Геотермальная энергетика – что это?

Текст: И. Девяткова

Геотермальная энергетика – один из видов альтернативных источников энергии: ветровой, солнечной, энергии приливов. Поиск стабильных источников альтернативной энергии объясняется просто: использование традиционных ископаемых источников топлива    (углеводороды) неблагоприятно сказывается на состоянии планеты и они конечны. А альтернативные источники энергии будут существовать столько, сколько будет существовать Земля.

Геотермальная энергетика использовалась уже в древнеримских банях: термы Каракаллы отапливались теплом подземных источников. Первая электростанция, использующая геотермальную энергию, была построена в 1904 году в городе Лардерелло (Италия).  

Исследования ученых показывают, что температура Земли повышается на 1К через каждые 30-33 метра – это так называемая геотермическая ступень – расстояние, через которое температура пород в земной коре повышается на 1калорию.

Но эта ступень не везде одинакова: есть места на поверхности Земли. Например, вблизи вулканов, где геотермическая ступень равна 2-3, а то и 0,5 метрам.

Источниками геотермальной энергии являются:

  1. Редкие месторождения сухого пара
  2. Источники влажного пара – это смесь пара и горячей воды
  3. Месторождения геотермальной воды, содержащие горячую воду или пар и воду
  4. Сухие горячие скальные породы
  5. Магмы

Энергию этих источников можно использовать для обогрева жилых и производственных помещений, теплиц, для выработки электроэнергии. Расположены источники в большинстве своем в регионах, где наблюдается вулканическая активность: на западе Южной Америки, в Центральной Америке, на западе США, на Камчатке, островах южной части Тихого океана, во многих странах Африки и Азии. Лидерами в отрасли геотермальной энергетики являются: Исландия – 99% энергетических потребностей страны покрываются при использовании геотермических источников, США, Филиппины, Индонезия, Италия, Новая Зеландия, Япония.  

В России тепло термальных источников использовалось в Краснодарском крае, Чечне и Дагестане еще до 40-х годов прошлого столетья. Геотермальные электростанции Паужетская и Паратунская были построены на Камчатке в 1965-1967 годах, Верхне-Мутновская и Мутновская – в 1999 и 2002 годах соответственно.

На геотермальной электростанции, использующей природный пар, пар из скважины поступает сразу в турбину, затем – либо в атмосферу, либо в ловушки для ценных химических компонентов. Это зависит от состава пара.  

Стоимость электроэнергии, производимой современными ГеоЭС, на 30% ниже, чем на ветровых, и в 10 раз ниже, чем на солнечных  электростанциях.

Преимущества геотермальной энергетики:

— неисчерпаемость в обозримом будущем,

— независимость от условий окружающей среды, времени суток и сезона,

— может использоваться для водоснабжения, теплоснабжения и выработки электроэнергии,

— устойчивость, особенно в районах, где отсутствует тепло- или электроснабжение,

— отсутствие котельного оборудования и затрат на топливо,

— снижение вредных выбросов. 

При этом существует и ряд недостатков: возможна высокая минерализация термальных вод, необходим возврат отработанной воды в водоносный горизонт, разрушение почвенного покрова при бурении скважин, тепловое загрязнение атмосферы, коррозионное разрушение конструкций и другие.

Создание циркуляционных систем, когда отработанные воды возвращаются в источник, снижают негативные последствия геотермальной энергетики. Но расходуется электроэнергия и сокращается срок службы оборудования из-за коррозии.

Тем не менее нагрузка геотермальной энергетики на природу и человека существенно ниже существующих способов производства энергии.

 

Использованы работы М.Г. Гарипова, В.М. Гарипова, С.В. Черкасова

Warning: Illegal string offset 'openstat_counter_code' in /home/virtwww/w_wp2-permeco_1b6b57aa/http/wp-content/plugins/openstatcounter.wordpress/openstatcounter.php on line 55