Какие экологические преимущества имеет геотермальная электростанция перед ТЭС?

Преимущества и недостатки геотермальных станций оказывают большое влияние на выбор места строительства. Минус подобных станций – сложность обеспечения безопасности.

Общие сведения о геотермальных электростанциях

Геотермальные электростанции предназначены для получения электрической энергии из природного тепла нашей планеты. О возможностях геотермальной энергетики было известно более ста лет назад. Еще в начале 20 века в итальянском городе Лардерелло провели первый эксперимент по получению электричества из пара. Спустя несколько лет в этом же городе начала работу первая электростанция такого рода, функционирующая и по сей день.

Принцип работы такой станции основан на закачивании воды под землю через специальную скважину, которая называется входной или нагнетающей. Нагретые магмой слои земли превращают воду в пар, который сквозь вторую скважину, называемую рабочей или эксплуатационной, попадает на лопасти турбины, соединенной с осью генератора.

Источник: http://plusiminusi.ru/geotermalnye-elektrostancii-osnovnye-plyusy-i-minusy/

Геотермальные ресурсы: виды

Сегодня геоэнергетический потенциал планеты представлен в трех видах: * Месторождения пароводородных смесей, используемых для производства энергии с помощью классической системы с турбинными генераторами, находятся в регионах горообразования, на разломах земной коры.

* Используемые для выработки электроэнергии бинарными станциями теплоэнергетические воды (температура 8-12 градусов).

*Воды субтермальные (температура от 40 до 70 градусов), используемые для обеспечения поставки горячей воды, в системах отопления.

Источник: http://zen.yandex.ru/media/ecoenergetics/geotermalnaia-energetika-resursy-pliusy-i-minusy-est-li-u-nee-perspektivy-5c84f78e46ebf300b3def504

Геотермальная энергетика

Геотермальная энергетика относится к «зеленым» видам энергии. Данный способ энергообеспечения потребителей получил широкое распространение в регионах с термической активностью планеты для различных видов использования.

Источник: http://alter220.ru/geoterm/geotermalnaya-elektricheskaya-stantsiya.html

Характеристики запасов тепла Земли

Даже один процент данной мощности приравнивается к не одной сотне электростанций. Но низкая плотность теплового потока затрудняет сбор и переработку этой энергии.

Источник: http://uteplitel-minol.ru/otoplenie/geotermalnaya-energetika-plyusy-i-minusy.html

Достоинства геотермальных электростанций

• Запасы ресурсов для электростанций такого рода являются восстанавливаемыми. Они фактически неисчерпаемы при условии правильной работы станции. Это подразумевает закачивание небольшого количества воды в нагнетательную скважину за короткий промежуток времени.
• Функционирование станции не зависит от наличия внешних источников топлива.
• Во время работы установки не происходит вредных или токсичных выбросов.
• Геотермальные электростанции абсолютно безопасны для окружающей среды. При их использовании не возникают даже парниковые газы. Таким образом, они не влияют на увеличение парникового эффекта и глобального потепления.
• Потенциал геотермальных источников намного превосходит запасы органического топлива.
• Станция может функционировать в автономном режиме за счет электричества, получаемого от ее установок. Внешний источник энергии применяется лишь при первом запуске насоса.
• Станция отличается от других видов установок для получения энергии своими компактными размерами.
• Работа электростанции не зависит от времени суток, времени года и погодных условий.
• Использование природного теплоносителя для выработки электрической энергии позволяет снизить ее себестоимость практически до нуля.
• Геотермальная электростанция для нормального режима работы не нуждается в дополнительных вложениях. Незначительных расходов требуют только обслуживание техники и работы по ремонту.
• Электрические станции, работающие на геотермальной энергии, не нуждаются в обширных площадях для санитарных зон.
• Такие электростанции не испортят пейзаж и не потребуют значительного землеотвода.
• Если станцию расположить на берегу моря или океана, она также может опреснять воду естественным способом. Полученную воду затем можно применять для питья или в ирригационных целях. Этот процесс может осуществляться непосредственно при работе станции — во время разогрева воды и охлаждения водяного испарения.

Источник: http://plusiminusi.ru/geotermalnye-elektrostancii-osnovnye-plyusy-i-minusy/

Плюсы и минусы геотермальной электростанции можно использовать и себе во благо.

Тепло от перечисленных источников можно использовать в качестве тепла, либо перерабатывать с помощью ГеоЭС в электричество. Работает такая электростанция по принципу обычной тепловой. Пар вращает лопасти турбины, которая соединена с электрогенератором – вследствие этого образуется электричество. Некоторые ГеоЭС перед направлением пара в турбину очищают его от газов, которые смогут вызвать коррозию оборудования. Возможен еще вариант, когда после конденсации газа в воду из нее удаляю не растворившиеся в ней газы.

Сегодня использование геотермальной энергии становится все более популярным. Ей нашли применение для использования в теплицах, для подогрева бассейнов и даже в лечебных целях. Уже 25 стран мира имеют у себя ГеоЭС, а еще около 80 – тем или иным образом использую геотермальное тепло.

Источник: http://remontdekor.com/praktichnye_sovety/plyusy-i-minusy-geotermalnoj-elektrostancii.html

Применение

Сегодня ресурсы, вырабатываемые ГеоЭС, нашли широкое применение в сфере сельского хозяйства. Вырабатываемое тепло, электрическая энергия используются садоводческими компаниями для обогрева теплиц, поддержания в оранжереях постоянной температуры, обеспечения установок для полива достаточным количеством воды. Это позволяет существенно снизить себестоимость производимой продукции, увеличить размер получаемой прибыли.

Используемое для частного сектора геотермальное отопление, также имеет свои плюсы. Для небольших хозяйств, находящихся в частном владении, такой современный источник энергии является реальной возможностью сократить расходы на оплату дорогостоящего газового отопления, устанавливая более экономные системы. Однако их минусом может стать высокая стоимость необходимого оборудования. Геотермальная энергетика становится более востребованной.

Самой крупной является электростанция в Кении, строительство которой было окончено в 2014 году. Вторая по величине ЭС, использующая тепло источников, работает в Исландии.

Источник: http://zen.yandex.ru/media/ecoenergetics/geotermalnaia-energetika-resursy-pliusy-i-minusy-est-li-u-nee-perspektivy-5c84f78e46ebf300b3def504

Геотермальные электростанции в России

Сейсмически активные районы находятся на Дальнем Востоке и в районах Северного Кавказа. Развитие геотермальных электростанций в России ограничено территориально, применение тепловых насосов возможно на Урале и Алтае. Сейчас в основном тепло Земли используется для обогрева жилого фонда, с/х тепличных комплексов. Только 13% перерабатывается в электричество.

Паужетская ГеоЭС

Находится на западном берегу Камчатки рядом с вулканом Камбальным. Открытие Паужетской геотермальной электростанции состоялось в 1966 году. Она создавалась для нужд жителей Паужетка, генерировала всего 5 мегаватт. Постепенно расширялась, теперь мощность 17 мегаватт. Улучшены очистные сооружения первой геотермальной электростанции России, второй турбоагрегат мощностью 6 МВт построен в 1980-м, второй – в 2006-м. Принцип работы геотермальной установки основан на прямом использовании пара. Достраивается бинарный блок комбинированного типа.

Верхне-Мутновская опытно-промышленная ГеоЭС

Работает изолированно от РАО ЕЭС, расположена в южной части Камчатки у подножия вулкана Мутновский. Инициатор строительства станции – АО «Наука». На площадке происходит разделение выкачиваемой смеси на пар (он подается на турбины) и воду (ее закачивают в горные пласты). Суммарная мощность блоков, обслуживающих две скважины – 12 мегаватт.

Мутновская ГеоЭС

Самая крупная станция Камчатки с прямым использованием пара. Расположена у одноименной сопки, завязана с Верхне-Мутновской станцией в единый энергетический комплекс, производят 1/3 потребностей Камчатки. Два блока мощностью 25 МВт достигли максимальной производительности в 2002 году.

Океанская ГеоЭС

До введения объекта на Итурупе были только дизельные генераторы. С пуском ГеоЭС Океанская годовая экономия дизтоплива составила около 4 тысяч тонн. Общая мощность двух модулей «Туман-2А» – 2,5 МВт. Электростанция проработала до марта 2013, после этого работает только один модуль на неполную мощность.

Менделеевская ГеоТЭС

Построена у подножия одноименного вулкана на острове Кунашир. Проектная мощность – 3,6 мегаватт. Из четырех скважин одна вышла из строя, забита серой после подвижек земной коры. В ближайшее время планируется модернизация электростанции, повышение производства электричества в два раза.

Источник: http://bezotxodov.ru/bez-rubriki/geotermalnye-jelektrostancii

Перспективы развития

При интенсивном использовании природных ресурсов, запасы в недрах скоро будут исчерпаны полностью. Используя нефть, газ, уголь, человечество рискует очень скоро из-за недостатка природных запасов прийти к глобальному кризису. Поэтому многие ученые всерьез задумываются о том, как внедрить альтернативные методы. В результате проведенных исследований, ученые давно знают, что планета внутри горячая.

Для получения максимальной пользы от этого сегодня строятся ГеоЭС. Сегодня их не так много, но по мере того, как природные ресурсы будут истощаться, их количество будет увеличиваться.

Как отрасль, геотермальная энергетика находится только в самом начале своего пути развития. Первые станции были построены в середине минувшего столетия. Сегодня в этом направлении не прекращаются исследования. Перспективными для развития строительства ГеоЭС считаются регионы с высокой сейсмической активностью.

Многие страны Центральной Америки, Исландия и Новая Зеландия, где наблюдается сейсмическая активность, Филиппины, другие регионы обладают высоким потенциалом для исследования месторождений и строительства здесь ЭС.

В России такими регионами с высокими перспективами развития этого направления современной энергетики являются Сахалин, Курилы. Существующие тенденции позволяют сделать вывод, что такой способ имеет хорошие перспективы для развития. Вырабатываемая энергия широко используется «малыми» формами хозяйств для автономного обеспечения теплом, электроэнергией небольших коммунальных хозяйств.

Из-за сложности разработки месторождений, бурения скважин, ожидать, что она быстро вытеснит привычные виды энергии не стоит. На сегодня доля энергии, получаемой за счет разработки геотермальных ресурсов, составляет не более 0,5 процентов от общего объема вырабатываемой. Однако эта отрасль имеет высокие перспективы. Запасы тепла, сосредоточенные в земной коре на глубине от 3 до 5 километров, способны обеспечить нужды человечества в энергии на много тысячелетий вперед.

Источник: http://zen.yandex.ru/media/ecoenergetics/geotermalnaia-energetika-resursy-pliusy-i-minusy-est-li-u-nee-perspektivy-5c84f78e46ebf300b3def504

Тепловая энергия в океане

Тип теплопередачи: Конвекция и Проводимость

На протяжении десятилетий океаны поглощали более 9/10 избыточного тепла атмосферы от выбросов парниковых газов. Согласно исследованию, океан нагревается со скоростью 0,5-1 ватт энергии на квадратный метр в течение последних десяти лет.

Океаны обладают невероятным потенциалом для хранения тепловой энергии. Поскольку их поверхности подвергаются воздействию прямых солнечных лучей в течение длительных периодов времени, существует огромная разница между температурами мелководных и глубоководных морских районов.

Эта разница температур может быть использована для запуска теплового двигателя и выработки электроэнергии. Этот тип преобразования энергии, известный как преобразование тепловой энергии океана, может работать непрерывно и может поддерживать различные побочные отрасли.

Источник: http://uteplitel-minol.ru/otoplenie/geotermalnaya-energetika-plyusy-i-minusy.html

Интересное видео по теме:

Источник: https://eco-energetics.com/geothermalenergy/geotermalnaya-energetika?preview_id=984&preview_nonce=465ca90d98&preview=true&_thumbnail_id=1015#/

Источник: http://zen.yandex.ru/media/ecoenergetics/geotermalnaia-energetika-resursy-pliusy-i-minusy-est-li-u-nee-perspektivy-5c84f78e46ebf300b3def504

Будущее геотермального электричества

Паровые и геотермальные источники – лишь часть георесурсов. Тепло твердых пород пока не утилизируется. Ведется разработка по увеличению КПД существующих блоков, снижению себестоимости строительства. Реализуются грандиозные проекты в Америке, Индонезии. Упор делается на электростанции с бинарным циклом. Ведутся изыскательские работы в Африке, Австралии.

Источник: http://bezotxodov.ru/bez-rubriki/geotermalnye-jelektrostancii

Страны, использующие тепло планеты

Безусловным лидером в использовании георесурсов является США – в 2012 году выработка энергии в этой стране достигла отметки 16.792 миллиона мегаватт-часов. В том же году, суммарная мощность всех геотермальных станций на территории Штатов достигала 3386 МВт.

ГеоТЭС на территории США расположены в штатах Калифорния, Невада, Юта, Гавайи, Орегон, Айдахо, Нью-Мехико, Аляска и Вайоминг. Самая крупная группа заводов носит название «Гейзеры» и расположена неподалеку от Сан-Франциско.

Кроме Соединенных Штатов, в первой десятке лидеров (по состоянию на 2013 год) также находятся Филиппины, Индонезия, Италия, Новая Зеландия, Мексика, Исландия, Япония, Кения и Турция. При этом в Исландии геотермальные источники энергии обеспечивают 30% от всей потребности страны, на Филиппинах – 27%, а в США – меньше 1%.

Источник: http://syl.ru/article/173209/new_geotermalnaya-energiya-plyusyi-i-minusyi-geotermalnyie-istochniki-energii

ПЭС

Приливная электростанция (ПЭС) — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 18 метров. Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в режиме насоса (для перекачки воды в водохранилище для последующей работы в отсутствие приливов и отливов). В последнем случае они называются гидроаккумулирующая электростанция.

Взято из Википедии, подробнее https://ru.wikipedia.org/wiki/Приливная_электростанция

Источник: http://uteplitel-minol.ru/otoplenie/geotermalnaya-energetika-plyusy-i-minusy.html

Плюсы и минусы данного источника энергии

У геотермальной энергии есть два главных плюса: неиссякаемость, а также независимость от внешних факторов. Коэффициент установленной мощности способен доходить до 80 процентов. Однако нельзя не отметить следующие недостатки:

• Экономическое значение скважин. Для преобразования теплоты необходимо, чтобы температурное значение воды было достаточным. Для этого бурят скважины глубже. Но так как температурный градиент чаще всего маленький, приходится бурить минимум километр в длину, что экономически не выгодно;
• Экологичность. Эксплуатация подземных вод проблематична, так как в ней содержатся соединения токсиных элементов (металлов и неметаллов), поэтому сбрасывать её бездумно на поверхность нельзя, её нужно пернкачивать обратно. Это также важно для поддержания водоносящих пластов;
• Провокация землетрясений. Деятельность по добычелектричества в сейсмически опасной зоне может привести к землетрясение. Например, как в Пхохане в 2017 году.

Источник: http://cleanbin.ru/terms/geothermal-energy

Недостатки и проблемы

Главный недостаток энергостанций нового поколения (кроме гидро-) — пока ещё низкие мощности и выработка, недостаточная для обеспечения ресурсами одной станции больших поселений и предприятий. Эту проблему можно будет решить только после того, как производство и монтаж установок будут поставлены на поток.

В обозримом будущем человечеству, скорее всего, не удастся полностью перестать использовать невозобновляемые природные ресурсы, но, если получится хотя бы на 50 % заменить их экологичными и экономичными альтернативными, — это уже можно будет считать успехом.

Источник: http://uteplitel-minol.ru/otoplenie/geotermalnaya-energetika-plyusy-i-minusy.html