мг/л), что удорожает процесс. Также для предотвращения солеотложения используют ультразвук.

В РБ использование геотермальных вод до сих пор остается только весьма перспективным в план развития энергетического комплекса до 2020 года, строительство геотермальных станции не предусмотрено. Основная проблема большая глубина залегания термальных вод (> 1 км). Оцениваемая мощность использования геотермальных вод составляет 100 млн. т.у.т. в год. Однако нет подходящих технологий для использования данного энергоресурса.

Дата добавления: 2015-06-27