Паужетская геотермальная электростанция: Общие сведения

Паужетская электростанция ГеоЭС | Kamchatkaland

Геотермальная электростанция на карте

Паужетская ГеоЭС находится на юге полуострова, на территории геотермального месторождения в поселке Паужетка, рядом с вулканами Камбальный и Кошелева. Является первой ГеоЭС в СССР.

Разведка геотермальных ресурсов на этой территории началась в 1957 году, а с 1966 года станция введена в эксплуатацию. Целью её создания стало обеспечение электрической энергией близлежащих поселков и заводов по переработке рыбы.

Какую энергию использует

Это сооружение может вырабатывать электричество за счет энергии горячих подземных источников, либо природного тепла Земли.

На Камчатке, где расположено множество вулканов, подземные воды нагреваются довольно быстро и уже на малых глубинах достигают высокой температуры. Через трещины в земной коре, горячие вода и пар выходят на поверхность и проявляют себя в виде гейзеров или фумарол.

Это и заложено в принцип работы объекта.

Паужетская электростанция имеет целое рабочее поле, которое представлено сетью скважин. В свою очередь основные скважины делятся на рабочие, экспериментальные и закупоренные. Продуктивных скважин, работающих в пульсирующем режиме — восемь: №103, №108, №120, №122, №123, №131, №ГК-3, №РЭ-1,

От скважин горячая вода и пар движутся по трубопроводу и попадают в сепаратор. Далее она подается в бак-аккумулятор, потом в расширитель, в котором получают пар с более низкими параметрами. Отсепарированный вторичный пар попадает в паровые вакуумные турбины, которые установлены в машинном зале ГеоЭС. Турбина, в свою очередь, вращает генератор, который производит электричество.

Результатом работы гидротермальной станции является не только электричество, но и горячая вода. Последняя является конденсатом, образующимся в процессе работы. Раскаленный пар, с наличием в нем солей, сероводорода и разных кислот, считается вредным для трубопроводов. Поэтому часть образующегося конденсата сразу отделяется, в результате чего образуются кислотные реки. Такого рода речушки считаются натуральным продуктом нашей планеты и не несут вреда человеку.

Также на трубах по территории Паужетской ГеоЭС, нанесены обозначения направления движения пара.

История ГЭС

Установленная мощность станции на момент её ввода в эксплуатацию составила 5 МВт. Она состояла из двух турбогенераторов с турбинами конденсационного типа. К 1980 году мощность выросла до 11 МВт.

С 2006 года была произведена реконструкция первой турбогенераторной установки. Запчасти для таких целей были произведены на производстве ОАО «Кировский завод» в г. Кирове и АО «Привод» в г. Лысове.

В 2009 году вторая турбогенераторная установка была выведена из строя, в виду её полного физического износа.

К концу 2010 года мощность Паужетской геотермальной станции составила 12 МВт. Однако, она ограничивалась объемами поставляемого пара с Камбального месторождения. В связи с этим в 2010 году было принято решение о реконструкции и создании нового энергоблока, с целью увеличения её мощности до 14,5 МВт. Блок был смонтирован и готов в 2011 году. Планировался запуск нового оборудования, а также дополнительной сети трубопровода и прокладки водоотводов. В настоящее время идет реализация введения энергоблока в эксплуатацию, что не только повысит мощностные характеристики, но и решит ряд экологических проблем.

С начала 2006 года электростанция включена в состав ОАО «Камчатскэнерго» и начала деятельность как самостоятельное юр. лицо под названием ОАО «Паужетская ГеоЭС». В 2009 году станция входит в состав холдинга ОАО «РусГидро».

На сегодняшний день Паужетская ГеоЭС производит и сбывает электрическую энергию в изолированном энергоузле Озерновский.

Территория Паужетской геотермальной станции

Общая площадь, занимаемая объектом — 1,9 га. Территория, окружающая станцию, весьма красочна. «Кислотные» ручьи, спускаются вниз по склону и представляют собой места для купания. Вся территория заполнена гудящими трубами, которые испускают пар. На заднем фоне красуются горные долины и богатые зеленые леса.

Неподалеку от станции распложены фумаролы, соседями которых являются обширные глиняные участки. Иногда группы бодрых туристов откапывают себе немного горячих земных недр.

Закупоренные скважины обозначены камнями и металлическими табличками. Вся территория вблизи ГеоЭС забита остатками старого железа и оборудования: трубы, вентили, насосы, двигатели, части автомобилей и вездеходов. Некоторые старые жители этих мест рассказывают о нескольких тысячах бульдозеров, которых поглотила собой вязкая глина. Весь лом, разбросанный по территории остается здесь. Морем его вывозить дорого, а дороги по земле не позволяют этого сделать.

Ещё одним отличительным фактом Пауэжетской ГЭС являются частые гости — медведи. Станция располагается прямо в заповедной территории, поэтому медведь здесь частый посетитель и уже не опасается ни людей, ни энергоустановок. Вследствие чего, на территории станции действуют правила безопасности как для сотрудников, так и для гостей.

Резервная помощь

В 30 км от поселка Паужетка, на западных берегах полуострова, в п. Озерновский находится резервная дизельная электростанция Озерновская. Она состоит из двух энерговагонов, в которых находятся дизель-генераторы, суммарной мощностью до 1,6 МВт. В периоды максимальной сезонной загрузки, с мая по апрель и с июля по август, станция приходит в работу. Также её мощности необходимы в период ремонта линии электропередачи или остановки Паужетской ГеоЭС.

Сравнительные показатели мощности

• Показатели доступны с 2005 по 2010 год.
• Самая большая установленная мощность к концу года — 14,5 МВт (2006-2008 г.)
• Самая малая установленная мощность к концу года — 8,5 МВт (2005 г.)
• Самая большая выработка электроэнергии — 46,8 млн*кВт*ч (2007 г.)
• Самая малая выработка электроэнергии — 37,7 млн*кВт*ч (2007 г.)

Достоинства

1. Геотермальная станция не требует топлива, запасы которого в природе ограничены.
2. Эксплуатационные расходы сводятся лишь к плановой замене оборудования и комплектующих.
3. Малый срок окупаемости.
4. Условно такие станции можно назвать экологически чистыми.
5. Технологическое оборудование работает за счет добываемой энергии, без необходимости дополнительных ресурсов.
6. Такие станции могут производить опреснение воды.

Недостатки

1. Шум от станции может быть слышен в близлежащих поселках.
2. Невозможность предугадать выделяемый материал при бурении скважин: от минеральной воды, до токсичного газа и даже нефти.
3. В связи с пунктом 2, получение разрешения на исследовательские работы дается властями очень неохотно.
4. Результатом эксплуатации геотермальной станции может стать обвал грунта.

Популярные туры и экскурсии

Паужетская — геотермальная гидроэлектростанция — 12 МВт, Россия, 2021

18.08.2016 — Паужетская геотермальная станция отмечает 50-летний юбилей со дня пуска в эксплуатацию. 18 августа 1966 года станция выдала в сеть первый киловатт электроэнергии. Это событие дало начало развитию геотермальной энергетики Камчатки, доказав принципиальную возможность применения возобновляемых геотермальных источников энергии.

История строительства Паужетской геотермальной электростанции, расположенной в Камчатской крае России, начинается в середине 50-х годов прошлого столетия.

Президиум АН СССР 15 марта 1954 года поручил Лаборатории вулканологии направить на Южную Камчатку геотермальную экспедицию для сбора необходимых материалов и выбора подходящего объекта для разведочного бурения. Обследование геотермальных источников Камчатки прошло в 1955 году под руководством академика АН СССР Михаила Лаврентьева. По его итогам комиссия дала заключение, что месторождение пригодно для добычи пароводяного ресурса, и выбрала место бурения скважины на площадке Паужетских термальных источников.

Первая рабочая скважина была пробурена в 1957 году, ее глубина составляла 800 метров. Пароводяная смесь, полученная из этой скважины, по заключению специалистов, была пригодна для использования в турбинах. Геологоразведочные работы длились 8 лет и закончились в 1962 году. А уже через 4 года, в 1966 году, был произведен пуск Паужетской ГеоЭС. На тот момент установленная мощность станции составляла 5 МВт, на ГеоЭС были установлены две генераторные установки с турбинами по 2,5 МВт. Затем в результате реконструкции мощность станции выросла до 12 МВт.

За время проведения разведочных работ на территории Паужетского месторождения было пробурено порядка 70 скважин глубиной от 230 до 1200 метров. В настоящий момент эксплуатируются 9, они обеспечивают паровым ресурсом геотермальную станцию. Для поддержания и увеличения располагаемой мощности, в рамках программы комплексной модернизации, в период с 2016 по 2021 год на Паужетской геотермальной электростанции планируется обновление основного оборудования и систем, на геотермальном месторождении — реализация проекта бурения новых скважин.

В настоящий момент Паужетская ГеоЭС принадлежит энергетической компании РусГидро через подразделение РАО ЭС Востока и является гарантирующим поставщиком Озерновского изолированного энергоузла, ежегодно вырабатывает порядка 42 миллионов кВт ч электроэнергии. Станция обеспечивает теплом и светом население и предприятия четырех поселков: Озерновский, Запорожье, Шумный и Паужетка.

Геотермальные электростанции России | Архив С.О.К. | 2020

Российская геотермальная энергетика основана как советский проект, предусматривавший широкомасштабное комплексное использование этого возобновляемого источника энергии. С 1954 года соответствующими научными исследованиями занимались более 60 институтов. Министерством газовой промышленности СССР были пробурены более 3000 геотермальных скважин глубиной до 5,5 км, созданы пять региональных управлений по использованию глубинного тепла Земли, работало специализированное НПО «Союзбургеотермия».

Геотермальная электроэнергетика, в отличие от других технологий использования энергии Земли, требует высоких значений температур теплоносителя. В России регионами, где имеются пароводяные геотермальные месторождения, являются Камчатка и Курильские острова (рис. 1). Ещё в 1737 году знаменитый русский путешественник С. П. Крашенников разведывал геотермальные источники Камчатки. Систематическое изучение их было начато в 1930-е годы видным геологом Б. И. Пийпом (1906–1966), издавшим в 1937 году книгу [2] и организовавшим геотермальные исследования. В 1962-м Б. И. Пийп создал Институт вулканологии и сейсмологии АН СССР в городе Петропавловске-Камчатском. Таким образом, создание Камчатской геотермальной научной школы можно датировать 1937 годом, а отличительной особенностью данной школы являются исследования высокотемпературных месторождений.

После военных лет развитие экономики Камчатки потребовало строительства электростанций, и в 1948 году главный энергетик треста «Сахалинрыбпром» А. А. Гавронский (1903–1971) получил авторское свидетельство на производство электроэнергии из геотермальных источников, что позволило ему в 1949 году обратиться к И. В. Сталину (как к Председателю Совета Министров) с предложением о развитии геотермальной энергетики.

После всестороннего и дискуссионного рассмотрения данного вопроса в Академии наук СССР, при поддержке академика М. В. Кирпичёва (1878–1955), выдающегося теплоэнергетика и основателя советской научной школы котлостроения, первый заместитель Председателя Совмина В. М. Молотов поручил АН СССР приступить к геотермальным исследованиям.

В 1954 году президиум АН СССР направил из Москвы на Камчатку экспедицию Лаборатории вулканологии Академии наук под руководством Б. И. Пийпа для выбора места строительства геотермальной электростанции. Уже в следующем году эта экспедиция рекомендовала начать разведочное бурение на юге Камчатки в районе Паужетских геотермальных источников — в 30 км от побережья Охотского моря у реки Паужетка.

В 1956 году на Камчатку выезжала комиссия президиума Академии наук СССР во главе с академиком М. А. Лаврентьевым. В её составе были академики И. Е. Тамм, А. Н. Тихонов, известные вулканологи, геотермики и гидрогеологи Б. И. Пийп, Ф. А. Макаренко, В. И. Влодавец, В. В. Иванов, Н. И. Нехорошев, Н. И. Хитаров, инженер А. А. Гавронский [3]. Комиссия выбрала точку заложения бурения первой 500-метровой скважины на площадке Паужетских геотермальных источников и утвердила программу работ созданной там же в 1957 году Контрольно-наблюдательной геотермальной станции Лаборатории вулканологии (Паужетская геотермальная экспедиция). Руководителем этой экспедиции был назначен Б. И. Пийп, гидрогеологическими исследованиями руководили В. В. Аверьев и В. М. Сугробов.

1957 год считается фактическим началом комплекса работ по строительству Паужетской ГеоТЭС. В 1957–1958 годах была пробурена первая в СССР пароводяная скважина. На глубине 120–300 м она вскрыла месторождение с пароводяной смесью температурой +200°C. С 1959 по 1963 годы на Паужетском месторождении были пробурены и опробованы 21 разведочная скважина, на десяти из которых были выполнены годовые опытно-эксплуатационные испытания.

Выдающийся вклад в развитие геотермальной геологии полуострова Камчатка внёс советский вулканолог В. В. Аверьев (1929–1968) [4]. Он возглавлял новое научное направление исследований о вулканизме как проявлении магматического вещества на поверхности Земли и о соответствующих геотермальных процессах [5]. В. В. Аверьев предложил произвести глубокое бурение в зону влияния магматических очагов под вулканами, которое только было реализовано в XXI веке в США и в Исландии. Под руководством В. В. Аверьева впервые в СССР на Паужетской станции была разработана, изготовлена и испытана аппаратура для испытания пароводяных скважин, разработаны методики испытаний (гидрогеологических, гидрохимических, гидротермических) и определения запасов геотермальных пароводяных месторождений.

После оценки потенциальной мощности Паужетской геотермальной системы в 30 МВт советское правительство в 1965 году приняло решение о строительстве Паужетской ГеоТЭС установленной мощностью 5 МВт. Результаты исследований Паужетского месторождения, а также других месторождений, были обобщены Б. И. Пийпом в книге [6], актуальной до настоящего времени. Проект Паужетской ГеоТЭС разработал инициатор проектирования отечественной геотермальной энергетики, главный специалист Новосибирского филиала института «Теплоэлектропроект» Б. М. Выморков (главный инженер проекта), и он же был первым директором этой станции. Технические решения Паужетской ГеоТЭС были приняты с учётом мирового опыта того времени [7] и передовых технологий отечественного энергостроения. Сепараторы были установлены на каждой из девяти эксплуатируемых скважинах (всего пробурено 79 скважин, фото 1).

На станции были установлены две паровые турбины мощностью 2,5 МВт каждая, переделанные персоналом станции из серийных машин Калужского турбинного завода (КТЗ). Оригинальная конструкция смешивающего конденсатора с речной водой обеспечивала устойчивую работу станции. Паужетская ГеоТЭС, первая в нашей стране, строилась два года и 19 августа 1966 года была введена в эксплуатацию. Она работает и в наши дни. На фото 2 представлен машинный зал Паужетской ГеоТЭС. Следует отметить, что с первых дней работ по разведке месторождения и до последних дней жизни инициатор строительства Паужетской ГеоТЭС А. А. Гавронский активно участвовал во всех этапах её создания [4]. Со временем менялись турбины и другое оборудование станции. В настоящее время в работе паровая турбина мощностью 6 МВт, также производства КТЗ, изготовленная в 1940 году, а вторая (той же мощности), переоборудованная из судовой турбины производства АО «Кировский завод» в 2006-м, находится в резерве. 

Паужетское геотермальное месторождение в настоящее время эксплуатируется АО «Тепло Земли», которое является правопреемником ГУП «Камчатскбургеотермия». Запасы месторождения утверждены в 2008 году на 25-летний срок эксплуатации с удельным расходом пара ГеоТЭС 2,5 кг/с при фактическом расходе 4,03 кг/с, что соответствует среднегодовой мощности станции 6,7 МВт, а при пиковом потреблении — до 11 МВт.

Сейчас на месторождении имеется 22 скважины глубиной от 405 до 1205 м, из которых десять действующих (добычных) с общим расходом пара 27,1 кг/с, достаточным для обеспечения электрической мощности до 10,9 МВт, с температурой пароводяной смеси на устье 179°C и давлении до 3 бар. Каждая добычная скважина оборудована сепаратором, пар из которого (около 10%) по трубопроводам централизовано подаётся на ГеоТЭС. Сепарат скважин в объёме 5% используется для теплоснабжения объектов в посёлке Паужетка, 8% подаётся в реинжекционную скважину, остальное в объёме 87% сбрасывается в ручей Быстрый и реку Паужетка. За девять месяцев 2019 года добыто 558,8 тыс. тонн при средней мощности 4,5 МВт. Выработка электроэнергии составила 326285 тыс. кВт·ч.

Первая в мире бинарная Паратунская ГеоТЭС мощностью 670 кВт была выполнена по изобретению академика С. С. Кутателадзе (1914–1986) в соавторстве с д.т.н. Л. М. Розенфельдом и Б. М. Выморковым, разработкам Института технической теплофизики (ИТТФ) СО АН СССР, ВНИИ холодильного оборудования и Ленинградского технологического института холодильной промышленности и проекту Новосибирского института ГипроНИИ АН СССР. Паратунская ГеоТЭС была построена в 1967 году в 70 км от ПетропавловскаКамчатского у посёлка Термальный.

Строительством и эксплуатацией данной станции занималась ученица С. С. Кутателадзе к.т.н. В. Н. Москвичева. Результаты работы ГеоТЭС в течение 2000 ч подтвердили её проектные характеристики. Через два года после ликвидации участка Новосибирского ИТТФ АН СССР данная ГеоТЭС прекратила работу [8].

С целью возрождения российских бинарных энерготехнологий и организации серийного производства бинарных электростанций (БЭС), в соответствии с приказом РАО «ЕЭС России» №500, была начата реализация проекта строительства бинарного энергоблока на Паужетской ГеоТЭС. В 2007 году московское ЗАО «Геоинком» (генеральный директор Г. В. Томаров) разработало технический проект типового бинарного энергоблока, а также технические проекты основного оборудования — испарителя-пароперегревателя, конденсатора и паровой турбины, выбрав в качестве рабочего цикла озонобезопасный хладон R134а. Была также разработана технологическая схема и рассчитаны её параметры, подобрано специальное вспомогательное оборудование и арматура, определены основные компоновочные и архитектурно-строительные решения.

Генеральным проектировщиком (московской компанией ОАО «НИИЭС») на базе технического проекта была разработана рабочая проектная документация на строительство опытно-промышленного экспериментального энергоблока (фото 3) с бинарным циклом мощностью 2,5 МВт на площадке Паужетской ГеоТЭС.

В 2014 году монтаж данной ГеоТЭС мощностью 2,5 МВт для утилизации тепла сепарата и конденсата паровых турбин был завершён, однако по ряду причин бинарный энергоблок не введён в эксплуатацию до настоящего времени.

Дальнейшее развитие бинарных энергоциклов было выполнено к.т.н. А. И. Калиной (1933–2018), который предложил использовать в качестве промежуточного рабочего тела водоаммиачную смесь (взамен фреонов), что более чем вдвое повысило эффективность бинарных электростанций [9]. Первая такая станция была построена в 1992 году за рубежом — в городе Лос-Анджелесе (США). В 1980-е годы Камчатская геотермальная школа Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН в Петропавловске-Камчатском приступила к широкомасштабным исследованиям геотермальных месторождений, в том числе крупнейшего Мутновского, находящегося в 100 км от Петропавловска-Камчатского. В 1990 году Госкомитет по запасам СССР утвердил запасы Мутновского месторождения с суммарным дебитом пара 156,2 кг/с при давлении 6–8 бар (соответствует мощности 78 МВт), а ранее, в 1987-м, не дожидаясь подсчёта запасов, советское Минэнерго утвердило технико-экономическое обоснование (ТЭО) проекта строительства Мутновской ГеоТЭС мощностью 50 МВт, и в 1988-м была организована дирекция по её строительству [10].

На протяжении последующих пяти лет Минэнерго СССР и администрация Камчатской области пытались построить на Камчатке атомную электростанцию. Проблемы сейсмичности и отсутствие соответствующего оборудования заставили вернуться к строительству Мутновской ГеоТЭС. В 1993 году губернатор Камчатской области В. А. Бирюков в Лондоне инициировал выделение Европейским банком реконструкции и развития (ЕБРР) гранта исландской фирме Virkir-Orkinl для разработки ТЭО «Система геотермального электротеплоснабжения городов Елизово и Петропавловска-Камчатского» [11].

Аналогичную работу в России выполнил также московский институт «ВНИПИэнергопром» совместно с Калужским турбинным заводом. Банк отдал предпочтение исландскому ТЭО с комбинированной ГеоТЭС мощностью 50 МВт с теплофикационными турбинами, тепловой станцией с использованием тепла 600 т/ч сепарата и конденсата и со строительством теплопровода диаметром 500 мм, протяжённостью 83 км до города Елизово и далее до Петропавловска-Камчатского, и стоимостью $ 158 млн.

Российский вариант, при сохранении тех же параметров (установленная электрическая мощность 50 МВт, такая же теплотрасса), предусматривал раздельное сооружение конденсационной ГеоТЭС и такое же теплоснабжение указанных городов. Такой подход объяснялся особенностями российского финансирования строительства энергообъектов. РАО «ЕЭС России» утвердило ТЭО Мутновской ГеоТЭС и готово было финансировать лишь электрогенерацию. Для строительства объектов геотермального теплоснабжения в 1993 году была организована компания «КамТЭК», которая не смогла собрать средства потенциальных потребителей для реализации проекта.

В этой тупиковой ситуации проблемами геотермальной энергетики в 1990-е годы начал заниматься ведущий российский специалист по паровым турбинам АЭС д.т.н., профессор О. А. Поваров (1938–2006). В 1994 году он инициирует создание акционерного общества (АОЗТ «Геотерм») с участием руководителей РАО «ЕЭС России» и ОАО «Камчатскэнерго», и уже в 1995-м РАО «ЕЭС России» утверждает ТЭО на строительство ВерхнеМутновской ГеоТЭС мощностью 12 МВт и открывает финансирование проекта.

Директором строительства станции назначается В. Е. Лузин. В том же году начинает прибывать и монтироваться оборудование станции. Калужский турбинный завод изготовил 14 модулей вагонного типа, соединённых между собой закрытыми переходами. Были пробурены три продуктивные и две реинжекционные скважины. 29 декабря 1999 года Верхне-Мутновская ГеоТЭС (фото 4) была принята в эксплуатацию, а все проблемы в ходе пусконаладочных работ устранялись до декабря 2002-го (замена воздушной конденсаторной установки, а также защита электрооборудования станции от выделяющего из геотермальной воды сероводорода и т. п.).

Впервые в мировой практике были применены горизонтальные гравитационные сепараторы, обеспечивающие максимальное удаление воды из геотермального пара. При проектировании и строительстве Верхне-Мутновской ГеоТЭС были апробированы новые технические решения, которые затем применили при возведении Мутновской ГеоТЭС.

В 1996 году О. А. Поваров, имея большой авторитет в зарубежных научных кругах (стажировки в США, разработка ГеоТЭС «Сан-Хасинто» в Никарагуа и др.), инициировал выделение средств ЕБРР на разработку окончательного варианта ТЭО Мутновской ГеоТЭС японской компании West Japan Engineering Consultants, Inc. (West JEC), российскому АО «Наука» (президент О. А. Поваров) и новозеландской фирме CENZi. В 1997 году ЕБРР утвердил ТЭО Мутновской ГеоТЭС мощностью 50 МВт со стоимостью строительства $154 млн. В 1998 году было подписано соглашение между Правительством РФ и ЕБРР о выделение АОЗТ «Геотерм» кредита на $ 99,9 млн со сроком погашения три года. Остальные $ 55 млн обязались профинансировать РАО «ЕЭС России», ОАО «Камчатскэнерго» и администрация Камчатской области. Дополнительно за счёт ОАО «Камчатскэнерго» была построена ЛЭП 220 кВ и автодорога до города Елизово. Генеральным проектировщиком ГеоТЭС в 1999 году было назначено ОАО «Зарубежэнергомонтаж» (город Иваново), а генподрядчиком строительства — ФГУП «ВО Технопромэкспорт», имевшее многолетний опыт строительства электростанций за рубежом.

В 2002 году в установленный трёхлетний срок было завершено строительство и осуществлён пуск в эксплуатацию Мутновской ГеоТЭС мощностью 50 МВт (2×25 МВт), ставшей флагманом российской геотермальной энергетики (фото 5). При её создании были реализованы современные технико-технологические решения: высокоэффективные оригинальные горизонтальные сепараторы первой и второй ступеней, работающие на основе гравитационного принципа отделения влаги (производство ОАО «ЗиО», город Подольск), высокоэкономичные и надёжные двухпоточные паровые турбины, разработанные и изготовленные на Калужском турбинном заводе, современная распределённая АСУ ТП на базе оборудования фирмы Siemens [11, 12].

В соответствии со схемой и программой развития электроэнергетики Камчатского края на 2019–2023 годы (kamgov.ru), суммарная мощность электрогенерирующих станций Камчатки в 2018 году составляла 630 МВт (100%), в том числе избыточная мощность около 50%. Установленная мощность ГеоТЭС составляет 74 МВт (11,7% от суммарной установленной мощности или 23,5% от фактически используемой). При общей выработке электроэнергии в 2018 году на Камчатке 1816 млн кВт·ч (100%) основная доля приходится на ТЭЦ-1 (установленная мощность 204 МВт) и ТЭЦ-2 (160 МВт), которые обеспечивают 57% производства всей электроэнергии полуострова. На долю Мутновской и Верхне-Мутновской ГеоТЭС приходится 23,5% выработки электроэнергии (427 млн кВт·ч).

В настоящее время основным источником газоснабжения Камчатки является магистральный газопровод от Кшукского месторождения диаметром 530 мм и протяжённостью 392 км, построенный в 2012 году. В программе отмечено, что в 2019-м его производительность упала с 750 до 420 млн м³ в год, а к 2030 году она сократится до 120 млн м³ в год.

Соответственно, существующие электрогенерирующие мощности в количестве 364 МВт потребуют дополнительных объёмов топочного мазута или замещения геотермальными электростанциями. Ведущие специалисты России д.г.-м.н. А. В. Кирюхин и к.г.-м.н. В. М. Сугробов из Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН в работе [13] дают прогнозную оценку геотермальных ресурсов для выработки электрической энергии от 680 до 1100 МВт (по объёмному методу и по естественной тепловой нагрузке) и от 3000 до 3900 МВт (по интенсивности вулканической активности).

Применение авторами матмоделирования посредством программного обеспечения TOUGh3 (Transport of Unsaturated Groundwater and Heat, то есть «термогидродинамическое численное моделирование с прогнозом эксплуатации продуктивных геотермальных резервуаров с известными фильтрационно-ёмкостными и энергетическими свойствами») показывает возможность увеличения мощности эксплуатируемого Мутновского геотермального месторождения до 105 МВт, а Паужетского геотермального месторождения — до 11 МВт, в том числе с использованием бинарных технологий.

Геотермальные пароводяные месторождения разведаны также на курильских островах Кунашир, Итуруп и Парамушир. Разведочные работы первого геотермального месторождения на участке «Прибрежный» были начаты на Кунашире в 1964 году, а в 1976-м были утверждены его запасы. В. Л. Микиртумов (1943 г.р.) в 1977 году, работая в институте «Сахалингражданпроект», разработал ТЭО проекта геотермального теплоснабжения острова Кунашир. Предприятие АО «Энергия» заказало Калужскому турбинному заводу модульную геотермальную электростанцию «Омега-500» мощностью 500 кВт, которая была установлена у подножия вулкана Менделеевский в 1993 году. В составе энергоблока была противодавленческая турбина «Кубань-0,5», разработанная КТЗ совместно с АО «Южно-Русская энергетическая компания» (Краснодар).

В 1994 году были завершены работы по строительству Менделеевской ГеоТЭС мощностью 3,6 МВт с двумя энергоблоками «Туман-2Л» (производство КТЗ) мощностью 1,8 МВт каждый. В 1996-м был построен геотермальный теплопровод от ГеоТЭС в посёлок Горячий Ключ с закрытием пяти угольных котельных. В 1997 году на Менделеевской ГеоТЭС была смонтирована блочная станция «Туман» (КТЗ) мощностью 17 Гкал/ч, а в 2008-м по проекту института «Сахалингражданпроект» был построен теплопровод в посёлок Южно-Курильск протяжённостью 9 км вдоль океанской бухты с пересечением двух рек и с перепадом отметок до 100 м. В ЮжноКурильске теплопровод подключили к тепловому пункту бывшей котельной и обеспечили геотермальное отопление зданий посёлка. С 2011 по 2019 годы выполнялась реконструкция ГеоТЭС с установкой оборудования фирмы Ormat Technologies (США, Израиль). Мощность Менделеевской ГеоТЭС после реконструкции составит 7,4 МВт.

На другом курильском острове Итуруп в 2007 году по проекту института «Новосибирсктеплоэлектропроект» была построена Океанская ГеоТЭС установленной мощностью 3,6 МВт, с двумя энергоблоками «Туман-2Л» мощностью по 1,8 МВт каждый. В 2015-м после аварии станция была выведена из эксплуатации.

Выводы

1. Геотермальная энергетика из всех ВИЭ находится на третьем месте в мире по объёмам электрогенерации после ветровой и фотоэлектрической. При общей мощности мировых ГеоТЭС 13,3 ГВт установленная мощность ГеоТЭС РФ составляет 74 МВт при потенциальной мощности ГеоТЭС только Камчатки 1,1 ГВт. Кроме того, Россия — одна из пяти стран мира, обладающая технологиями производства геотермальных турбин и оборудования, геологической и научной школой мирового уровня, инженерными школами по проектированию и эксплуатации.

2. Развитие российской геотермальной энергетики осуществлялось учёными высочайшей научной и инженерной квалификации, инициировавшими важнейшие разработки на государственном уровне. Исследования пароводяных геотермальных месторождений Камчатки были начаты в 1930-е годы д.г.-м.н. Б. И. Пийпом. Его идеи развил в 1960-е годы В. А. Аверин, обосновавший теорию образования месторождения. После организации Б. И. Пийпом в 1962 году Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН Лаборатория геотермии выполнила исследования геотермальных ресурсов Камчатки, которые оценивались от 650 до 3900 МВт в зависимости от метода использования.

3. Строительство первой в СССР Паужетской ГеоТЭС на Камчатском полуострове в 1949 году предложил А. А. Гавронский; Б. М. Выморков руководил её эксплуатацией в первые годы. В 1967 году на Камчатке была построена первая в мире бинарная Паратунская ГеоТЭС. В основе её энергетического цикла лежало изобретение Б. М. Выморкова, академика С. С. Кутателадзе и д.т.н. Л. М. Розенфельда.

В 1980-е и 1990-е годы учёным мирового уровня О. А. Поваровым было инициировано сооружение Верхне-Мутновской и Мутновской ГеоТЭС — самых мощных геотермальных станций в Российской Федерации. В 2003 году по разработке д.т.н. Г. В. Томарова была построена бинарная Паужетская ГеоТЭС, которая адаптировала в себе современные технологические решения мирового уровня.

4. Предварительный анализ энергобаланса и генерирующих мощностей Камчатского края, опыта эксплуатации ГеоТЭС и геологических прогнозных оценок показал возможность обеспечения электрогенерации Камчатки за счёт использования геотермальной энергии суммарной мощностью от 116 до 3900 МВт.

5. Для определения перспектив развития геотермальной энергетики Курильских островов требуются дополнительные исследования.

Паужетская ГеоЭС | Последние новости энергетики России. Информационный портал энергетика

Сегодня Паужетская ГеоЭС (геотермальная электростанция) празднует круглую дату — пятьдесят лет с момента ввода в режим промышленной эксплуатации, сообщили информационные агентства в четверг, восемнадцатого августа 2016-го года. Генерирующий на ВИЭ (возобновляемый источник энергии) объект был запущен в работу и направил в электросети пилотный киловатт энергии восемнадцатого августа 1966-го года. Отметим, в настоящее время Камчатка и […]

                      На конференции, прошедшей в Якутске и посвященной развитию возобновляемой энергетики на Дальнем Востоке, компания «РусГидро» представила презентацию, рассказывающую о годе России в GSEP (Глобальном Энергетическом партнёрстве). В этой связи компанией был представлен ряд проектов по развитию на Камчатке геотермальной энергетики, сообщают новости альтернативной энергетики. […]

  Джордж Рижинашвили, заместитель председателя правления ОАО «РусГидро», заявил об успешном завершении испытаний на Паужетской геотермальной станции — пилотном проекте на Камчатке, уникальность которого состоит в использовании бинарного энергоблока отечественного производства, передают 28.12.2012 г. новости альтернативной энергетики. Ранее подобные технологические разработки в энергетике не применялись. Испытания бинарного блока – единого технологического комплекса, включающего трубопроводы и […]

Паужетская ГеоЭС является первой геотермальной электростанцией на просторах России. Она была еще во времена СССР построена в южной части Камчатки. Сейчас, когда интерес к возобновляемой энергетике высок, как никогда, Паужетская ГеоЭС привлекает к себе взгляды. И оказывается, что этот объект генерации, многие годы исправно снабжающий электричеством и теплом жителей Камчатского полуострова, выглядит как настоящий образец […]

Новоназначенный генеральный директор ОАО Геотерм и Паужетской ГеоЭС Дмитрий Колесников родился 14-го июля 1970-го г. на Камчатке, в поселке Озерновский Усть-Большерецкого р-на. Образование Колесников получил в Петропавловск-Камчатском высшем инженерном морском училище, которое окончил в 1992-м году, овладев специальностью «Электрооборудование и автоматика судов». Карьеру Дмитрий Колесников начал с работы электромехаником на судах Океанрыбфлота, затем стал групповым […]

На Паужетской ГеоЭС (Камчатка) вот-вот откроется новейший геотермальный бинарный энергоблок, который строится в настоящий момент возле станции. Он будет первым проектом в своем роде на Дальнем Востоке. Хотя на Камчатке и Сахалине геотермальные электростанции работают уже довольно давно, таких инновационных энергоблоков на них до сегодняшнего дня не было. На днях был завершен главный этап монтажа […]

Геотермальная электростанция: как работает, плюсы и минусы. В России и зарубежом

В условиях глобального потепления во многих странах мира резко активизировалась «добыча» возобновляемой альтернативной энергии в основном за счет все новых ветровых и солнечных электростанций. Однако, как оказалось, их возможности серьезно ограничены климатическим фактором. При этом у нас буквально «под ногами» находятся поистине безграничные запасы тепловой энергии Земли, крохотную частичку которой нам поставляют геотермальные электростанции.

Потенциал геотермальной энергии превышает аналогичный показатель ископаемого топлива в 10000 раз. Через поверхность нашей планеты проходит поток тепла, эквивалентный сжиганию 46 млрд. тонн угля. Если в ближайшее время «приватизировать» хотя бы 1 % этой энергии, то отпадет необходимость в строительстве сотен обычных мощных электростанций.

Немного истории

Идею использовать собранный пар геотермальных источников впервые высказал в начале XIX века французский инженер и предприниматель Франсуа де Лардерель.

Первая в мире ГеоЭС в Лардерелло

Спустя почти 100 лет, в 1904 году итальянский бизнесмен Пьеро Конти впервые в городке Лардерелло испытал геотермальный генератор. Там же через семь лет была запущена первая в мире геотермальная электростанция (ГеоЭС), работающая, кстати, по сегодняшний день.

Пьеро Конти и его геотермальный генератор

Как работает геотермальная электростанция

Энергию в виде пара или горячей воды геотермальная электростанция получает от тепла Земли по специально пробуренным скважинам. Температура внутри их возрастает на градус по мере погружения вглубь через каждые 36 метров.

Получить энергию на ГеоЭС можно несколькими способами:

• Прямая схема представляет собой подачу пара по специальным трубам на турбину, соединенную с генератором;
• Непрямая схема практически ничем не отличается от предыдущей за исключением того, что пар в трубах проходит дополнительную очистку от «агрессивных» газов, разрушающих трубы;
• При смешанной схеме из образовавшегося конденсата удаляются не растворившиеся в нем газы;
• Принцип работы бинарной схемы состоит в том, что в качестве рабочего тела вместо воды используется другая жидкость с более низкой температурой кипения (к примеру, изопентан), которая, проходя через теплообменник, превращается в пар для вращения турбин.

Преимущества и недостатки

Преимущества геотермальной энергии уникальны своей неиссякаемостью и абсолютной независимостью от любых внешних факторов. Ни один источник альтернативной энергии не в состоянии достичь показателя коэффициента использования установленной энергии ГеоЭС – 80 %.

К недостаткам следует отнести дороговизну скважин. Чтобы добраться до «нужной» температуры приходится бурить на большую глубину. Так для горячего водоснабжения необходимо углубиться более чем на километр, а для электрогенерации – до нескольких километров.

Еще одна серьезная проблема – закачка отработанной воды в подземный водоносный горизонт, что также требует дополнительной энергии и финансовых затрат. Сброс их в природные водоемы чрезвычайно опасен, поскольку может привести к тяжелым последствиям для окружающей среды, из-за большого содержания в них токсичных металлов – свинца, кадмия, цинка и других.

Также при бурении скважин приходится учитывать сейсмическую активность района, где находятся практически все ГеоЭС. В противном случае, непродуманное бурение скважин может спровоцировать землетрясение.

Мировая геотермальная электроэнергетика

По состоянию на 2020 год все ГеоЭС в мире выработали почти 95100 ГВт⋅ч при установленной мощности около 15951 МВт. Данные показатели значительно уступают большинству электростанций на других возобновляемых источниках энергии.

Безусловный лидер в области геотермальной энергетики – США, на территории которых расположена крупнейшая в мире группа ГеоЭС – «Geysers» в 116 км севернее Сан-Франциско на границе округов Сонома и Лейк. На ее долю приходится четверть всей альтернативной энергии, произведенной в Калифорнии. Помимо США геотермальными электростанциями располагают около 25 государств, включая Россию.

Геотермальные электростанции России

Геотермальная энергетика в России – сравнительно молодое направление. Первая Паужетская ГеоЭС была введена в эксплуатацию на Камчатке в августе 1966 года. На сегодняшний день Россия располагает четырьмя ГеоЭС – тремя на Камчатке и одной на Курильских островах. Это Мутновская, Верхне-Мутновская, Паужетская и Менделеевская ГеоЭС.

В прошлом году суммарная мощность выработанной ими энергии составила 74 МВт. Помимо этого, геотермальная энергия широко используется для отопления жилых домов и горячего водоснабжения.

Помимо Дальневосточного региона геотермальные ресурсы сосредоточены на Северном Кавказе, Ставрополье и Кубани. Они также обнаружены в Калининградской области и Западной Сибири.

Мутновская ГеоЭС

Крупнейшим производителем электроэнергии среди российских геотермальных электростанций является Мутновская ГеоЭС мощностью 50 МВт, введенная в эксплуатацию почти 20 лет назад в 2002 году. Она находится в Елизовском районе Камчатского края на 800-метровой высоте.

Электростанция работает по прямой схеме – пароводяная смесь подается по трубам из 12 скважин. Далее на сепараторах происходит ее разделение на пар и воду, после чего пар поступает на турбины, а горячая вода – закачивается обратно в горные пласты. На Мутновской ГеоЭС установлены две турбины по 25 МВт каждая. Полученная энергия поступает в единую энергосистему.

Геотермальная электростанция для частного дома

Идея использовать тепло земных недр для отопления частного дома – уже давно не фантастика. Геотермальные отопительные системы прекрасно зарекомендовали себя, как в северных, так и в южных широтах. Правда, для этого потребуется специальное оборудование, способное аккумулировать природное тепло и передавать его на теплоноситель системы отопления.

Геотермальное оборудование частного дома включает: находящийся глубоко под землей испаритель, необходимый для поглощения тепловой энергии из грунта; конденсатор, который доводит антифриз до нужной температуры и тепловой насос, обеспечивающий циркуляцию антифриза в системе и контролирующий работу всей установки.

Далее нагретый антифриз поступает в буферный бак, где осуществляется передача энергии теплоносителю. Внутри буферного бака находится внутренний бак с водой из системы отопления и змеевик, по которому движется разогретый антифриз.

PROMFOTO из ЖЖ: ОАО «Паужетская ГеоЭС» — ZAVODFOTO.RU

45 лет назад, 18 августа 1966 года, в промышленную эксплуатацию была принята первая в нашей стране геотермальная электростанция – Паужетская. Этот юбилей – хороший повод рассказать подробнее об этой станции.

Изучение Камбального месторождения парагидротерм (смеси пара с горячей водой) началось в 1950-х годах. В 1957 году пробурили первую разведывательную скважину глубиной 800 м, в 1962 году геологоразведка, подтвердившая наличие значительных запасов парагидротерм, была завершена. Возникла идея строительства геотермальной электростанции.

Камбальное месторождение

Условия этому проекту способствовали – район предполагаемого строительства с одной стороны изолирован от энергосистемы, с другой – имеет потребителей электроэнергии в виде рыболовецких предприятий. Лучшего места для того, чтобы опробовать новую для СССР технологию, было не найти.

Станцию построили быстро, за несколько лет. Изначально, ее мощность составляла 5 МВт (2 агрегата по 2,5 МВт), в 1980 году добавили еще один агрегат мощностью 6 МВт.

Машинный зал

Паужетская ГеоЭС имела экспериментальный характер, рассматривалась как площадка для отработки новых технологий. К сожалению, развитие геотермальной энергетики в СССР этой станцией и ограничилось – в условиях советской экономики было проще возить танкерами на Камчатку мазут, чем строить геотермальные станции.

Турбина

После распада СССР, ситуация изменилась. Мазут стал дорог, и слова «Камчатка» и «Энергетический кризис» одно время воспринимались почти как синонимы – о приходе очередного танкера с мазутом телевидение сообщало на всю страну. В новой реальности, интерес к геотермальной энергетике возродился – были построены Верхне-Мутновская и Мутновская электростанции.

Машзал Мутновской ГеоЭС

Не обошли стороной перемены и Паужетскую электростанцию. В 2006 году вместо одного из старых гидроагрегатов был смонтирован новый, мощностью 6 МВт; в 2009 году второй из первоначально установленных агрегатов был выведен из эксплуатации в связи с износом. Таким образом, на сегодняшний день установленная мощность Паужетской ГеоТЭС – 12 МВт (2х6 МВт), располагаемая же мощность меньше, она лимитируется количеством поступающего из 10 скважин пара и составляет 6,8 МВт.

Паужетская ГеоЭС и строящийся бинарный энергоблок (справа)

Перспективы Паужетской ГеоЭС связаны со строительством бинарного энергоблока мощностью 2,5 МВт, который будет использовать не пар, а горячую воду, которая сейчас отделяется в сепараторах от пара и никак не используется. В настоящее время, энергоблок находится на завершающих этапах строительства, его пуск намечен на конец этого года.

Геотермальные электростанции в россии на карте

Геотермальная энергетика России — отрасль российской электроэнергетики, обеспечивающая энергоснабжение с использованием геотермальной энергии. По состоянию на 2019 год, в России эксплуатируются три геотермальные электростанции общей мощностью 74 МВт, все — в Камчатском крае. В 2018 году они выработали 427 млн кВт·ч электроэнергии [1] .

Содержание

Действующие ГеоЭС [ править | править код ]

Мутновская ГеоЭС [ править | править код ]

Крупнейшая геотермальная электростанция России — мощность 50 МВт, среднегодовая выработка около 350 млн кВт·ч. Введена в эксплуатацию в 2001 году, совместно с Верхне-Мутновской ГеоЭС обеспечивает около 30 % энергопотребления Центрального энергоузла Камчатки. Существует возможность увеличения мощности Мутновской ГеоЭС, как за счет строительства новых очередей станции (потенциал месторождения позволяет разместить электростанции общей мощностью около 300 МВт), так и повышения эффективности работы действующей станции путем монтажа бинарного энергоблока мощностью 13 МВт, использующего тепло сбросного сепарата [2] [3] .

Верхне-Мутновская ГеоЭС [ править | править код ]

Установленная мощность станции — 12 МВт, среднегодовая выработка электроэнергии — около 65 млн кВт·ч. Введена в эксплуатацию в 1999 году, работает в едином комплексе с Мутновской ГеоЭС [2] [3] .

Паужетская ГеоЭС [ править | править код ]

Установленная мощность станции — 12 МВт, располагаемая мощность ограничена количеством поставляемого пара и составляет 5,8-6,0 МВт, ежегодная выработка электроэнергии составляет около 42 млн кВт·ч. Первая геотермальная электростанция России, введена в эксплуатацию в 1966 году. Обеспечивает электроэнергией изолированный Озерновский энергоузел, используя ресурсы Паужетского геотермального месторождения. Также в составе Паужетской ГеоЭС имеется экспериментальный бинарный энергоблок мощностью 2,5 МВт, который должен был использовать в качестве теплоносителя сбросной сепарат температурой 120°С. По состоянию на 2019 год энергоблок не введён в эксплуатацию [3] [2] .

Выведенные из эксплуатации ГеоЭС [ править | править код ]

Паратунская ГеоЭС [ править | править код ]

Располагалась на Камчатке, вблизи посёлка Термальный, использовала геотермальные ресурсы Паратунских источников. Экспериментальная электростанция, построенная для отработки бинарного геотермального цикла (первая бинарная геотермальная электростанция в мире). Мощность — 0,6 МВт [4] .

Менделеевская ГеоТЭС [ править | править код ]

Установленная мощность — 3,6 МВт, тепловая мощность — 17 Гкал/час. Располагается на острове Кунашир около вулкана Менделеева, Сахалинская область. Введена в эксплуатацию в 2002 году. В 2016 году выведена в эксплуатации. Ведется модернизация станции, которая по состоянию на 2018 год находилась на завершающем этапе [5] [6] .

Океанская ГеоТЭС [ править | править код ]

Установленная мощность — 2,5 МВт. Расположена у подножия вулкана Баранского на острове Итуруп, Сахалинская область. Введена в эксплуатацию в 2007 году, в 2013 году остановлена в результате аварии, в 2016 году окончательно закрыта [7] .

Потенциал [ править | править код ]

Имеются оценки, согласно которым потенциал геотермальной энергии в России значительно превышает запасы органического топлива (до 10-15 раз). Выявленные в России запасы геотермальных вод (температура 40-200 С, глубина залегания до 3500 м) составляют около 14 млн м³ горячей воды в сутки, что соответствует около 30 млн тонн условного топлива [8]

Наиболее доступный к освоению геотермальный потенциал сосредоточен на Камчатке и Курильских островах. Ресурсы геотермальных месторождений Камчатки оцениваются в 250—350 МВт электроэнергии (по другим данным — в 2000 МВт [9] ), Курильских островов — в 230 МВт, что потенциально позволяет полностью закрыть потребности регионов в электроэнергии, теплоснабжении и горячей воде. Существенные объемы геотермальных ресурсов находятся на Северном Кавказе, Ставропольском и Краснодарском краях. В частности, в Дагестане разведано 12 геотермальных месторождений, в Чеченской республике — 14 месторождений, в Краснодарском крае — 13 месторождений. В целом разведанные ресурсы геотермального теплоносителя на Северном Кавказе позволяют обеспечить эксплуатацию электростанций мощностью около 200 МВт. В Дагестане ведется добыча геотермального теплоносителя для теплоснабжения, геотермальным отоплением пользуются более 100 тысяч человек [8] [9]

В Калининградской области имеется геотермальное месторождение с температурой теплоносителя 105—120°С, потенциально пригодное для использования в электроэнергетике. Существует проект бинарной ГеоЭС мощностью 4 МВт в городе Светлый. В Центральной части России высокотемпературный геотермальный теплоноситель в основном залегает на глубинах более 2 км, что делает его использование в целях электроэнергетики экономически неэффективным. Возможно использование теплоносителя с температурой 40-60°С, залегающего на глубине 800 м, в целях теплоснабжения [8] .

В Западной Сибири в ходе бурения нефтегазовых скважин на глубине до 1 км обнаружены геотермальные ресурсы Западно-Сибирского артезианского бассейна, потенциал которых оценивается в более чем 200 млн Гкал в год [10] .

История [ править | править код ]

В СССР разведка геотермальных ресурсов была начата в 1957 году с бурения первой скважины на Паужетском геотермальном месторождении. Геологоразведочные работы закончились в 1962 году, что позволило перейти к проектированию и строительству Паужетской ГеоЭС. Пуск первой в СССР геотермальной электростанции состоялся в 1966 году при мощности 5 МВт. В 1967 году была введена в эксплуатацию экспериментальная Паратунская ГеоЭС мощностью 0,6 МВт, первая в мире геотермальная электростанция с бинарным циклом [4] .

В сентябре 1977 года Госплан СССР принял решение построить Мутновскую ГеоЭС мощностью 200 МВт с вводом первых агрегатов в 1984—1985 годах. В 1983 году сроки строительства первой очереди были сдвинуты на 1986—1990 годы. Запасы месторождения были представлены в Государственный комитет по запасам только в 1987 году, а утверждены — в 1990 году. В 1988 году была создана дирекция строительства Мутновской ГеоЭС, но в связи со сложной экономической ситуацией в стране строительство станций затянулось, в 1999 году была введена в эксплуатацию опытно-промышленная Верхне-Мутновская ГеоЭС мощностью 12 МВт, в 2001 году — Мутновская ГеоЭС мощностью 50 МВт [11] [3] .

В 2002 году введена в эксплуатацию Менделеевская ГеоТЭС мощностью 3,6 МВт на острове Кунашир, в 2007 году — Океанская ГеоТЭС на острове Итуруп. По состоянию на 2019 год, эти электростанции выведены из эксплуатации [6] .

Геотермальная электростанция — ГеоЭС на Филиппинах Геотермальная электростанция (ГеоЭС или ГеоТЭС) вид электростанций, которые вырабатывают электрическую энергию из … Википедия

Энергетика Армении — Армянская АЭС электростанция, обеспечивающая около 40 % производимой электроэнергии в стране … Википедия

Промышленное производство — (Industrial production Index) Определение промышленного производства, тенденции развития производства Информация об определении промышленного производства, тенденции развития производства Содержание Содержание Обозначение и качество окружающей… … Энциклопедия инвестора

Атомная электростанция — См. также: Список АЭС мира Страны с атомными электростанциями … Википедия

Курильские острова — Космический снимо … Википедия

Индонезия — Республика Индонезия Republik Indonesia … Википедия

Курилы — Координаты: 46°30′ с. ш. 151°30′ в. д. / 46.5° с. ш … Википедия

Ярославская область — Координаты: 57°52′ с. ш. 39°12′ в. д. / 57.866667° с. ш. 39.2° в. д. … Википедия

КУРИЛЬСКИЕ ОСТРОВА — острова в Тихом океане от юга Камчатки до о. Хоккайдо (Япония). Большая Курильская гряда (1200 км) это около 30 островов, в т. ч. наиболее крупные Парамушир, Онекотан, Симушир, Уруп, Итуруп, Кунашир. Малая Курильская гряда (100 км) лежит юго… … Большая актуальная политическая энциклопедия

Геотермальные электростанции в России являются перспективным возобнобляемым источником. Россия имеет богатые геотермальные ресурсы с высокой и низкой температурами и делает хорошие шаги в этом направлении. Концепция экологической защиты может помочь продемонстрировать преимущества возобновляемых альтернативных источников использования энергии.

В России геотермальные исследования проведены в 53 научных центрах и высших учебных заведениях расположенных в разных городах и в разных ведомствах: Академии наук, Министерствах образования, природных ресурсов, топлива и энергетики. Такие работы проводятся в некоторых региональных научных центрах, как Москва, Санкт-Петербург, Архангельск, Махачкала, Геленджик, Приволжье (Ярославль, Казань, Самара), Урал (Уфа, Екатеринбург, Пермь, Оренбург), Сибирь (Новосибирск, Тюмень, Томск, Иркутск, Якутск), Дальний Восток (Хабаровск, Владивосток, Южно-Сахалинск, Петропавловск-на-Камчатке).

В этих центрах, проводятся: теоретические, прикладные, региональные изыскания, а также создается специальный инструментарий.

Использование геотермальной энергии

Геотермальные электростанции в России используются в основном для теплоснабжения и обогрева нескольких городов и населенных пунктов на Северном Кавказе и Камчатке с общей численностью населения 500 тыс.чел. Кроме того, в некоторых регионах страны глубокое тепло используется для теплиц общей площадью 465 тыс. м 2 . Самые активные гидротермальные ресурсы используются в Краснодарском крае, Дагестане и на Камчатке. Примерно половину добытых ресурсов применяется для теплоснабжения жилья и промышленных помещений, третья часть – на отопление теплиц, а только около 13 % – для промышленных процессов.

Помимо этого термальные воды используются примерно в 150 санаториях и 40 заводах по розливу минеральной воды. Количество электрической энергии, разработанной геотермальными электростанциями в России увеличивается по сравнению с мировым,но остается крайне незначительным.

Доля составляет всего 0,01 процента от общей выработки электроэнергии в стране.

Наиболее перспективным направлением использования низкотемпературных геотермальных ресурсов является применение тепловых насосов. Этот способ является оптимальным для многих регионов России – в Европейской части России и на Урале. Пока делаются первые шаги в этом направлении.

Электричество вырабатывается на некоторых электростанциях (ГеоЭС) только на Камчатке и Курильских островах. В настоящее время три станции работают на Камчатке:

Паужетская ГеоЭС (12 МВт), Верхне-Мутновская (12 МВт) и Мутновская ГеоЭС (50 МВт).

Паужетская ГеоЭС внутри

Две небольших ГеоЭС находятся в эксплуатации на островах Кунашир – Менделеевская ГеоТЭС, Итуруп – «Океанская» с установленной мощностью 7,4 МВт и 2,6 МВт соответственно.

Геотермальные электростанции в России по своему объему стоят на последних местах в мире. В Исландии приходится более 25% добываемой электроэнергии этим способом.

Менделеевская ГеоТЭС на Кунашире

Россия имеет значительные геотермальные ресурсы и имеющийся потенциал гораздо больше, чем текущее положение.

Этот ресурс далеко не адекватно развит в стране. В бывшем Советском Союзе, геолого-разведочные работы полезных ископаемых, нефти и газа хорошо поддерживался. Однако такая обширная деятельность не направлена для изучения геотермальных резервуаров даже в следствие подхода: геотермальные воды не считались энергетическими ресурсами. Но все-таки результаты бурения тысяч “сухих скважин” (просторечие в нефтяной отрасли), приносят вторичную выгоду для геотермальных исследований. Эти заброшенные колодцы которые были во время исследований нефтяной отрасли дешевле отдать для новых целей.

Преимущества и проблемы использования геотермальных ресурсов

Экологические преимущества использования возобновляемых источников энергии, таких как геотермальная признано. Однако есть серьезные препятствия на пути развития возобновляемых ресурсов, которые препятствуют развитию. Подробные геологические исследования и дорогостоящее бурение геотермальных скважин представляет собой крупные финансовые затраты, связанные со значительными геологическими и техническими рисками.

Использование возобновляемых источников энергии, включая геотермальные ресурсы, имеют также преимущества.

• Во-первых, использование местных энергетических ресурсов может снизить зависимость от импорта или необходимости строительства новых генерирующих мощностей для теплоснабжения в промышленных или жилых районах горячего водоснабжения.
• Во-вторых, замена традиционных видов топлива чистой энергией вызывает значительные улучшения состоянии окружающей среды и общественного здравоохранения и имеет соответствующую экономию.
• В-третьих, мера экономии энергии связан с КПД. Системы централизованного теплоснабжения являются общими в городских центрах России и нуждаются в модернизации и перехода на возобновляемые источники энергии со своими преимуществами. Это особенно важно с экономической точки зрения, устаревшие системы централизованного теплоснабжения не экономичны и инженерное время жизни уже истекло.

Геотермальные электростанции в России “чище” по сравнению с используемые ископаемое топливо. Международная конвенция по изменению климата и программы Европейского сообщества предусматривают продвижение возобновляемых источников энергии. Однако специфические юридические предписания относительно разведочных работ и добычи геотермальных вод отсутствует во всех странах. Отчасти это объясняется тем, что воды регулируются в соответствии с законами водных ресурсов, полезные ископаемые в соответствии с энергетическими законами.

Геотермальная энергия не относится к определенным равзделам законодательства и затрудняется решение различных методов эксплуатации и использования геотермальной мощности.

Геотермальная энергетика и устойчивое развитие

Промышленное развитие за последние два столетия принесло множество инноваций для человеческой цивилизации и принесли эксплуатацию природных ресурсов с угрожающей быстротой. Начиная с семидесятых годов 20-го века серьезные предупреждения о “пределах роста” пошли по миру с большим эффектом: ресурс эксплуатации, гонка вооружений, расточительное потребление разбазарили эти ресурсы в ускоренном темпе, наряду с экспоненциальным ростом численности населения планеты. На все это безумие необходимо большее количество энергии.

Самые расточительное и безперспективное – безответственность человека по привычке израсходования конечных и быстро истощающихся энергетических ресурсов угля, нефти и газа. Этой безответственной деятельностью занимается химическая промышленность для производства пластмасс, синтетических волокон, строительных материалов, красок, лаков, фармацевтических и косметических продуктов, пестицидов и многих других продуктов органической химии.

Но самый катастрофический эффект от использования ископаемого топлива -это равновесие биосферы и климата до такой степени, что необратимо будет влиять на наш жизненный выбор: рост пустынь, кислотные дожди портящие плодородные земли, отравление рек, озер и грунтовых вод, порча питьевой воды для растущего населения планеты, – и худшее из всех – более частые погодные катаклизмы, втягивающие ледники, разрушиающие горнолыжные курорты, тающие ледники, оползни, более сильные штормы, затопление густонаселенных прибрежных районов и островов, тем самым подвергая опасности людей и редкие виды флоры и фауны в результате миграций.

Потеря плодородных земель и культурное наследие происходит за счет добычи неумолимо растущего ископаемого топлива, выбросов в атмосферу, вызывающих глобальное потепление.

Путь к чистой, устойчивой энергетике сохраняющей ресурсы и привлечение биосферы и климата в естественный баланс связан с использованием возобновляемых источников энергии в виде геотермальных электростанций в России.

Ученые понимают необходимость сокращения сжигания ископаемого топлива выходящего за пределы целевых показателей Киотского протокола для того, чтобы замедлить глобальное потепление атмосферы Земли.

Геотермальная электростанция Хеллишейди — Энергетика

Геотермальная электростанция Hellisheidi расположена в Хенгилле, Исландия. Изображение любезно предоставлено Рехманом. Электростанция Хеллишейди производит около 303 МВт электроэнергии и 400 МВт тепловой энергии.Изображение любезно предоставлено Mannvit. Геотермальная электростанция Хеллишейди состоит из шести паровых турбин высокого давления мощностью 45 МВт и турбины низкого давления мощностью 33 МВт. Изображение любезно предоставлено Mannvit. Пар на заводе Hellisheidi в настоящее время собирается из более чем 30 скважин. Изображение любезно предоставлено Simisa.

Электростанция Hellisheidi занимает шестое место среди крупнейших геотермальных электростанций в мире по установленной мощности.Это парогазовая теплоэлектростанция (ТЭЦ), вырабатывающая 303 МВт электроэнергии и 400 МВт тепловой энергии. Завод расположен в Хенгилле, примерно в 11 км от существующей геотермальной электростанции Несьявеллир на юго-западе Исландии.

Завод был введен в эксплуатацию в пять этапов с 2006 по 2011 год и принадлежит и управляется Orkuveita Reykjavíkur.

Мощность завода в основном поставляется на алюминиевые заводы столицы Рейкьявика, расположенной в 20 км к западу от Хеллишейди.

Строительство электростанции Хеллишейди

Orkuveita Reykjavikur решила построить геотермальную электростанцию ​​в 2002 году на основании результатов исследовательского бурения, которое было завершено в 2001 году. Первая фаза проекта включала установку двух турбин высокого давления мощностью 45 МВт и начало производства в 2006 году. Паровая турбина высокого давления мощностью 33 МВт была добавлена ​​к станции в 2007 году в рамках второй фазы развития.

«Третья очередь, введенная в эксплуатацию в 2008 году, включала установку еще двух турбин высокого давления мощностью 45 МВт каждая.”

Третья очередь, введенная в эксплуатацию в 2008 году, включала установку еще двух турбин высокого давления мощностью 45 МВт каждая. Пар с горы Скарусмирарфьял используется для выработки электроэнергии на третьей фазе.

Геотермальная установка начала производить горячую воду на четвертой стадии развития, которая была завершена в 2010 году. На этом этапе также был проложен магистральный трубопровод горячей воды для централизованного теплоснабжения.

Пятый и заключительный этап разработки включал в себя установку двух турбин мощностью 45 МВт в 2011 году.

Электростанция Хеллишейди

Геотермальная электростанция Hellisheidi была построена на площади 13 000 м2 недалеко от горы Хенгилл в геотермальной зоне Хенгилл, одном из крупнейших высокотемпературных геотермальных полей в Исландии, площадью 110 км2. Электроэнергия вырабатывается с помощью комбинации шести паровых турбин высокого и одной низкого давления.

Горячий флюид добывается через 30 скважин на глубине от 2 000 м до 3 000 м. Добываемая жидкость проходит через сепараторы пара и тумана.Отделенный горячий пар приводит в движение турбины для выработки электроэнергии. Для производства электроэнергии установка использует около 500 кг / с геотермального пара при температуре 180 ° C.

Электрическая система каждого энергоблока электростанции состоит из генератора 50 МВА, повышающего трансформатора 50 МВА / 220 кВ и трансформатора 11/11 кВ для подключения к системе обслуживания станции 11 кВ.

«Электроэнергия, вырабатываемая электростанцией, передается на подстанцию ​​национальной сети, расположенную в 1 км от электростанции.”

Электроэнергия, вырабатываемая электростанцией, передается на подстанцию ​​национальной сети, расположенную в 1 км от электростанции.

Производство и поставка горячей воды Hellisheidi

Пресные грунтовые воды нагреваются до 50 ° C паром от турбин. Вода снова нагревается за счет теплообмена до 83 ° C.

Повторно нагретая вода перекачивается в резервуар для горячей воды емкостью 950 м3 на территории завода по трубе шириной 1 м и длиной 360 м. Горячая вода поступает в город Рейкьявик по магистрали 19.Предизолированный подземный трубопровод протяженностью 5 км и диаметром от 0,9 м до 1 м.

Строительство магистрального трубопровода горячей воды Hellisheidi началось в 2008 году. Трубопровод был введен в эксплуатацию в конце 2010 года и имеет максимальный расход 2 250 л / с.

Подрядчики / поставщики, участвовавшие в строительстве электростанции Хеллишейди

Контракт на проектирование и строительство электростанции в Хеллишейди был заключен с компанией Mannvit Engineering.

Verkís Engineering получила контракт на проектирование и строительство магистрального трубопровода горячей воды Hellisheidi.

Mitsubishi поставила шесть паровых турбин высокого давления мощностью 45 МВт, а Toshiba — одну паровую турбину низкого давления мощностью 33 МВт для электростанции.

Противоточная система влажного охлаждения, используемая на электростанции, была поставлена ​​компанией SPX Cooling Technologies. Компания Siemens поставила систему управления и защиты для электростанции.

Современная геотермальная энергетика: Геотермальные электростанции бинарного цикла

1.

Г. В. Томаров, А. И. Никольский, В.Семенов Н., Шипков А.А., Геотермальная энергетика: Справочник , изд. Безруких П.П. (М .: Интерэнерго-Издат, 2015).

2.

Дж. Ларджола, А. Ууситало и Т. Турунен-Саарести, «Предпосылки и краткое изложение коммерческой разработки и эксплуатации ORC», в Proc. 1-й Int. Семин. по ORC Power Systems (ORC2011), Делфт, 22–23 сентября 2011 г. (Tech. Univ., Делфт, 2011).

Google ученый

3.

Р. Бертани, «Обновленный отчет по производству геотермальной энергии в мире за 2010–2014 гг.», В Proc. Всемирного геотермального конгресса. 2015 (WGC-2015), Мельбурн, 19–25 апреля 2015 г. (Международная ассоциация геотермальных источников, Мельбурн, 2015 г.).

Google ученый

4.

Томаров Г. В., Шипков А. А. Утилизация геотермальной воды на двухцикловых электростанциях // Альтернатив. Energ. Экол., № 18 , 55–64 (2014).

Google ученый

5.

Р. Оренштейн, Б. Дельвиче и Дж. Ловкин, «Геотермальный проект Дона А. Кэмпбелла — Разработка низкотемпературных ресурсов», в Proc. Всемирный геотермальный конгресс. 2015 (WGC-2015), Мельбурн, 19–25 апреля 2015 г. (Международная ассоциация геотермальных источников, Мельбурн, 2015 г.).

Google ученый

6.

П. Дж. Маго, Л. М. Чамра, К. Сринивасан и К. Сомаяджи «Исследование регенеративных органических циклов Ренкина с использованием сухих жидкостей», Прил.Therm. Англ. 28 , 998–1007 (2008).

Артикул Google ученый

7.

Имран М., Усман М., Б.-С. Парк и Янг, «Сравнительная оценка интеграции органического цикла Ренкина для низкотемпературных геотермальных источников тепла», Energy 102 , 473–490 (2016).

Артикул Google ученый

8.

Томаров Г.В., Шипков А.А., Э.Сорокина В. Совершенствование геотермальных электростанций с бинарным циклом // Теплоэнергетика. Англ. 62 , 878–885 (2015). doi 10.1134 / S0040601515120101

Статья Google ученый

9.

Н. Памбуди, Р. Итои, С. Джалилинасрабади и К. Джелани, «Повышение эффективности геотермальной электростанции с одной вспышкой с применением трех сценариев развития с использованием термодинамических методов», в Proc. Всемирный геотермальный конгресс. 2015 (WGC-2015), Мельбурн, апр.19–25, 2015 г. (Int. Geotherm. Assoc., Мельбурн, 8).

Google ученый

10.

Л. Мороз, А. Нассар и К. Джоли, ASME Turbo Expo 2015 — Учебное занятие по вопросам проектирования и оценки технологий рекуперации отходящего тепла (SoftIn-Way, 2015).

Google ученый

11.

Ormat Technologies, Inc. Информационный бюллетень. 29.02.2012.

12.

А. Никольский, А. Шипков, В. Семенов, Г. Томаров, «Оборудование российских геотермальных электростанций с ORC-установками», в сб .: Proc. Всемирный геотермальный конгресс. 2015 (WGC-2015), Мельбурн, 19–25 апреля 2015 г. (Международная ассоциация геотермальных источников, Мельбурн, 2015 г.).

Google ученый

13.

Малышенко С.П., Счастливцев А.И. Термодинамический КПД геотермальных электростанций с водородным пароперегревом // Теплоэнергетика. Англ. 57 , 931–936 (2010).

Артикул Google ученый

14.

А. И. Калина, «Новые термодинамические циклы и энергетические системы для геотермальных приложений». Геотерм. Энергия 12 (2), 10–13 (2005).

Google ученый

15.

М. Миролли, Х. Хьяртарсон, Х.А. Млчак и М. Ральф, «Испытания и опыт эксплуатации геотермальной электростанции калининского цикла мощностью 2 МВт в Хусавике, Исландия», OMMI 1 (2), 6 (2002).

Google ученый

16.

Э. Кнапек и К. Плетл, «Геотермальная энергия в пригородах Мюнхена», представлена ​​на семинаре GeoGH, Оффенбург, 19 февраля 2014 г.

Google ученый

17.

Томаров Г. В., Никольский А. И., Семенов В. Н., Шипков А. А. Строительство пилотного бинарного энергоблока в России на Паужетской геотермальной электростанции // Теплоэнергетика. Англ. 57 , 925–930 (2010).

Артикул Google ученый

18.

Томаров Г. В., Никольский А. И., Семенов В. Н., Шипков А. А. Оборудование двухциклового энергоблока Паужетской геотермальной электростанции // Теплоэнергетика. Англ. 61 , 406–410 (2014).

Артикул Google ученый

Извлечение лития из отделения Паужетской геотермальной станции сорбентами на основе модифицированных силикатов и алюмосиликатов месторождений Камчатского края

2-я Международная геотермальная конференция

IOP Conf.Серия: Наука о Земле и окружающей среде 249 (2019) 012032

IOP Publishing

doi: 10.1088 / 1755-1315 / 249/1/012032

4

До 20% приходится на кристобалит, кристаллический кремнезем, слюду и глинистые материалы . Кремнистый модуль SiO2 / Al2O3

изменяется в пределах 5,0–6,0. Модификация кремнезема осуществлялась микроволновым излучением мощностью

1000 Вт и частотой 2450 МГц в течение 5 минут. Фракция с размером частиц от

до

0.25-0,50 мм были разделены методом сухого просеивания. Химическая модификация кремнезема (MSILi)

и цеолита (ZEO-5Li) проводилась в динамическом режиме. Раствор, представляющий собой смесь хлоридов алюминия

и лития с концентрацией алюминия 5,4 г / л, лития 0,7 г / л и скоростью раствора 4

мл / мин, пропускали через колонки с сорбентами. Затем колонки закрывали и выдерживали в течение 24 часов

при комнатной температуре. Через 24 часа через колонки пропускали 2% раствор гидроксида аммония.

Колонки закрывали, снова выдерживали в течение суток и промывали водой до стабильного значения рН и

Отсутствие ионов алюминия и лития

в промывных водах. Двойной гидроксид алюминия

и

лития осаждается в фазе сорбента. Перед сорбцией сорбенты промывали 0,01 М соляной кислотой

, а затем водой.

3. Результаты и обсуждение

Сорбцию из модельных и природных растворов проводили методом нисходящего потока со скоростью

1 мл / мин.Экспериментальные данные представлены в таблице 2 и на графике (рис.1). Десорбцию MSILi

и ZEO-5Li проводили 0,01 М соляной кислотой (рис. 2). Сорбция из техногенного раствора Паужетской геотермальной залежи

также проводилась методом нисходящего потока. Экспериментальные данные

представлены на графике (рис.3). Содержание щелочных и щелочно-земельных металлов в элюате составляло

одновременно контролируемых.

Динамика сорбции лития представлена ​​на графике (рис.1). Литий не обнаружен в первых

25 объемах колонок с использованием модифицированного кремнезема (MSILi). Затем наступает фракция прорыва, концентрация лития

быстро увеличивается и становится равной исходному значению после 50 объемов колонки. 0,22

мг / л концентрация лития определяется в первых объемах элюата при сорбции на (ZEO-5Li). Концентрация лития

медленно увеличивается и не достигает исходного значения даже после прохождения 70 объемов

мкм.

На графике можно выделить три зоны, связанные с разными механизмами сорбционного процесса.

. Первая зона (от 0 до 25 объемов колонки), возможно, характеризуется внешним диффузионным механизмом. Вторая зона (варьируется в пределах 25–50 объемов колонок) характеризуется механизмом смешанной диффузии

, а третья (более 50 объемов колонок) — механизмом внутренней диффузии

. Такая тенденция обнаруживается во втором и последующих циклах.Было проведено всего четыре цикла сорбции

. Сорбционная емкость составляет 0,29 мг / л в первом цикле при сорбции на

MSILi. Во втором цикле сорбционная емкость снижается почти в три раза и становится равной 0,11 мг / г, после чего

стабилизируется. На первом цикле десорбции извлекается 98,9% лития. Извлечение лития

снижается к четвертому циклу до 95,7%. Коэффициент концентрации (k) равен

3.44 ± 0,30. Сорбционная емкость выше при сорбции на ZEO-5Li. Он равен 0,44 мг / л при

в первом цикле, снижается до 0,34 мг / л во втором цикле и начинает расти, а затем стабилизируется на уровне

на уровне 0,38 мг / г в третьем цикле. Извлечение лития из сорбента ZEO-5Li остается на уровне

95,7%. Коэффициент концентрации увеличивается на 22% и составляет k1–4 = 3,71–4,54 к четырем циклам

.

Данные по сорбции лития из техногенного раствора представлены на графике (рис.4). Сорбент

перед сорбцией промывали соляной кислотой концентрации 0,01 М. Ионы лития, входящие в состав двойного гидроксида алюминия-лития

, полностью удалены из фазы сорбента. Обменные

центров, содержащих катионы натрия, калия и щелочноземельных металлов, декатионизированы лишь частично —

лет. Из фазы сорбентов катионы щелочных металлов удаляются наиболее полно, что подтверждается анализом

промывных вод и

промывных вод с последующей сорбцией.

Таблица 2. Степень извлечения и коэффициенты концентрации при десорбции лития соляной кислотой

С = 0,01 М

Геотермальные электростанции России — English Россия

Камчатка — край живых вулканов. Но люди научились получать пользу от вулканов. На Мутновской геотермальной электростанции, которая обеспечивает энергией треть центральной Камчатки, работает всего 50 человек.

Первая, опытная Паужетская геотермальная электростанция была построена на Камчатке полвека назад, а самая мощная промышленная Мутновская геотермальная электростанция мощностью 50 МВт была запущена в 2002 году.Это одна из самых современных геотермальных станций в мире. Пар создается с помощью 14 скважин глубиной от 900 до 2250 метров.

Станция расположена на высоте 800 м над уровнем моря, в 130 км от города Петропавловск-Камчатский. Вокруг прекрасные горы, над которыми встречаются холодные ветры Арктики и теплые ветры Тихого океана. Как следствие — тяжелые климатические условия.Метель при нулевой видимости ночью может укрыть бульдозер снегом. Утром надо было бы его искать и выкопать. Зимой выпадает до 8 метров снега, а медленный снег может продержаться до августа.

Еще одна проблема — обледенение. Все службы станции задействованы в противообледенительном процессе на ротации, где поливают башни теплой водой.

К середине января колодцы засыпают настолько сильным и глубоким снегом, что попасть в них можно только через люки в крыше.Их высота около 4-5 метров. Чтобы попасть в другие колодцы, им приходится по пояс вброд в снегу и выкопать входную дверь в 2-3-метровых насыпях снега.

Каждые пять дней рабочие должны посещать все скважины и проверять температуру и давление добываемой жидкости.

Коллектив «Мутновская» живет как большая семья. Многие работники здесь уже 7-10 лет, практически с момента открытия.На вокзале есть все для комфортного проживания и отдыха — детская площадка, бильярд, теннис, тренажерный зал и комната отдыха.

Есть также небольшой бассейн с проточной водой из термального источника, где можно купаться летом и зимой. На элитном курорте такое бывает редко, а здесь — в порядке вещей.

через

Информация и факты о геотермальной энергии

Геотермальная энергия тысячелетиями использовалась в некоторых странах для приготовления пищи и обогрева.Это просто энергия, получаемая от внутреннего тепла Земли.

Эта тепловая энергия содержится в породах и флюидах под земной корой. Его можно найти на мелководье до нескольких миль под поверхностью и даже дальше до чрезвычайно горячей расплавленной породы, называемой магмой.

Как это используется?

Эти подземные резервуары пара и горячей воды могут использоваться для выработки электроэнергии или для непосредственного обогрева и охлаждения зданий.

Система геотермального теплового насоса может использовать постоянную температуру верхних десяти футов (трех метров) поверхности Земли для обогрева дома зимой, одновременно отбирая тепло из здания и передавая его обратно в относительно более прохладную почву. летом.

Геотермальная вода из глубин Земли может использоваться непосредственно для отопления домов и офисов или для выращивания растений в теплицах. Некоторые города США прокладывают геотермальную горячую воду под дорогами и тротуарами для таяния снега.

Энергия 101: Геотермальные тепловые насосы

Производство геотермальной энергии

Для производства электроэнергии, генерируемой геотермальной энергией, в подземные резервуары пробурены скважины, иногда глубиной 1,6 км или более, для отбора пара и очень горячей воды, которая движется. турбины, связанные с генераторами электроэнергии.Первая геотермальная электроэнергия была произведена в Лардерелло, Италия, в 1904 году.

Есть три типа геотермальных электростанций: сухой пар, мгновенная вспышка и бинарные. Сухой пар, старейшая геотермальная технология, выводит пар из трещин в земле и использует его для непосредственного привода турбины. Установки мгновенного нагрева закачивают глубокую горячую воду под высоким давлением в более прохладную воду с низким давлением. Пар, образующийся в результате этого процесса, используется для привода турбины. В бинарных установках горячая вода проходит через вторичную жидкость с гораздо более низкой точкой кипения, чем вода.Это заставляет вторичную жидкость превращаться в пар, который затем приводит в движение турбину. Большинство геотермальных электростанций в будущем будут бинарными.

Геотермальная энергия вырабатывается более чем в 20 странах. Соединенные Штаты являются крупнейшим производителем в мире, а крупнейшее геотермальное месторождение в мире — это Гейзеры к северу от Сан-Франциско в Калифорнии. В Исландии многие здания и даже бассейны отапливаются геотермальной горячей водой. В Исландии есть по крайней мере 25 действующих вулканов и множество горячих источников и гейзеров.

Преимущества и недостатки

Есть много преимуществ геотермальной энергии. Его можно добыть без сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, газ или нефть. Геотермальные поля производят только около одной шестой углекислого газа, который производит относительно чистая электростанция, работающая на природном газе. Бинарные установки практически не выделяют выбросов. В отличие от солнечной и ветровой энергии, геотермальная энергия доступна всегда 365 дней в году. Это также относительно недорого; экономия от прямого использования может достигать 80 процентов по сравнению с ископаемым топливом.

Но есть некоторые экологические проблемы. Основная проблема — выброс сероводорода, газа, который пахнет тухлым яйцом при низких концентрациях. Еще одна проблема — утилизация некоторых геотермальных жидкостей, которые могут содержать низкие уровни токсичных материалов. Хотя геотермальные участки способны обеспечивать тепло в течение многих десятилетий, в конечном итоге определенные участки могут остыть.

Геотермальные электростанции — Energy Education

Рисунок 1. Геотермальная электростанция (мгновенный пар, комбинированный цикл) в Исландии. ^[1]

Геотермальные электростанции используются для выработки электроэнергии за счет использования геотермальной энергии (внутренней тепловой энергии Земли). По сути, они работают так же, как угольная или атомная электростанция, но основным отличием является источник тепла. При геотермальной энергии тепло Земли заменяет котел угольной электростанции или реактор атомной электростанции. ^[2] Щелкните здесь, чтобы узнать, как вырабатывается это тепло.

Горячая вода или пар добывается с Земли через ряд скважин и питает электростанцию.На большинстве геотермальных заводов вода, поднимаемая из земли, возвращается обратно в подповерхностный слой. Норма используемой воды часто превышает норму возвращаемой воды, поэтому обычно требуются запасы подпиточной воды.

Типы

Существует 3 основных типа геотермальных электростанций, наиболее распространенным из которых является импульсный цикл. Выбор завода зависит от количества доступной геотермальной энергии и от того, насколько горячим является этот ресурс. Чем горячее ресурс, тем меньше жидкости нужно вытекать из земли, чтобы воспользоваться им, тем он полезнее.Некоторые детали каждого завода можно увидеть ниже: ^[3]

Сухие паровые установки

Рисунок 2. Одна из 22 заводов по производству сухого пара в Гейзерах в Калифорнии. ^[4]

В этих установках используется сухой пар, который естественным образом образуется в земле. Этот пар проходит от добывающей скважины к поверхности и через турбину, и после передачи своей энергии турбине он конденсируется и закачивается обратно в Землю. Это самые старые типы геотермальных электростанций, первая из которых была построена еще в 1904 году в Италии. ^[3] Поскольку для этого типа электростанции требуются самые высокие температуры, его можно использовать только там, где температура под землей достаточно высока, но этот тип требует наименьшего потока жидкости.

Установки сухого пара на Гейзерах в северной Калифорнии, впервые пробуренные в 1924 году, являются крупнейшим геотермальным источником электроэнергии. На пике производства в конце 1980-х они произвели колоссальные 2 ГВт электроэнергии — эквивалент двух больших угольных или атомных электростанций. ^[2] Однако из-за высокой скорости извлечения мощность с тех пор снизилась до 1.Мощность 5 ГВт при средней мощности менее 1 ГВт. ^[2]

Паровые установки мгновенного цикла

Эти типы являются наиболее распространенными из-за отсутствия естественного высококачественного пара. ^[2] В этом методе вода должна иметь температуру более 180 ° C и под собственным давлением течет вверх через колодец. Это более низкая температура, чем в установках с сухим паром. При понижении давления часть воды «мгновенно превращается» в пар, который проходит через турбинную секцию.Оставшаяся вода, которая не превратилась в пар, возвращается в колодец, и ее также можно использовать для отопления. Стоимость этих систем увеличивается из-за более сложных деталей, однако они все еще могут конкурировать с обычными источниками энергии.

Щелкните здесь, чтобы совершить интерактивную экскурсию по электростанции мгновенного цикла и теплоцентрали от Orkuveita Reykjavikur (энергетическая компания в Рейкьявике).

Установки бинарного цикла

Ожидается, что бинарные электростанции станут наиболее часто используемым типом геотермальных электростанций в будущем, поскольку местоположения за пределами известных горячих точек начнут использовать геотермальную энергию. ^[3] Это связано с тем, что установки бинарного цикла могут использовать воду более низкой температуры, чем установки двух других типов. Они используют вторичный контур (отсюда и название «бинарный»), который содержит жидкость с низкой температурой кипения, такую ​​как пентан или бутан. Вода из колодца проходит через теплообменник, который передает свое тепло этой жидкости, которая испаряется из-за низкой температуры кипения. Затем он проходит через турбину, выполняя ту же задачу, что и пар. ^[5]

• Рисунок 3.Сухой паровой цикл. ^[6]

• Рисунок 4. Цикл мгновенного пара. ^[7]

• Рисунок 5. Двоичный цикл. Более светлый коричневый цвет — это испаренный бутан, а более темно-коричневый — жидкий бутан. ^[8]

Список литературы

1. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:NesjavellirPowerPlant_edit2.jpg#/media/File:NesjavellirPowerPlant_edit2.jpg
2. ↑ ^{2,0 2,1 2,2 2,3} Р. Вольфсон, «Геотермальные ресурсы» в журнале «Энергия, окружающая среда и климат» , 2-е изд., Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: W.W. Norton & Company, 2012, гл. 8. С. 204-218.
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2} Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии — Геотермальная энергия — производство электроэнергии. (28 августа 2017 г.). Типы геотермальных электростанций [Онлайн], Доступно: https: // energy.gov / eere / геотермальная энергия / производство электроэнергии
4. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6b/Sonoma_Plant_at_The_Geysers_4778.png
5. ↑ Дж. Бойль. Возобновляемые источники энергии: энергия для устойчивого будущего , 2-е изд. Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета, 2004.
6. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagram_VaporDominatedGeothermal_inturperated_version.svg#/media/File:Diagram_VaporDominatedGeothermal_inturperated_version.svg
7. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagram_HotWaterGeothermal_inturperated_version.svg#/media/File:Diagram_HotWaterGeothermal_inturperated_version.svg
8. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://commons.wikimedia.

   No related posts.