Лекция 14 Геотермальная энергетика

Установленная мощность геотермальных электростанций (ГеоЭС) возросла с 678 МВт, в 1970 г. до 8000 МВт в 2000 г. Страны-лидеры: США - 2228, Филиппины - 1909, Италия - 785, Мексика - 755, Индонезия - 589 МВт (Россия - 23 МВт).

Среднегодовой рост мощности ГеоЭС за последние 30 лет составил 8,6 %.

Установленная мощность геотермальных тепловых установок за последние 20 лет возросла с 1950 до 17 175 МВт.

На 01.01.2008 г. в эксплуатации находилось 56 месторождений термальных вод с общим количеством 210 скважин. Добыто и использовано потребителями термальной воды и пароводяной смеси эквивалентное замещению 1,05 млн т у. т. Термальные воды в основном используют в теплоснабжении.

Геотермальные источники энергии подразделяют на сухой горячий пар, влажный горячий пар и горячую воду.

Таким образом, можно выделить четыре основных типа ресурсов геотермальной энергии:

- поверхностное тепло земли, используемое тепловыми насосами;

- энергетические ресурсы пара, горячей и теплой воды у поверхности земли, которые сейчас используются в производстве электрической энергии;

- теплота, сосредоточенная глубоко под поверхностью земли (возможно, при отсутствии воды);

- энергия магмы и теплота, которая накапливается под вулканами.

Запасы геотермальной теплоты (~ 8 ∙ 10³⁰Дж) в 35 млрд раз превышают годовое мировое потребление энергии. Лишь 1% геотермальной энергии земной коры (глубина 10 км) может дать количество энергии, в 500 раз превышающее все мировые запасы нефти и газа. Однако сегодня может быть использована лишь незначительная часть этих ресурсов, и это обусловлено, прежде всего, экономическими причинами.

Технико-экономические параметры ГеоЭС изменяются в довольно широких пределах и зависят от геологических характеристик местности (глубины залегания, параметров рабочего тела, его состав и т.д.). Для большинства введенных в эксплуатацию ГеоЭС себестоимость электроэнергии является подобной себестоимости электроэнергии, получаемой на угольных ТЭС, и составляет 1200 ... 2000 долл. США / МВт.

В Исландии 80% жилых домов обогревается с помощью горячей воды, добытой из геотермальных скважин под городом Рейкьявик. На западе США за счет геотермальных горячих вод обогревают около 180 домов и ферм.

В перспективе возможно использование тепла магмы в тех районах, где она расположена близко к поверхности Земли, а также сухого тепла разогретых кристаллических пород. В последнем случае скважины бурят на несколько километров, закачивают вниз холодную воду, а обратно получают горячую

Рис. ?. Принципиальная схема работы ГеоЭС