Ev, dizayn, təmir, dekorasiya.  Həyət və bağ.  Öz əlinizlə

Ev, dizayn, təmir, dekorasiya. Həyət və bağ. Öz əlinizlə

» Geotermal enerjinin üstünlükləri. Geotermal elektrik stansiyaları

Geotermal enerjinin üstünlükləri. Geotermal elektrik stansiyaları


3. Problem

Biblioqrafiya


1. Geotermal enerji mənbələrindən istifadə perspektivləri


Geotermal enerji Yerin daxili hissəsinin enerjisidir.

Hələ 150 ​​il əvvəl planetimiz yalnız bərpa olunan və ekoloji cəhətdən təmiz enerji mənbələrindən istifadə edirdi: çayların su axınları və dəniz gelgitləri su çarxlarını fırlatmaq üçün, dəyirmanları və yelkənləri idarə etmək üçün külək, istilik üçün odun, torf və kənd təsərrüfatı tullantıları. Bununla belə, 19-cu əsrin sonlarından başlayaraq, sənayenin getdikcə artan tempi əvvəlcə yanacağın, sonra isə nüvə enerjisinin super intensiv kəşfiyyatını və işlənməsini zəruri etdi. Bu, karbon ehtiyatlarının sürətlə tükənməsinə və radioaktiv çirklənmə və yer atmosferinin istixana effekti təhlükəsinin getdikcə artmasına səbəb oldu. Buna görə də, bu əsrin astanasında biz yenidən təhlükəsiz və bərpa olunan enerji mənbələrinə: külək, günəş, geotermal, gelgit enerjisi, flora və faunanın biokütlə enerjisinə müraciət etməli və onların əsasında yeni qeyri-ənənəvi enerji mənbələri yaratmalı və uğurla fəaliyyət göstərməli olduq. enerji qurğuları: gelgit elektrik stansiyaları (İES), külək elektrik stansiyaları (WPP), geotermal (GeoTES) və günəş (SPP) elektrik stansiyaları, dalğa elektrik stansiyaları (WPP), qaz yataqlarında dəniz elektrik stansiyaları (CES).

Külək, günəş və bir sıra digər qeyri-ənənəvi enerji qurğularının yaradılmasında əldə edilmiş uğurlar jurnal nəşrlərində geniş işıqlandırılsa da, geotermal enerji qurğularına və xüsusən də geotermal elektrik stansiyalarına haqlı olaraq lazımi diqqət yetirilmir. Eyni zamanda, Yerin istilik enerjisindən istifadə perspektivləri həqiqətən də sonsuzdur, çünki, məcazi mənada desək, nəhəng təbii enerji qazanı olan planetimizin səthinin altında əsas mənbələri istilik və enerji ehtiyatları cəmləşmişdir. radioaktiv maddələrin parçalanması nəticəsində yer qabığında və mantiyada baş verən radioaktiv transformasiyalar.izotoplar. Bu mənbələrin enerjisi o qədər böyükdür ki, o, hər il Yerin litosfer təbəqələrini bir neçə santimetr sürüşdürərək kontinental sürüşmələrə, zəlzələlərə və vulkan püskürmələrinə səbəb olur.

Bərpa olunan enerji növlərindən biri kimi geotermal enerjiyə hazırkı tələbat aşağıdakılarla bağlıdır: qalıq yanacaq ehtiyatlarının tükənməsi və əksər inkişaf etmiş ölkələrin onun idxalından (əsasən neft və qaz idxalından) asılılığı, eləcə də enerjinin əhəmiyyətli dərəcədə mənfi təsiri. insan mühitinə və vəhşi təbiətə yanacaq və nüvə enerjisi. Bununla belə, geotermal enerjidən istifadə edərkən onun üstünlükləri və mənfi cəhətləri tam nəzərə alınmalıdır.

Geotermal enerjinin əsas üstünlüyü onun isti su və istilik təchizatı ehtiyacları, elektrik enerjisi istehsalı və ya eyni vaxtda hər üç məqsəd üçün geotermal su və ya su və buxar qarışığı (temperaturundan asılı olaraq) şəklində istifadə etmək imkanıdır. , onun praktiki tükənməzliyi, şəraitdən, günün və ilin vaxtından tam müstəqilliyi. Beləliklə, geotermal enerjidən istifadə (digər ekoloji cəhətdən təmiz bərpa olunan enerji mənbələrindən istifadə etməklə yanaşı) aşağıdakı aktual problemlərin həllinə mühüm töhfə verə bilər:

· Planetimizin mərkəzləşdirilmiş enerji təchizatının olmadığı və ya çox baha olduğu ərazilərdə (məsələn, Rusiyada, Kamçatkada, Uzaq Şimalda və s.) əhalinin davamlı istilik və elektrik enerjisi ilə təmin edilməsi.

· Enerji sistemlərində elektrik enerjisi çatışmazlığı ilə əlaqədar qeyri-sabit mərkəzləşdirilmiş enerji təchizatı zonalarında əhalinin təminatlı minimum enerji təchizatının təmin edilməsi, qəza və məhdudlaşdırıcı dayandırmalardan zərərin qarşısının alınması və s.

· Çətin ekoloji şəraiti olan müəyyən bölgələrdə elektrik stansiyalarından zərərli emissiyaların azaldılması.

Eyni zamanda, planetin vulkanik bölgələrində geotermal suyu 140 - 150 ° C-dən çox olan temperatura qədər qızdıran yüksək temperaturlu istilik elektrik enerjisi istehsal etmək üçün ən qənaətcil şəkildə istifadə olunur. Temperaturu 100°C-dən çox olmayan yeraltı geotermal sular, bir qayda olaraq, istilik təchizatı, isti su təchizatı və digər məqsədlər üçün istifadə etmək üçün iqtisadi cəhətdən sərfəlidir.


Tab. 1.

Geotermal suyun temperatur dəyəri, °С Geotermal suyun tətbiq sahəsi 140-dan çox Elektrik enerjisi istehsalı 100-dən az Bina və tikililər üçün istilik sistemi 60-a yaxın İsti su təchizatı sistemi 60-dan az İstixanalar üçün geotermal istilik sistemləri, geotermal soyuducu qurğular və s. .

Geotermal texnologiyalar inkişaf etdikcə və təkmilləşdikcə, elektrik enerjisi istehsal etmək üçün getdikcə daha aşağı temperaturda geotermal sulardan istifadəyə doğru yenidən baxılır. Beləliklə, geotermal mənbələrdən istifadə üçün hazırda hazırlanmış birləşdirilmiş sxemlər elektrik enerjisi istehsalı üçün ilkin temperaturu 70 - 80 ° C olan soyuducu maddələrdən istifadə etməyə imkan verir ki, bu da cədvəldə tövsiyə olunan temperaturdan (150 ° C və yuxarıda). Xüsusilə, Sankt-Peterburq Politexnik İnstitutunda hidro-buxar turbinləri yaradılmışdır ki, onların geotermal elektrik stansiyalarında istifadəsi temperaturda iki dövrəli sistemlərin (ikinci dövrə su buxarıdır) faydalı gücünü artırmağa imkan verir. aralığı 20 - 200°C orta hesabla 22%.

Termal sulardan istifadənin səmərəliliyi kompleks şəkildə istifadə edildikdə əhəmiyyətli dərəcədə artır. Eyni zamanda, müxtəlif texnoloji proseslərdə suyun istilik potensialının, o cümlədən qalıqların ən tam reallaşdırılmasına nail olmaq, həmçinin termal suyun tərkibində olan qiymətli komponentləri (yod, brom, litium, sezium, mətbəx duzu, Glauber duzu, bor turşusu və bir çox başqaları) sənaye istifadəsi üçün.

Geotermal enerjinin əsas çatışmazlığı tullantı sularının yeraltı su qatına yenidən vurulması ehtiyacıdır. . Həmçinin, geotermal suyun istifadəsi ekoloji cəhətdən təmiz hesab edilə bilməz, çünki buxar tez-tez hidrogen sulfid və radon da daxil olmaqla qaz emissiyaları ilə müşayiət olunur - hər ikisi təhlükəli hesab olunur. Geotermal stansiyalarda, turbini idarə edən buxar, kömür və ya atom elektrik stansiyalarının tələb etdiyi kimi, soyuducu su mənbəyi tələb edən kondensasiya edilməlidir. Həm soyuducu, həm də kondensasiya edən isti suyun axıdılması nəticəsində ətraf mühitin termal çirklənməsi mümkündür. Bundan əlavə, yaş buxar elektrik stansiyaları üçün yerdən su və buxar qarışığı çıxarıldıqda və ikili dövrəli qurğular üçün isti su çıxarıldıqda, su çıxarılmalıdır. Bu su qeyri-adi duzlu ola bilər (20%-ə qədər duz) və sonra okeana vurulmalı və ya yerə vurulmalıdır. Belə suyun çaylara və ya göllərə axıdılması onlarda şirin su canlılarını məhv edə bilər. Geotermal sularda çox vaxt yüksək konsentrasiyalarda təhlükəli olan pis qoxulu qaz olan hidrogen sulfid də əhəmiyyətli miqdarda olur.

Bununla belə, quyuların qazılması üçün yeni, daha ucuz texnologiyaların tətbiqi, suyun zəhərli birləşmələrdən və metallardan təmizlənməsi üçün effektiv üsulların tətbiqi səbəbindən geotermal sulardan istilik toplamaq üçün əsaslı xərclər davamlı olaraq azalır. Bundan əlavə, nəzərə almaq lazımdır ki, geotermal energetika son zamanlar öz inkişafında əhəmiyyətli irəliləyişlər əldə edib. Beləliklə, son inkişaflar aşağıda göstərilən buxar-su qarışığının temperaturunda elektrik enerjisi istehsal etmək imkanını göstərdi. 80º C, bu da elektrik enerjisi istehsalı üçün geotermal elektrik stansiyalarından daha geniş istifadə etməyə imkan verir. Bununla əlaqədar olaraq, çox yaxın gələcəkdə əhəmiyyətli geotermal potensiala malik ölkələrdə, ilk növbədə ABŞ-da geotermal elektrik stansiyalarının gücünün iki dəfə artacağı gözlənilir.

Bir neçə il əvvəl Avstraliyanın Geodynamics Ltd. şirkəti tərəfindən yaradılmış geotermal elektrik stansiyalarının tikintisi üçün yeni, həqiqətən inqilabi texnologiya daha təsir edicidir - enerjinin çevrilməsinin səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artıran "Hot-Dry-Rock" texnologiyası. geotermal suların elektrik enerjisinə çevrilməsi. Bu texnologiyanın mahiyyəti aşağıdakı kimidir.

Çox yaxın vaxtlara qədər bütün geotermal stansiyaların əsas iş prinsipi yeraltı su anbarlarından və mənbələrdən buxarın təbii buraxılmasından istifadə etməkdən ibarət olan termoenergetikada sarsılmaz hesab olunurdu. Avstraliyalılar bu prinsipdən yayındılar və özləri uyğun bir "geyzer" yaratmağa qərar verdilər. Belə bir geyzer yaratmaq üçün avstraliyalı geofiziklər Avstraliyanın cənub-şərqində səhrada elə bir nöqtə tapıblar ki, burada tektonika və süxurların təcrid olunması il boyu ərazidə çox yüksək temperaturu saxlayan anomaliya yaradır. Avstraliyalı geoloqların fikrincə, 4,5 km dərinlikdə yerləşən qranit süxurları 270°C-ə qədər qızdırır və buna görə də su yüksək təzyiq altında quyu vasitəsilə belə bir dərinliyə vurularsa, o, hər yerdə isti qranit çatlarına nüfuz edəcək və onları genişləndirin, eyni zamanda qızdırın və sonra başqa bir qazılmış quyu boyunca səthə qalxacaq. Bundan sonra qızdırılan su asanlıqla bir istilik dəyişdiricisində toplana bilər və ondan əldə edilən enerji daha aşağı qaynama nöqtəsi olan başqa bir mayenin buxarlanması üçün istifadə edilə bilər, buxar da öz növbəsində buxar turbinlərini gücləndirəcəkdir. Geotermal istilik verən su yenidən quyudan dərinliyə yönələcək və beləliklə dövr təkrarlanacaq. Avstraliyanın “Geodynamics Ltd.” şirkəti tərəfindən təklif olunan texnologiyadan istifadə etməklə elektrik enerjisinin alınmasının sxematik diaqramı Şəkil 1-də göstərilmişdir.


düyü. 1.


Əlbəttə ki, bu texnologiya heç bir yerdə həyata keçirilə bilməz, ancaq dərinlikdə yatan qranit ən azı 250 - 270 ° C temperaturda qızdırıldığı yerdə. Belə texnologiyadan istifadə edərkən temperatur əsas rol oynayır, alimlərin fikrincə, onun 50°C aşağı salınması elektrik enerjisinin dəyərini iki dəfə artıracaq.

Proqnozları təsdiqləmək üçün Geodynamics Ltd.-nin mütəxəssisləri. Biz artıq hər biri 4,5 km dərinlikdə iki quyu qazmışıq və bu dərinlikdə temperaturun istənilən 270 - 300 ° C-ə çatdığına dair sübut əldə etmişik. Hazırda Avstraliyanın cənubundakı bu anomal nöqtədə geotermal enerjinin ümumi ehtiyatlarının qiymətləndirilməsi üzrə işlər aparılır. İlkin hesablamalara görə, bu anomal nöqtədə gücü 1 QVt-dan çox olan elektrik enerjisi əldə etmək mümkündür və bu enerjinin dəyəri külək enerjisinin dəyərinin yarısı, günəş enerjisindən isə 8-10 dəfə ucuz olacaq.

Geotermal Enerji Ətraf Mühit Fondu

Geotermal enerjinin dünya potensialı və ondan istifadə perspektivləri

Hər bir qitə üçün aşağı və yüksək temperaturlu geotermal enerji ehtiyatlarını qiymətləndirən Ümumdünya Geotermal Enerji Assosiasiyasının bir qrup mütəxəssisi planetimizdə müxtəlif növ geotermal mənbələrin potensialı haqqında aşağıdakı məlumatları əldə etmişdir (Cədvəl 2).


Qitənin adı Geotermal mənbənin növü: yüksək temperatur, elektrik enerjisi istehsalı üçün istifadə olunur, TJ/il aşağı temperatur, istilik şəklində istifadə olunur, TJ/il (aşağı hədd) ənənəvi texnologiyalar Ənənəvi və binar texnologiyalarAvropa18303700>370Asiya29705900>320Afrika12205900>320Afrika10705900>Amerika qalay Amerika28005600 >240Okeaniya10502100>110Dünya potensialı1120022400>1400

Cədvəldən göründüyü kimi, geotermal enerji mənbələrinin potensialı sadəcə olaraq böyükdür. Bununla belə, o, çox az istifadə olunur, lakin hazırda geotermal elektrik ən azı neft və qazın maya dəyərinin sürətlə artması səbəbindən sürətlə inkişaf edir. Bu inkişafa dünyanın bir çox ölkələrində geotermal enerjinin inkişafının bu istiqamətini dəstəkləyən dövlət proqramları böyük ölçüdə kömək edir.

Qlobal geotermal enerji sənayesinin uzunmüddətli perspektivdə bərpa olunan enerjinin tərkib hissəsi kimi inkişafını xarakterizə edərək, aşağıdakıları qeyd edirik. Proqnozlara görə, 2030-cu ildə qlobal enerji istehsalında bərpa olunan enerji mənbələrinin payında cüzi azalma (2000-ci ildəki 13,8% ilə müqayisədə 12,5%-ə qədər) gözlənilir. Eyni zamanda, günəş, külək və geotermal suların enerjisi hər il orta hesabla 4,1% artaraq sürətlənmiş templə inkişaf edəcək, lakin “aşağı” başlanğıc səbəbindən onların bərpa olunan mənbələrin strukturunda payı azalacaq. 2030-cu ildə ən kiçik olaraq qalır.


2. Ekoloji fondlar, onların təyinatı, növləri


Daxil olan suallar ətraf mühitin mühafizəsi, bu günlərdə kifayət qədər aktual və əhəmiyyətlidir. Bunlardan biri də ekoloji fondlar məsələsidir. Bütün prosesin effektivliyi birbaşa ondan asılıdır, çünki bu gün müəyyən investisiyalar olmadan bir şey əldə etmək çox çətin ola bilər.

Ətraf mühit fondlarıbirbaşa ekoloji fonddan əlavə, regional, regional, yerli və respublika fondlarını özündə birləşdirməli olan büdcədənkənar dövlət fondlarının vahid sistemini təmsil edir. Ekoloji fondlar, bir qayda olaraq, ən vacib və aktual ekoloji problemlərin həlli üçün yaradılır. Bundan əlavə, onlar dəymiş zərərin ödənilməsi üçün, eləcə də təbii mühitdə itkilərin bərpası üçün lazımdır.

Həm də bu vəziyyətdə eyni dərəcədə vacib bir sual, belə bir prosesdə olduqca mühüm rol oynayan bu vəsaitlərin haradan gəldiyidir. ətraf mühitin mühafizəsi. Çox vaxt ekoloji fondlar təşkilatlardan, idarələrdən, vətəndaşlardan və müəssisələrdən, habelə hüquqi vətəndaşlardan və fiziki şəxslərdən gələn vəsaitlərdən formalaşır. Bir qayda olaraq, bunlar tullantıların atılması, zərərli maddələrin emissiyası, tullantıların utilizasiyası, eləcə də digər çirklənmə növləri üçün bütün növ ödənişlərdir.

Bundan başqa ətraf mühit fondlarıbalıq ovu və ovçuluq üçün müsadirə edilmiş alət və avadanlıqların satışından, ətraf mühitin pisləşməsinə görə dəymiş cərimələrin və dəymiş ziyanın ödənilməsinə dair iddialardan, xarici vətəndaşlardan və şəxslərdən əldə edilən valyuta gəlirlərindən, habelə bank əmanətləri üzrə əldə edilmiş dividendlərdən əldə edilən vəsaitlərdən formalaşır; faiz kimi əmanətlər və fond vəsaitlərinin bu şəxslərin və onların müəssisələrinin fəaliyyətində birgə istifadəsindən.

Bir qayda olaraq, yuxarıda göstərilən bütün vəsaitlər müəyyən nisbətdə xüsusi bank hesablarına daxil edilməlidir. Beləliklə, məsələn, on ekoloji tədbirlərin həyata keçirilməsifederal əhəmiyyətli olan , vəsaitin on faizini, otuz faizini isə respublika və regional əhəmiyyətli tədbirlərin həyata keçirilməsinə ayırır. Qalan məbləğ yerli əhəmiyyətli ekoloji tədbirlərin həyata keçirilməsinə yönəldilməlidir.


3. Problem


Məhsuldarlığı 298 ton/gün olan istilik elektrik stansiyasının atmosferə atılan kömürlə çirklənməsindən ümumi illik iqtisadi zərəri müəyyən edin: SO 2- 18 kq/t; uçucu kül - 16 kq/gün; CO2 - 1,16 t/t.

Təmizləmə effekti 68% təşkil edir. Emissiya vahidi üçün çirklənmədən xüsusi zərər: SO üçün 2=98 rub/t; CO 2=186 rub/t; istiqrazlar =76 rub/t.

Verildi:

Q=298 t/gün;

g l. h. =16 kq/gün;SO2 =18 kq/t;

gCO2 =1,16t/t

Həll:


m l. h . =0,016*298*0,68=3,24 t/gün

m SO2 =0,018*298*0,68=3,65 t/gün

m CO2 =1,16*298*0,68=235,06 t/gün

P l. h. =360*3,24*76=88646,4 rub/il

P SO2 =360*3,65*98=128772 rub/il

P CO2 =360*235.06*186=15739617 rub/il

P dolu =88646,4+128772+15739617=15,957,035,4 rub/il


Cavab: istilik elektrik stansiyalarından çirklənmədən ümumi illik iqtisadi zərər ildə 15 957 035,4 rubl təşkil edir.

Biblioqrafiya


1.

http://ustoj.com/Energy_5. htm

.

http://dic. akademik.ru/dic. nsf/dic_economic_law/18098/%D0%AD%D0%9A%D0%9E%D0%9B%D0%9E%D0%93%D0%98%D0%A7%D0%95%D0%A1%D0%9A %D0%98%D0%95


Repetitorluq

Mövzunu öyrənmək üçün kömək lazımdır?

Mütəxəssislərimiz sizi maraqlandıran mövzular üzrə məsləhət və ya repetitorluq xidmətləri göstərəcək.
Ərizənizi təqdim edin konsultasiya əldə etmək imkanını öyrənmək üçün mövzunu indi göstərərək.

Geotermal enerjinin üstünlükləri və mənfi cəhətləri

Geotermal enerji potensial faydalı tətbiqlərinə görə həmişə insanları cəlb etmişdir. Geotermal enerjinin əsas üstünlüyü onun praktiki tükənməzliyi və ətraf mühit şəraitindən, günün və ilin vaxtından tam müstəqilliyidir. Geotermal enerji öz “dizaynını” nəhəng istilik enerjisi ehtiyatına malik olan Yerin isti mərkəzi nüvəsinə borcludur. Yerin yalnız yuxarı üç kilometrlik qatında təxminən 300 milyard ton kömürün enerjisinə bərabər olan istilik enerjisi saxlanılır. Yerin mərkəzi nüvəsindən gələn istilik vulkanlar vasitəsilə və isti su və buxar şəklində Yerin səthinə birbaşa çıxışı var.

Bundan əlavə, maqma öz istiliyini süxurlara ötürür və onların temperaturu dərinlik artdıqca artır. Mövcud məlumatlara görə, Daşların temperaturu hər 33 m dərinlikdə (geotermal addım) orta hesabla 1 °C artır. Bu o deməkdir ki, 3-4 km dərinlikdə su qaynayır; 10-15 km dərinlikdə isə süxurların temperaturu 1OO0-1200°C-ə çata bilir. Amma bəzən geotermal pillə başqa məna kəsb edir, məsələn, vulkanların yerləşdiyi ərazidə süxurların temperaturu hər 2-3 m-də 1°C yüksəlir.Şimali Qafqaz regionunda geotermal pillə 15- 20 m.Bu nümunələrdən belə nəticəyə gəlmək olar ki, geotermal enerji mənbələrinin temperatur şəraitinin əhəmiyyətli müxtəlifliyi mövcuddur ki, bu da ondan istifadə üçün texniki vasitələri müəyyən edir və temperatur geotermal istiliyi xarakterizə edən əsas parametrdir.

Yerin dərinliklərinin istiliyindən istifadə etmək üçün aşağıdakı fundamental imkanlar mövcuddur. Su və ya su və buxar qarışığı, onların temperaturundan asılı olaraq, isti su təchizatı və isitmə, elektrik enerjisi istehsalı və ya hər üç məqsəd üçün eyni vaxtda istifadə edilə bilər. Perivolkanik bölgənin və quru süxurların yüksək temperaturlu istiliyindən elektrik enerjisi istehsalı və istilik təchizatı üçün istifadə olunur. Stansiyanın dizaynı hansı geotermal enerji mənbəyindən istifadə olunmasından asılıdır.

Müəyyən bir bölgədə yeraltı termal su mənbələri varsa, onlardan istilik təchizatı və isti su təchizatı üçün istifadə etmək məqsədəuyğundur. Məsələn, mövcud məlumatlara görə, Qərbi Sibirdə sahəsi 3 milyon m2 olan, suyun temperaturu 70-9°C olan yeraltı dəniz var. Böyük yeraltı termal su ehtiyatları Dağıstan, Şimali Osetiya, Çeçenistan-İnquşetiya, Kabardin-Balkar, Zaqafqaziyada, Stavropol və Krasnodar ərazilərində, Qazaxıstanda, Kamçatkada və Rusiyanın bir sıra digər bölgələrində yerləşir.

Dağıstanda termal sular uzun müddət istilik təchizatı üçün istifadə olunur. 15 il ərzində istilik təchizatı üçün 97 milyon m3-dən çox termal su çəkilmiş və bu da 638 min ton standart yanacağa qənaət etmişdir.

Mahaçqalada ümumi sahəsi 24 min m2, Kizlyarda 185 min m2 olan yaşayış binaları termal su ilə qızdırılır. Gürcüstanda termal su ehtiyatları 80°C-ə qədər olan temperaturda gündəlik 300-350 min m2 istehlaka imkan verən perspektivlidir. .Gürcüstanın paytaxtı metan-azot və hidrogen sulfid tərkibli və temperaturu 100°C-ə qədər olan termal su yatağının üstündə yerləşir.

Yeraltı termal sulardan istifadə zamanı hansı problemlər yaranır? Əsas odur ki, tullantı sularının yeraltı su qatına yenidən vurulması zərurəti. Termal suların tərkibində çoxlu miqdarda müxtəlif zəhərli metalların duzları (məsələn, bor, qurğuşun, sink, kadmium, arsen) və kimyəvi birləşmələr (ammiak, fenollar) var ki, bu da həmin suların səthdə yerləşən təbii su sistemlərinə axıdılmasının qarşısını alır. Məsələn, Bolşebannı yatağının termal sularında (Bannaya çayı üzərində, Petropavlovsk-Kamçatskidən 60 km aralıda) 1,5 q/l-ə qədər müxtəlif duzlar, 9 mq/l-ə qədər flüor, 300 mq/l-ə qədər silisium turşusu var. l. Eyni bölgədəki Pauzetski yatağının termal sularında (temperatur J44 - 200 ° C, quyu ağzında təzyiq 2-4 atm) 1,0 ilə 3,4 q/l arasında müxtəlif duzlar, silisium turşusu - 250 mq/l, bor turşusu - 15 mq/l, həll olunmuş qazlar: karbon qazı - 500 mq/l, hidrogen sulfid - 25 mq/l, ammonyak -15 mq/l. Dağıstandakı Tarumovskoye yatağının geotermal suları (temperatur 185°C, təzyiq 150-200 atm) 1 m3 suya normal şəraitdə 200 q/l-ə qədər duz və 3,5-4 m3 metan ehtiva edir.

/ Ən böyük maraq elektrik enerjisi istehsalı və istilik təchizatı üçün istifadə oluna bilən yüksək temperaturlu termal sular və ya buxar çıxışlarıdır. Ölkəmizdə biz 1967-ci ildə Kamçatkada tikilmiş 11 MVt quraşdırılmış elektrik gücünə malik eksperimental Pauzetskaya geotermal elektrik stansiyasını (GeoTES) idarə edirik.)

Lakin regionun enerji təminatında onun rolu cüzi idi. Bundan əlavə, 1967-ci ildə aşağı potensiallı geotermal yataqda (suyun temperaturu 80°C) gücü 0,75 MVt olan eksperimental geotermal elektrik stansiyası istifadəyə verilmişdir.

Beləliklə, geotermal enerjinin üstünlükləri resursların praktiki tükənməzliyi, xarici şəraitdən, günün və ilin vaxtından müstəqilliyi, istilik energetikası və təbabətin ehtiyacları üçün termal sulardan kompleks istifadənin mümkünlüyü hesab edilə bilər. Onun mənfi cəhətləri əksər yataqlarda termal suların yüksək minerallaşması və zəhərli birləşmələrin və metalların olmasıdır ki, bu da əksər hallarda termal suların təbii su anbarlarına axıdılmasını istisna edir.

Yer kürəsi çoxdan enerji resurslarının mənbəyi olub, lakin bu həqiqəti dərk edərək, bərpa olunmayan enerji mənbələrinin sonsuz olmadığını da etiraf etməliyik. İnsanlar evlərini qızdırmaq naminə artıq odunları atıblar və meşələri yandırmırlar, bunun ətraf mühitə ziyan vurduğunu anlayaraq, demək olar ki, kömür hasilatını ləğv ediblər. Amma neft və qaz hasilatı tam sürətlə gedir. Bu arada, planetimiz də bərpa olunan enerji mənbəyinə - onun geotermal sularının gücünə malikdir.

Planetin ən dərinliklərindən istilik

Yerin istiliyindən istifadə etmək çox cazibədar bir fikir və çətin, lakin ümumiyyətlə həll edilə bilən bir işdir. Bu, geotermal mənbələrin səthə çıxdığı və ya ən azı həm mühəndislik, həm də iqtisadi baxımdan əlçatan olduğu bölgələr üçün doğrudur. Lakin bu cür mənbələrin yeri, bir qayda olaraq, planetin tektonik qırılmalarına bitişikdir və son dərəcə seysmik cəhətdən qeyri-sabit bölgələrdə yerləşir.


Elektrik enerjisi istehsal etmək üçün turbinləri çevirə bilən həddindən artıq qızdırılan buxar və/yaxud su vulkanların və geyzerlərin fəaliyyətinin “yan məhsuludur”. Eyni zamanda, planetin bir çox insanı təbiətin belə nəhəng qüvvələrinə təhlükəli yaxınlıqda yaşayır. Ona görə də bu qüvvələrin insanların mənafeyi naminə istifadəsi əsasən zaman məsələsidir: texnologiyanın inkişafı ilə bu enerji növü daha əlçatan olacaq, geotermal stansiyaların gücü artacaq.

Geotermal elektrik stansiyaları: üstünlüklər və çatışmazlıqlar

Bu cür elektrik stansiyalarının tikintisi üçün bir neçə əsas sxem var və adətən seçim xüsusi istilik mənbəyindən asılıdır: bəzi yerlərdə bir quyu qazmaq kifayətdir və siz onun istismarına başlaya bilərsiniz, digərlərində isə ilk növbədə qazmaq lazımdır. daxil olan enerji daşıyıcısını bərk hissəciklərdən və zərərli qazlardan təmizləyin.

Ancaq belə bir stansiyanın iş prinsipi nə olursa olsun, istilik elektrik stansiyaları və hətta istilik atom elektrik stansiyaları ilə müqayisədə bir sıra üstünlüklərə malikdir.

Geotermal stansiyanın yalnız bir çatışmazlığı var: nəticədə o, yerləşdiyi yerə düşür. Seysmik aktivliyin proqnozlaşdırıla bilməyəcəyini nəzərə alsaq, tektonik qırılma sahələri elektrik stansiyalarının tikintisi və sonrakı istismarı üçün son dərəcə əlverişsiz yerdir.

Ancaq üstünlüklər çoxdur və danılmazdır:

  • ekoloji təhlükəsizlik, o cümlədən istixana qazlarının olmaması;
  • stansiyanın kompakt ölçüsü;
  • əsas xərclər tikintinin başa çatması ilə başa çatır, əməliyyat xərcləri isə minimaldır;
  • Təbii soyuducu (praktiki tükənməz bir mənbə!) sayəsində elektrik enerjisinin dəyəri demək olar ki, sıfıra endirilir.

Ekologiya haqqında daha çox

Cəmiyyətin inkişafı ilə onun ekoloji şüuru da artır və ətraf mühitin əsaslı idarə edilməsi problemləri ön plana çıxır. Aparıcı iqtisadi güclər, o cümlədən Rusiya, istixana effektinin zərərini azaltmaq və qlobal istiləşmənin qarşısını almaq üçün atmosfer emissiyalarını məhdudlaşdırmaq üçün protokollar imzalayır. Elektrik enerjisi istehsal etmək üçün qaz, neft məhsulları və xüsusilə kömürdən yanacaq kimi istifadə edən istilik elektrik stansiyaları havanın çirklənməsinin artmasına əhəmiyyətli təsir göstərir.

İstilik elektrik stansiyalarının ekoloji çatışmazlığının olması ilə bağlı heç nə etmək olmaz. Qabaqcıl filtr sistemlərindən istifadə etməklə yanacağın daha tam yanması yolu ilə emissiyaları azaltmağa cəhd edə bilərsiniz, lakin istilik enerjisinin “ümumi” dezavantajından xilas ola bilməzsiniz.

Ona görə də istilik enerjisindən istifadə ilə bağlı yaranan əsas sual ondan ibarətdir ki, geotermal elektrik stansiyasının hansı ekoloji faydaları var? Təbiət tərəfindən qızdırılan su və buxardan istifadə edərək, bu elektrik stansiyaları heç bir emissiya yaratmır. Ətraf mühitə dəyən zərəri və belə stansiyaların kiçik ölçülərini minimuma endirir. Beləliklə, geotermal elektrik stansiyalarının istilik elektrik stansiyalarına nisbətən üstünlükləri şübhə doğurmur.

Enerji istehlakının sürətlə artması və bərpa olunmayan təbii ehtiyatların məhdud olması bizi alternativ enerji mənbələrindən istifadə haqqında düşünməyə vadar edir. Bu baxımdan geotermal ehtiyatlardan istifadə xüsusi diqqətə layiqdir.

Geotermal elektrik stansiyaları (GeoPP) Yerin təbii istiliyindən elektrik enerjisi istehsal edən strukturlardır.

Geotermal enerjinin bir əsrdən çox tarixi var. 1904-cü ilin iyulunda İtaliyanın Larderello şəhərində ilk təcrübə aparıldı ki, bu da geotermal buxardan elektrik enerjisini əldə etməyə imkan verdi. Bir neçə ildən sonra burada hələ də fəaliyyət göstərən ilk geotermal elektrik stansiyası işə salındı.

Perspektivli ərazilər

Geotermal elektrik stansiyalarının tikintisi üçün təbii istiliyin nisbətən dayaz dərinlikdə yerləşdiyi geoloji aktivliyi olan ərazilər ideal hesab edilir.

Bunlara geyzerlərlə zəngin ərazilər, vulkanlarla qızdırılan su ilə açıq termal bulaqlar daxildir. Burada geotermal enerji ən fəal şəkildə inkişaf edir.

Bununla belə, hətta seysmik cəhətdən qeyri-aktiv ərazilərdə belə yer qabığının temperaturu 100 °C-dən çox olan təbəqələr mövcuddur.

Hər 36 metr dərinliyə görə temperatur 1 °C artır. Bu zaman quyu qazılır və ona su vurulur.

Çıxış həm otaqları qızdırmaq, həm də elektrik enerjisi istehsal etmək üçün istifadə edilə bilən qaynar su və buxardır.

Bu yolla enerji əldə etmək mümkün olan bir çox ərazilər var, ona görə də hər yerdə geotermal elektrik stansiyaları fəaliyyət göstərir.

Geotermal enerji mənbələri

Təbii istilik aşağıdakı mənbələrdən əldə edilə bilər.

Geotermal elektrik stansiyalarının iş prinsipləri

Bu gün mühitin vəziyyətindən (su və ya buxar) və süxurun temperaturundan asılı olaraq, geotermal vasitələrdən istifadə edərək elektrik enerjisi istehsal etmək üçün üç üsuldan istifadə olunur.

  1. Birbaşa (quru buxardan istifadə etməklə). Buxar birbaşa generatoru gücləndirən turbinə təsir edir.
  2. Dolayı (su buxarının istifadəsi). Bu, buxarlandırıcıya vurulan hidrotermal məhluldan istifadə edir. Təzyiqin azalması nəticəsində yaranan buxarlanma turbini hərəkətə gətirir.
  3. Qarışıq və ya ikili. Bu vəziyyətdə hidrotermal su və isti suya məruz qaldıqda qaynayan freon kimi aşağı qaynama nöqtəsi olan köməkçi bir maye istifadə olunur. Freondan çıxan buxar turbini fırladır, sonra kondensasiya olunur və isitmə üçün istilik dəyişdiricisinə qayıdır. Atmosferə zərərli emissiyaları praktiki olaraq aradan qaldıran qapalı bir sistem (dövrə) formalaşır.
İlk geotermal elektrik stansiyaları quru buxarla işləyirdi.

Dolayı üsul bu gün ən çox yayılmış hesab olunur. Burada temperaturu təxminən 182 °C olan qrunt sularından istifadə olunur ki, bu da səthdə yerləşən generatorlara vurulur.

GeoPP-nin üstünlükləri

  • Geotermal ehtiyatlar bərpa olunan, praktiki olaraq tükənməz, lakin bir şərtlə hesab olunur: Qısa müddət ərzində vurulan quyuya böyük miqdarda su vurula bilməz.
  • Stansiya işləmək üçün xarici yanacaq tələb etmir.
  • Quraşdırma öz istehsal etdiyi elektrik enerjisindən istifadə edərək avtonom şəkildə işləyə bilər. Xarici enerji mənbəyi yalnız nasosun ilk işə salınması üçün tələb olunur.
  • Stansiya texniki xidmət və təmir işləri üçün xərclər istisna olmaqla, əlavə investisiya tələb etmir.
  • Geotermal elektrik stansiyaları sanitar ərazilərə ehtiyac duymur.
  • Stansiya dəniz və ya okean sahilində yerləşirsə, suyun təbii duzsuzlaşdırılması üçün istifadə edilə bilər. Bu proses birbaşa stansiyanın iş rejimində baş verə bilər - suyun qızdırılması və suyun buxarlanması zamanı.

Geotermal qurğuların çatışmazlıqları

  • Geotermal qurğuların inkişafı, layihələndirilməsi və tikintisinə ilkin investisiya böyükdür.
  • Elektrik stansiyası üçün uyğun yer seçməkdə, səlahiyyətli orqanlardan və yerli sakinlərdən icazə almaqda tez-tez problemlər yaranır.
  • İşləyən quyu vasitəsilə yer qabığında olan yanan və zəhərli qazların və mineralların emissiyası mümkündür. Bəzi müasir zavodlardakı texnologiyalar bu emissiyaların toplanaraq yanacağa çevrilməsinə imkan verir.
  • Belə olur ki, işləyən elektrik stansiyası dayanır. Bu, süxurda gedən təbii proseslər və ya quyuya həddindən artıq su vurulması səbəbindən baş verə bilər.

Ən böyük geotermal enerji istehsalçıları

Ən böyük GeoPP-lər ABŞ və Filippində tikilmişdir. Onlarla ayrı-ayrı geotermal stansiyalardan ibarət bütün geotermal kompleksləri təmsil edirlər.

Kaliforniyada yerləşən Qeyzerlər kompleksi ən güclü hesab olunur. O, ümumi gücü 725 MVt olan 22 iki stansiyadan ibarətdir ki, bu da çoxmilyonluq bir şəhəri enerji ilə təmin etmək üçün kifayətdir.
  • Filippin Makiling-Banahau Elektrik Stansiyası təxminən 500 MVt gücündədir.
  • Tiwi adlı başqa bir Filipp elektrik stansiyası 330 MVt gücündədir.
  • ABŞ-da İmperator Vadisi ümumi gücü 327 MVt olan on geotermal elektrik stansiyasından ibarət kompleksdir.
  • Yerli geotermal enerjinin inkişafının xronologiyası

Rusiya geotermal enerjisi 1954-cü ildə qəbul edildiyi zaman inkişaf etməyə başladı Kamçatkada təbii istilik ehtiyatlarının tədqiqi üçün laboratoriya yaratmaq qərarı.

  1. 1966 – Ənənəvi dövrəli (quru buxar) və 5 MVt gücündə Pauzetskaya geotermal elektrik stansiyası işə salındı. 15 ildən sonra onun gücü 11 MVt-a çatdırılıb.
  2. 1967-ci ildə ikili dövrəli Paratunka stansiyası fəaliyyətə başladı. Yeri gəlmişkən, sovet alimləri S.Kutateladze və L.Rozenfeld tərəfindən hazırlanmış və patentləşdirilmiş unikal ikili dövriyyə texnologiyası üçün patent bir çox ölkələr tərəfindən alınmışdır.

1970-ci illərdə karbohidrogen istehsalının yüksək səviyyəsi və 90-cı illərdəki böhranlı iqtisadi vəziyyət Rusiyada geotermal enerjinin inkişafını dayandırdı. Ancaq indi ona maraq bir sıra səbəblərə görə yenidən yaranıb:

  • Daxili bazarda neft və qazın qiyməti dünya qiymətlərinə yaxınlaşır.
  • Yanacaq ehtiyatları sürətlə tükənir.
  • Uzaq Şərq şelfində və Arktika sahillərində yeni kəşf edilmiş karbohidrogen yataqları hazırda rentabelsizdir.

Böyük, güclü avtomobilləri xoşlayırsınız? haqqında maraqlı bir məqalə oxuyun.

Materialları əzmək üçün avadanlıq lazımdırsa, bunu oxuyun.

Rusiyada geotermal ehtiyatların inkişaf perspektivləri

Elektrik enerjisi istehsalı üçün istilik enerjisindən istifadə baxımından Rusiya Federasiyasının ən perspektivli sahələri bunlardır. Kuril adaları və Kamçatka.

Kamçatka vulkanik hidrotermal buxar ehtiyatları və 100 il ərzində regionun tələbatını ödəyə biləcək enerjili termal sulara malik belə potensial geotermal ehtiyatlara malikdir. Mutnovskoye yatağı perspektivli hesab olunur, məlum ehtiyatları 300 MVt-a qədər elektrik enerjisi verə bilər. Bu ərazinin inkişaf tarixi ilk Kamçatka GeoPP-lərinin (Pauzetskaya və Paratunka), eləcə də 12 MVt gücündə Verxne-Mutnovskaya və Mutnovskaya geotermal stansiyalarının geokəşfiyyatı, resurslarının qiymətləndirilməsi, layihələndirilməsi və tikintisi ilə başladı. 50 MVt.

Kuril adalarında geotermal enerjidən istifadə edən iki elektrik stansiyası fəaliyyət göstərir - Kunaşir adasında (2,6 MVt) və İturup adasında (6 MVt).

Ayrı-ayrı Filippin və Amerika GeoPP-lərinin enerji ehtiyatları ilə müqayisədə yerli alternativ enerji istehsalı müəssisələri əhəmiyyətli dərəcədə itirir: onların ümumi gücü 90 MVt-dan çox deyil. Ancaq Kamçatka elektrik stansiyaları, məsələn, bölgənin elektrik enerjisinə ehtiyacının 25% -ni təmin edir, bu da yanacaq tədarükündə gözlənilməz fasilələr halında yarımadanın sakinlərinin işıqsız qalmasına imkan verməyəcəkdir.

Rusiyanın geotermal ehtiyatlarını - həm neft-termal, həm də hidrogeotermal ehtiyatları inkişaf etdirmək üçün hər cür imkanı var. Bununla belə, onlar çox az istifadə olunur və kifayət qədər perspektivli sahələr var. Kuril adaları və Kamçatka ilə yanaşı, Şimali Qafqazda, Qərbi Sibirdə, Primoryedə, Baykal bölgəsində, Oxotsk-Çukotka vulkanik qurşağında praktik tətbiqi mümkündür.

Geotermal enerji- bu, yüz milyonlarla il ərzində Yerin daxili zonalarından ayrılan istilik enerjisidir. Geoloji-geofiziki tədqiqatlara görə, Yerin nüvəsində temperatur 3000-6000 °C-ə çatır, planetin mərkəzindən onun səthinə doğru istiqamət üzrə tədricən azalır. Minlərlə vulkanın püskürməsi, yer qabığının bloklarının hərəkəti və zəlzələlər Yerin güclü daxili enerjisinin hərəkətindən xəbər verir. Alimlər hesab edirlər ki, planetimizin istilik sahəsi onun dərinliklərindəki radioaktiv parçalanma, eləcə də əsas maddənin qravitasiya ilə ayrılması ilə bağlıdır.
Planetin içini qızdıran əsas mənbələr uran, torium və radioaktiv kaliumdur. Qitələrdə radioaktiv parçalanma prosesləri əsasən yer qabığının qranit təbəqəsində 20-30 km və daha çox dərinlikdə, okeanlarda - yuxarı mantiyada baş verir. Güman edilir ki, yer qabığının dibində 10-15 km dərinlikdə, qitələrdə ehtimal olunan temperatur dəyəri 600-800 ° C, okeanlarda isə 150-200 ° C-dir.
İnsan geotermal enerjidən yalnız Yer səthinə yaxın təzahür etdiyi yerdə istifadə edə bilər, yəni. vulkanik və seysmik fəaliyyət zonalarında. İndi geotermal enerjidən ABŞ, İtaliya, İslandiya, Meksika, Yaponiya, Yeni Zelandiya, Rusiya, Filippin, Macarıstan, El Salvador kimi ölkələr səmərəli istifadə edirlər. Burada yerin daxili istiliyi 300 ° C-ə qədər olan isti su və buxar şəklində səthə qalxır və tez-tez fışqıran mənbələrin (qeyzerlərin), məsələn, Yellowstone'un məşhur geyzerlərinin istisi kimi çıxır. ABŞ-da park, Kamçatka və İslandiyanın geyzerləri.
Geotermal enerji mənbələri quru isti buxar, yaş isti buxar və isti suya bölünür. İtaliyada (Larderello yaxınlığında) elektrik dəmir yolu üçün mühüm enerji mənbəyi olan quyu 1904-cü ildən quru isti buxarla işləyir. Dünyadakı digər iki məşhur isti quru buxar sahəsi Yaponiyadakı Matsukawa yatağı və San-Fransisko yaxınlığındakı Geyzer yatağıdır ki, onlar da geotermal enerjidən uzun və səmərəli istifadə edirlər. Dünyada ən nəmli isti buxar Yeni Zelandiyada (Wairakei), bir qədər az gücə malik geotermal yataqlar Meksika, Yaponiya, El Salvador, Nikaraqua və Rusiyadadır.
Beləliklə, geotermal enerji ehtiyatlarının dörd əsas növünü ayırd etmək olar:
istilik nasosları tərəfindən istifadə edilən yer səthinin istiliyi;
hazırda elektrik enerjisi istehsalında istifadə olunan yer səthində buxarın, isti və isti suyun enerji ehtiyatları;
yerin səthinin dərinliklərində cəmlənmiş istilik (ehtimal ki, su olmadıqda);
maqma enerjisi və vulkanların altında toplanan istilik.

Geotermal istilik ehtiyatları (~ 8 * 1030J) illik qlobal enerji istehlakından 35 milyard dəfə çoxdur. Yer qabığındakı geotermal enerjinin yalnız 1%-i (10 km dərinlikdə) dünyanın bütün neft və qaz ehtiyatlarından 500 dəfə çox enerji təmin edə bilər. Ancaq bu gün bu resursların yalnız kiçik bir hissəsi istifadə edilə bilər və bu, ilk növbədə iqtisadi səbəblərlə bağlıdır. Geotermal ehtiyatların (isti dərin suların və buxarın enerjisi) sənaye inkişafı 1916-cı ildə İtaliyada 7,5 MVt gücündə ilk geotermal elektrik stansiyasının işə salınması ilə başladı. Ötən müddət ərzində geotermal enerji ehtiyatlarının praktiki işlənməsi sahəsində xeyli təcrübə toplanmışdır. Mövcud geotermal elektrik stansiyalarının (GeoTES) ümumi quraşdırılmış gücü: 1975-ci ildə - 1,278 MVt, 1990-cı ildə - 7,300 MVt olmuşdur. Bu məsələdə ən böyük irəliləyişə ABŞ, Filippin, Meksika, İtaliya və Yaponiya nail olub.
Geotermal elektrik stansiyalarının texniki-iqtisadi parametrləri kifayət qədər geniş diapazonda dəyişir və ərazinin geoloji xüsusiyyətlərindən (baş vermə dərinliyi, işçi mayenin parametrləri, onun tərkibi və s.) asılıdır. İstifadəyə verilmiş geotermal elektrik stansiyalarının əksəriyyəti üçün elektrik enerjisinin dəyəri kömürlə işləyən elektrik stansiyalarında istehsal olunan elektrik enerjisinin dəyərinə bənzəyir və 1200 ... 2000 ABŞ dolları / MVt təşkil edir.
İslandiyada evlərin 80%-i Reykyavik şəhəri yaxınlığındakı geotermal quyulardan çıxarılan isti su ilə qızdırılır. ABŞ-ın qərbində 180-ə yaxın ev və ferma geotermal isti su ilə qızdırılır. Ekspertlərin fikrincə, 1993-2000-ci illər arasında geotermal enerjidən qlobal elektrik enerjisi istehsalı iki dəfədən çox artıb. Birləşmiş Ştatlarda o qədər çox geotermal istilik ehtiyatı var ki, o, nəzəri olaraq ştatın hazırda istehlak etdiyi enerjidən 30 dəfə çox enerji təmin edə bilər.
Gələcəkdə maqmanın istiliyindən onun Yer səthinə yaxın yerləşdiyi ərazilərdə, həmçinin qızdırılan kristal süxurların quru istiliyindən istifadə etmək mümkündür. Sonuncu halda, quyular bir neçə kilometrə qazılır, soyuq su çəkilir və isti su geri alınır.