A geotermikus erőmű ( GeoPP vagy GeoTPP ) olyan erőműtípus, amely föld alatti források (például gejzírek ) hőenergiájából állít elő elektromos energiát .
A geotermikus energia a föld természetes hőjéből nyert energia. Ezt a hőt kutak segítségével lehet elérni. A kút hőmérséklete 36 méterenként átlagosan 1 °C-kal emelkedik. Ez a hő gőz vagy forró víz formájában kerül a felszínre. Az ilyen hő közvetlenül felhasználható házak és épületek fűtésére, valamint villamosenergia-termelésre. Termikus régiók a világ számos részén léteznek.
Különböző becslések szerint a Föld középpontjában a hőmérséklet legalább 6650 °C. A Föld hűtési sebessége körülbelül 300-350 ° C / milliárd év. A Föld belsejéből a felszínén átáramló hőáram 47 ± 2 TW hő (évente 400 ezer TWh - 17-szer több, mint a világ teljes energiatermelése), a Föld által termelt hőenergia pedig az urán, a tórium és a kálium-40 radioaktív bomlását hozzávetőlegesen 13-61 TW-ra becsülik [1] . A kontinentális lemezek közepén lévő területek a legjobb hely a geotermikus erőművek építésére, mivel az ilyen területeken sokkal vékonyabb a kéreg.
A legnagyobb geotermikus erőmű a kenyai Olkaria IV (Olkaria IV) ( Hell's Gate park ), 140 MW kapacitással [2] .
A GeoTPP-nél több módon is szerezhet energiát:
1817-ben François de Larderel gróf kifejlesztett egy technológiát a természetes geotermikus forrásokból származó gőz összegyűjtésére. A 20. században az elektromos áram iránti kereslet a Föld belső hőjét hasznosító erőművek létrehozására irányuló projektek megjelenéséhez vezetett . Az első geotermikus generátort Piero Ginori Conti tesztelte . 1904. július 4-én történt az olasz Larderello városában . A generátor négy elektromos izzót tudott sikeresen meggyújtani. [3] Később, 1911-ben ugyanezen a helyen épült a világ első geotermikus erőműve, amely jelenleg is működik. Az 1920-as években kísérleti generátorokat építettek Beppuban ( Japán ) és a kaliforniai gejzírekben , de Olaszország volt a világ egyetlen ipari geotermikus villamosenergia-termelője 1958 -ig .
1958-ban, amikor a Wairakei erőmű üzembe került , Új-Zéland lett a geotermikus villamos energia második legnagyobb ipari termelője. Wairakei volt az első közvetett típusú állomás. [4] 1960- ban a Pacific Gas and Electric megkezdte az első sikeres geotermikus erőművet az Egyesült Államokban a kaliforniai gejzíreknél . [5] [6] Az első bináris típusú geotermikus erőművet először 1967 -ben mutatták be a Szovjetunióban , majd 1981 -ben mutatták be az Egyesült Államokban , [5] az 1970- es évek energiaválsága és a szabályozási politika jelentős változásait követően. Ezzel a technológiával az eddigieknél jóval alacsonyabb hőmérsékletet lehet felhasználni villamosenergia-termelésre. 2006- ban az alaszkai China Hot Springs egy bináris ciklusú üzemet indított, amely rekordalacsony, 57 °C-os folyadékhőmérsékletű villamos energiát termel. [7] Egészen a közelmúltig geotermikus erőműveket kizárólag ott építettek, ahol a felszín közelében magas hőmérsékletű geotermikus források voltak. A bináris ciklusú erőművek megjelenése, valamint a fúrási és termelési technológia fejlesztése elősegítheti a geotermikus erőművek megjelenését sokkal szélesebb földrajzi tartományban. Demonstrációs erőművek a németországi Landau in der Pfalz városában és a francia Soultz-sous-Foret városában találhatók , míg a svájci Bázelben a korábbi munkákat leállították, miután földrengéseket okozott . További demonstrációs projektek fejlesztés alatt állnak Ausztráliában, az Egyesült Királyságban és az Amerikai Egyesült Államokban. [nyolc]
A geotermikus erőművek termikus hatásfoka alacsony, körülbelül 7-10%, [9] mivel a geotermikus folyadékok hőmérséklete alacsonyabb, mint a kazánokból származó gőz. A termodinamika törvényei szerint ez az alacsony hőmérséklet korlátozza a hőgépek hatékonyságát az elektromos áram előállításához felhasználható energia kinyerésében. A hulladékhő elpazarolt, kivéve, ha közvetlenül felhasználható, például üvegházakban vagy távfűtésben . A rendszer hatékonysága nem befolyásolja a működési költségeket, mint a szén- vagy más fosszilis tüzelésű erőművek esetében, de az üzem életképességét befolyásoló tényező. Ahhoz, hogy több energiát állítsanak elő, mint amennyit a szivattyúk fogyasztanak, magas hőmérsékletű geotermikus forrásokra és speciális hőciklusokra van szükség az elektromos áram előállításához. Mivel a geotermikus energia időben állandó, ellentétben például a szél- vagy napenergiával , teljesítménytényezője meglehetősen nagy lehet - akár 96%.
A Szovjetunióban az első geotermikus erőmű 1966-ban épült Kamcsatkán , a Pauzhetka folyó völgyében . Teljesítménye 12 MW .
1999. december 29-én üzembe helyezték a Verkhne-Mutnovskaya GeoPP-t a Mutnovsky termálvízlelőhelyen 12 MW beépített teljesítménnyel (2004-re).
2003. április 10-én üzembe helyezték a Mutnovszkaja GeoPP első ütemét , a 2007. évi beépített teljesítmény 50 MW, az állomás tervezett teljesítménye 80 MW, a 2007. évi termelés 360,687 millió kWh. Az állomás teljesen automatizált.
2002 - a Tuman-2A teljesítménymodul és állomás infrastruktúra részeként üzembe helyezték az első induló komplexumot , a Mendeleevskaya GeoTPP -t 3,6 MW kapacitással.
2007 - Az Ocean GeoTPP üzembe helyezése , amely a Baransky vulkán lábánál található a Szahalin régióban található Iturup-szigeten, 2,5 MW kapacitással. Ennek az erőműnek a neve a Csendes-óceán közelségéhez fűződik. 2013-ban baleset történt az állomáson, 2015-ben az állomást végül bezárták [10] .
| GeoPP név | Beépített teljesítmény 2010 végén, MW | Termelés 2010-ben, millió kWh | Az első blokk bevitelének éve | Az utolsó blokk bejegyzésének éve | Tulajdonos | Elhelyezkedés |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mutnovszkaja | 50,0 | 360,7 (2007) | 2003 | 2003 | PJSC Kamchatskenergo _ | Kamcsatkai körzet |
| Pauzhetskaya | 12.0 | 42.544 | 1966 | 2006 | PJSC Kamchatskenergo _ | Kamcsatkai körzet |
| Verkhne-Mutnovovskaya | 12.0 | 63,01 (2006) | 1999 | 2000 | PJSC Kamchatskenergo _ | Kamcsatkai körzet |
| Mengyelejevszkaja | 3.6 | ? | 2002 | 2007 | CJSC Energia Yuzhno-Kurilskaya | ról ről. Kunashir |
| Összeg | 77.6 | >466,3 |
A modern geotermikus erőműveket mérsékelt károsanyag-kibocsátás jellemzi. Átlagosan 122 kg CO 2 / megawattóra villamos energia, ami lényegesen kevesebb, mint a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásával történő villamosenergia-termelésből származó kibocsátás [11] .
A Yellowstone -kaldera szuperkitörésének megakadályozására , amely rendkívül katasztrofális következményekkel járhat az észak-amerikai kontinensre , a NASA egy olyan geotermikus erőmű projektjét javasolta, amely a kaldera alatt található magmabuborékból veszi fel a hőt. Egy ilyen geotermikus erőmű építési költségét 3,5 milliárd dollárra becsülik, de a megtermelt energia költsége nagyon alacsonynak ígérkezik - 0,1 dollár kilowattóránként .
| Energia | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| termékek és iparágak szerinti szerkezet | |||||||||||||||||||||||||||
| Energiaipar : villamos energia |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Hőellátás : hőenergia |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Üzemanyagipar : üzemanyag _ |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Ígéretes energia : |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Portál: Energia | |||||||||||||||||||||||||||