Геотермальные станции в россии кратко

Обновлено: 04.07.2024

Развитие возобновляемой энергетики в современном мире является одним из ведущих мировых трендов. После ветровой и солнечной геотермальная энергетика занимает третье место. Суммарная установленная мощность геотермальных электростанций (ГеоТЭС) в 2018 году превысила 13,3 ГВт. В России мощность таких электростанций составляет 74 МВт или менее 1%. При этом Россия имеет потенциальные запасы высокотемпературных месторождений Камчатки и Курильских островов, достаточные для их полного энергообеспечения, а российские научные и технологические школы входят в пятёрку мировых лидеров геотермальной энергетики [1].

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 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 +20 0 °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.

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 17 9 °C и давлении до 3 бар. Каждая добычная скважина оборудована сепаратором, пар из которого (около 1 0 %) 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 8 7 % 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].

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.

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 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).

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.

Сегодня геотермальная энергетика как альтернативное направление выработки электроэнергии широко распространена по всему земному шару. Этот способ доступа к энергетическим ресурсам открывает неограниченные возможности в области получения и потребления дешевого электричества. Далее мы ознакомимся с существующими источниками тепловой энергии, а также со способами ее получения с последующим преобразованием в привычные для нас виды энергоносителей.

Геотермальные электростанции или что такое геотермальная энергия

При знакомстве с категориями, имеющими отношение к рассматриваемой теме, обычно упоминают геотермальную энергию, получаемую за счет тепловых источников земных недр. Практически она исходит от ядра планеты, температура которого составляет порядка 3600 градусов, и излучается в направлении земной поверхности. Тепло от подземных источников (гейзеров, в частности) выводится через специальные скважины в виде разогретого до высокой температуры пара, вращающего лопасти генераторных турбин.

Реализующие описанный процесс промышленные комплексы (геотермальные электростанции) позволяют получить используемую для нужд рядового потребителя электрическую энергию. Последняя подобно обычным гидроэлектростанциям распределяется по разветвленной сети электрических линий и поступает в нагрузку на стороне конечного пользователя. Геотермальные станции, как правило, включаются в энергетический комплекс конкретного региона или всего государства.

Геотермальные ресурсы

Источником энергии для геотермических станций служат недра земли, в которых тепло накапливается за счет непрерывно происходящих в ядре процессов. Рассмотрим подробно историю открытия этих глубинных источников и проследим хронологию создания средств преобразования энергии теплоносителя в электричество.

История развития

Способы практического использования энергии геотермальных источников были известны человеку еще в древние века (в 1-м столетии нашей эры). Она традиционно применялась в следующих формах:

Купание в открытых водоемах с горячей водой (вблизи гейзеров, например).
Принятие банных процедур, основанных на использовании тех же термальных вод.
В виде эффективной системы городского теплоснабжения.

В Древнем Риме представители высшего сословия любили отдыхать в изотермах (так назывались бани с подогревом от источников тепла из земных недр). Позднее, в 14-м веке, изобретательные французы соорудили первую в истории планеты систему теплоснабжения, также использующую геотермальный потенциал земного шара. В промышленных масштабах он начал применяться в Италии в 1827 году. Энергия тепла земли использовалась итальянскими инженерами для извлечения борной кислоты из вулканических пород. Со временем специалисты научились различать источники на петротемальные и гидротермальные.

Петротермальная энергетика

Такого градиента температур вполне достаточно для того, чтобы практически использовать его в целях получения электроэнергии.

Гидротермальные источники

Гидротермальные источники тепла – подземные воды естественного происхождения, которые по эффективности отдачи энергии намного превосходят петротермальные аналоги. К тому же описываемый способ не нуждается в значительных затратах средств и трудовых ресурсов.

Обратите внимание: Создание и реализация таких систем возможны только в местах, где геотермальные воды присутствуют в достаточном количестве и доступны для разработки.

Пример такого места – разведанные зоны скрытой вулканической деятельности. В связи с этим из годных для использования геотермальных ресурсов на долю гидротермальных приходится лишь около 1%. Оставшиеся 99 процентов составляют петротермальные источники, которые могут быть обнаружены практически в любом месте земной поверхности.

Основные черты геотермальной энергетики

К особенностям геотермальной энергетики относят следующие характерные черты:

Сравнительная сложность доступа к возобновляемым источник тепла.
Сложности с выбором нужного способа получения и преобразования энергии.
Необходимость учета плюсов и минусов геотермальных электростанций, сооружаемых в выбранных областях страны.

Дополнительная информация: Источником тепла служат либо сухие горные породы, либо геотермальные воды, расположенные в недрах земли и доступные к использованию.

Для получения энергии из тепловых запасов недр задействуют один из следующих известных способов:

Традиционный подход.
Добыча с применением насосных станций.
Фонтанный способ.
Геоциркуляционный метод.

Традиционный способ предполагает прямой доступ к источнику тепла с выводом энергии по скважинному каналу. При реализации фонтанного метода происходит самоизливание ресурса за счет внутреннего давления скопившегося в недрах пара. Насосное оборудование применяется в ситуациях, когда второй вариант с самостоятельным доступом к скважине практически нереализуем. Последний способ примечателен тем, что полностью отработанный ресурс отправляют обратно в земные недра.

Геотермальные электростанции преимущества и недостатки

К бесспорным плюсам использования геотермальной энергетики относят:

значительные запасы тепловой энергии, которые при грамотной эксплуатации могут считаться возобновляемыми;
экономичность, достигаемая за счет отказа от традиционных видов топлива;
экологическая чистота геотермальных источников и станций, не выбрасывающих в атмосферу вредных веществ;
самодостаточность, исключающая необходимость применения сторонних источников энергии (помимо первого запуска системы в работу).

Обратите внимание: Геотермальные тепловые станции (ГеоТЭС) также не нуждаются в значительных эксплуатационных затратах.

К преимуществам геотермальной электростанции причисляют и возможность попутного использования для выполнения определенных функций. При расположении станции на берегу моря, в частности, она нередко задействуется с целью опреснения соленой воды. При таком совмещении функций последняя дистиллируется, а в дальнейшем применяется для искусственного орошения земель или в других практических целях.

К числу недостатков использования ГС следует отнести определенные сложности и опасности, связанные с их расположением в сейсмически активных зонах. Размещение сооружений такого масштаба вблизи объектов вулканической деятельности всегда влечет за собой определенные риски. Обычно при поиске места для станций стараются выбирать зоны, где подземная активность наблюдалась очень давно и в настоящий момент проявляется слабо.

Сферы применения

Несмотря на то, что Гео ТЭС занимают скромное место в ряду других энергетических объектов – станции, работающие на тепле недр земли, все чаще используются в народном хозяйстве. С учетом рассмотренных ранее преимуществ и недостатков геотермальных электростанций последние могут применяться в рассмотренных ниже случаях.

В сельском хозяйстве и садоводстве

В сельскохозяйственных отраслях геотермальная электростанция может применяться в следующих целях:

для обогрева посадок растений, выращиваемых в оранжереях или в тепличных комплексах;
с целью ухода за ними (для их полива, в частности);
для отопления комплексов, где содержатся домашние животные и пернатые (фермы, коровники и птичники).

Возможность использования геотермальных станций для указанных целей зависит от качества и состава поступающей из недр воды. В сельском хозяйстве и садоводстве они чаще всего применяются в таких государствах, как Израиль, Гватемала, Греция, Мексика и Кения.

В промышленности и ЖКХ

Промышленность и коммунальные хозяйства считаются поэтому одними из основных потребителей в этой отрасли. В коммерческих масштабах геотермальная энергия для заявленных нужд вырабатывается в Новой Зеландии, России, в Исландии и в США.

В частном секторе

Получать геотермальную энергию в незначительных объемах можно и самостоятельно, используя ее для автономного отопления или дополнительного обогрева частных домов вместо газа, например. Принцип работы такой системы схож с функционированием обычного кондиционера, используемого в режиме обогрева помещений. В отличие от него источник геотермального тепла способен работать при любых уличных температурах и практически не потребляет электроэнергии.

Построить частную геотермальную станцию удается, если в выбранном месте на нужной глубине установить специальные коллекторы, наполненные антифризом, например. За счет естественных обменных процессов они будут концентрировать тепло, а затем отдавать его в систему отопления жилого дома. Расходы на обустройство такого комплекса минимальны (частнику придется потратиться лишь на приобретение необходимого оборудования и его монтаж).

Геотермальная электростанция принцип работы

При рассмотрении принципа работы геотермальных станций важно учитывать существующие методы получения электроэнергии. В соответствие с состоянием используемого энергоносителя в геотермальной практике различают следующие способы:

Прямой доступ, при реализации которого для вращения турбин используется сухой пар.
Непрямой метод, предполагающий применение водяного пара с рабочей температурой более 180 градусов.
Бинарный или смешанный способ, при котором в горячую жидкую среду добавляется особый хладагент.

Принцип работы геотермальных электростанций во всех рассмотренных случаях один: скопившийся в скважинах пар под давлением вырывается наружу и начинает раскручивать лопасти турбины. Последняя в свою очередь вырабатывает электрический ток нужного качества и величины, поступающий в нагрузку потребителя.

Геотермальные электростанции в России

При рассмотрении этого вопроса учитываются особенности земных недр страны-производителя. Геотермальные электростанции в России располагаются в сейсмически неопасных районах, где разрывы в тектонических плитах не слишком велики. Специалисты выбирают для их размещения места, где геотермический градиент имеет максимальное значение, что снижает издержки на обустройство скважин (не нужно бурить ее на большую глубину). Наиболее оптимальный вариант – использовать для этих целей гейзеры, при активности которых вода под давлением выходит на поверхность и достигает требуемой температуры.

Паужетская ГеоЭС

Это первая в РФ геотермальная электростанция, построенная с целью обеспечения электроэнергией южных районов Камчатки (изолированных от материка поселков) Она –единственный источник электричества, в котором нуждается проживающее здесь население. От этой станции энергию также получают местные комбинаты по переработке рыбы и целый ряд объектов сельскохозяйственного сектора.

Причиной начавшихся в 1966 году работ на Камчатке явилась необходимость в снабжении электроэнергией жилых поселений и новых строящихся объектов. Корпуса станции разместились на Камбальном месторождении парогидротерм, находящемся в юго-западном окончании Камчатского полуострова (пос. Паужетка). Общая площадь территории, занимаемой Паужетской ГС, составляет порядка 1,9 гектара.

Проектная мощность ГеоЭС составляет порядка 12 МВт (6+6 МВт), а тот же показатель в реальном выражении равен 5,8 МВт. Рассматриваемый параметр ограничен объемами вырабатываемого в недрах геотермального пара. Паужетская ГеоЭС оборудована собственной системой водозабора и сброса охлажденной жидкости. Кроме того, в ее состав входит специальное электрооборудование с устройствами регулировки мощности в нагрузках потребителя.

Верхне-Мутновская ГеоЭС

Представленная ГеоЭС (мощность – 12 МВт) построена в 1999 году; она проектировалась как пилотный проект местного геотермального месторождения. Основная цель ее создания – подтвердить возможность и целесообразность освоения технологий получения электроэнергии из имеющихся на территории России геотермальных источников.

Обработанный и сконденсированный пар поступает в реинжекционное устройство, после чего он откачивается компрессорами и растворяется в конденсате.

Обратите внимание: Попадание сопутствующих газов в атмосферу за счет особой технологии переработки пара сводится к минимуму.

Вследствие этого в геотермальном комплексе удается реализовать концепцию экологически чистой станции. Всего в составе ГеоЭС насчитывается 14 модулей-вагончиков, объединенных закрытыми переходами.

Мутновская ГеоЭС

Представленная в этом разделе ГеоЭС с заявленной мощностью до 50 МВт – одна из современнейших технологических разработок, не имеющая аналогов в России. Первая очередь электростанции включает в свой состав следующие функциональные модули:

Основное здание с турбинным залом.
Сепараторная станция с комплектом насосного оборудования.
Несколько градирен.
Вспомогательный корпус.
Строение с элегазовым комплексным распределительным устройством (КРУЭ-220 кВ).
Комплект распределительного электрооборудования.
Станционные очистные сооружения и т. п.

При проектировании ГеоЭС-1 принимались в расчет новейшие открытия в области электроэнергетики, а при ее постройке были применены самые современные технологические решения

Тепловая схема станции позволила добиться экологической чистоты использования теплоносителя, минуя его непосредственный контакт с окружающей средой. Сделать это удалось за счет применения воздушных конденсаторов особой конструкции, а также путем полной реинжекции рабочего тела.

Океанская

Океанская ГеоЭС, на возведение которой было потрачено более десятилетия, введена в эксплуатацию только в 2007 году. В течение нескольких лет она успешно выполняла свои функции, но с февраля 2013 года в ее работе начали наблюдаться постоянные сбои. Когда один из действующих энергоблоков получил серьезное повреждение – электростанция была полностью остановлена.

После этого второй модуль частично удалось запустить, но он работал не на неполную мощность. Спустя какое-то время и он был признан нерабочим и неремонтопригодным, после чего в ноябре 2015 года станцию законсервировали. Работающие на Итурупе объекты вновь стали получать электроэнергию от дизельных установок.

Менделеевская ГеоТЭС

Менделееевская ГеоТЭС – это геотермальная электростанция, располагающаяся на острове Кунашир неподалеку от вулкана имени Д. И. Менделеева. С ее помощью налажено теплоснабжение и электроснабжение п. Южно-Курильск. Номинальная электрическая мощность электростанции – 7,4 МВт.

Геотермальные станции в мире

Общая мощность ГеоЭС в Исландии на начало века составляла 790 Мегаватт. В стране работают 5 теплофикационных электростанций, одна из которых обслуживает ее столицу – Рейкьявик. Имеются подобные сооружения и в такой небольшой стране, как Кения. В 2005 их суммарная мощность составляла 160 Мегаватт. В Филиппинах в 2003 году этот показатель для геотермальных станций составлял порядка 1930 Мегаватт. Попытки перейти на пользование геотермальными источниками делаются и в Японии, но доля работающих в этой островной стране электростанций пока ничтожно мала.

Будущее геотермального электричества

Согласно исследованиям специалистов в земных недрах на глубинах от 3-х до 5-ти километров сконцентрированы запасы тепла, способные обеспечить человечество не на одно тысячелетие. Однако на практике потребляемая от геотермальных источников энергия по отношению к другим ее видам (получаемой из угля, например) составляет не более половины процента. В перспективе за счет дополнительных капитальных вложений в мировых масштабах эту часть предполагается увеличить до 50%.

Важно! Уже сегодня потенциал этого сектора повышается приблизительно на 2-3 процента ежегодно.

В РФ этому виду энергетики не уделяется должного внимания, что объясняется небольшим количеством разведанным в стране источников и низким КПД геотермальных электростанций. Несмотря на это, развитие в указанном направлением – приоритетная задача, решаемая правительством нашей страны.

Геотермальная электрическая станция – это комплекс инженерных устройств, преобразующих тепловую энергию планеты в электрическую энергию.

Геотермальная энергетика

Геотермальная энергия бывает:

Петротермальная, когда источник энергии — слои земли обладающие высокой температурой;
Гидротермальная, когда источник энергии — подземные воды.

Геотермальные установки используются для энергоснабжения предприятий сельского хозяйства, промышленности и в жилищно-коммунальной сфере.

Принцип работы геотермальной электростанции

В современных геотермальных установках преобразование тепловой энергии земли в электрическую осуществляют нескольким способами, это:

Прямой метод

В установках такого вида, пар, поступающий из недр земли, работает в непосредственном контакте с паровой турбиной. Пар подается на лопасти турбины, которая свое вращательное движение передает генератору, вырабатывающему электрический ток.

Не прямой метод

В этом случае из земли закачивается раствор, который поступает на испаритель, и уже после испарения, полученный пар поступает на лопасти турбины.

Смешанный (бинарный) метод

В устройствах, работающих по этому методу, вода из скважины поступает на теплообменник, в котором, передает свою энергию теплоносителю, который, в свою очередь, под воздействием полученной энергии испаряется, а образовавшийся пар поступает на лопасти турбины.
В геотермальных установках, работающих по прямому методу (способу) воздействия на турбину, источником энергии служит геотермальный пар.

Во втором методе — используются перегретые гидротехнические растворы (гидротермы), которые обладают температурой выше 180 *С.

При бинарном методе – используются горячая вода, забираемая из слоев земли, а в качестве парообразующей используется жидкости с меньшей температурой кипения (фреон и подобные).

Плюсы и минусы

К достоинствам использования электростанций данного вида можно отнести:

Это возобновляемый источник энергии;
Огромные запасы в дальней перспективе развития;
Способность работать в автономном режиме;
Не подверженность сезонным и погодным факторам влияния;
Универсальность – производство электрической и тепловой энергии;
При строительстве станции не требуется устройство защитных (санитарных) зон.

Недостатками станций являются:

Высокая стоимость строительства и оборудования;
В процессе работы вероятны выбросы пара с содержанием вредных примесей;
При использовании гидротермов из глубинных слоев земли, необходима их утилизация.

Геотермальные станции в России

В России успешно работают геотермальные станции, это:

Паужетская ГеоЭC

Расположена около поселка Паужетка на полуострове Камчатка. Ведена в эксплуатацию в 1966 году.
Технические характеристики:

Электрическая мощность – 12,0 МВт;
Годовой объем вырабатываемой электрической энергии – 124,0 млн.кВт.часов;
Количество энергоблоков – 2.

Ведутся работы по реконструкции, в результате которой электрическая мощность увеличится до 17,0 МВт.

Верхне-Мутновская опытно-промышленная ГеоЭС

Расположена в Камчатском крае. Введена в эксплуатацию в 1999 году.
Технические характеристики:

Электрическая мощность – 12,0 МВт;
Годовой объем вырабатываемой электрической энергии – 63,0 млн.кВт.часов;
Количество энергоблоков – 3.

Мутновская ГеоЭС

Наиболее крупная электрическая станция подобного типа. Расположена в Камчатском крае. Введена в эксплуатацию в 2003 году.
Технические характеристики:

Электрическая мощность – 50,0 МВт;
Годовой объем вырабатываемой электрической энергии – 350,0 млн кВт.часов;
Количество энергоблоков – 2.

Океанская ГеоЭС

Расположена в Сахалинской области. Введена в эксплуатацию в 2007 году.
Технические характеристики:

Электрическая мощность – 2,5 МВт;
Количество энергомодулей – 2.

Менделеевская ГеоТЭС

Расположена на острове Кунашир. Введена в эксплуатацию в 2000 году.

Электрическая мощность – 3,6 МВт;
Тепловая мощность – 17 Гкал/час;
Количество энергомодулей – 2.

В настоящее время ведется модернизация станции, после которой мощность составит 7,4 МВт.

Геотермальные станции в мире

Во всех технически развитых странах, где есть сейсмически активные территории, где внутренняя энергия земли выходит наружу, строятся и эксплуатируются геотермальные электрические станции. Опытом строительства подобных инженерных объектов обладают:

Страна с наибольшим количеством потребления электрической энергии, вырабатываемой гелиотермическим станциями.

Установленная мощность энергоблоков составляет более 3000 МВт- это 0,3% от всей вырабатываемой электрической энергии в США.

Наиболее крупные это:

Филиппины

Установленная мощность энергоблоков составляет более 1900 МВт, что составляет 27 % от всей вырабатываемой электрической энергии в стране.

Наиболее крупные станции:

Индонезия

Установленная мощность энергоблоков составляет более 1200 МВт, что составляет 3,7 % от всей вырабатываемой электрической энергии в стране.

Наиболее крупные станции:

Мексика

Установленная мощность энергоблоков составляет 1000 МВт, что составляет 3,0 % от всей вырабатываемой электрической энергии в стране.

Новая Зеландия

Установленная мощность энергоблоков составляет более 600 МВт, что составляет 10,0 % от всей вырабатываемой электрической энергии в стране.

Исландия

Установленная мощность энергоблоков составляет 600 МВт, что составляет 30,0 % от всей вырабатываемой электрической энергии в стране.

Наиболее крупные станции:

Кроме выше перечисленных, геотермальные электростанции работают в Австралии, Японии, странах Евросоюза, Африки и Океании.

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

Читайте также: