Использование геотермальных источников постоянно растёт, их всё чаще используют в качестве альтернативы традиционным методам производства энергии. Впервые «приручить» термальную энергию удалось итальянским фермерам из местечке Лардерелло в 1904, где ещё в начале XIX века местные горячие термальные воды люди использовали в энергетических целях. Тогда был запущен запущен первый в мире геотермальный электрогенератор, который работает и по сей день. Статистические данные Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) показывают, что выработка геотермальной энергии постоянно растет и достигла более 15 ГВт, а прогнозы показывают почти удвоение объемов к 2030 году.
Итак, что такое геотермальная энергия, как она работает и почему это важно?
Геотермальные источники являются доступными и чистыми средствами производства энергии. Эта энергия доступна круглый год вне зависимости от погодных условий. Геотермальная энергетика — использование глубинного тепла Земли. Тепловая энергия содержится в горных породах и жидкости под земной корой и может быть обнаружена на глубине от нескольких миль под поверхностью до неглубокого залегания, изливавшиеся естественным путём или добываемые из неглубоких скважин.
Глубокие скважины бурятся в подземных геотермальных резервуарах для получения горячей воды или пара, которые приводят в движение турбины, соединенные с генераторами, вырабатывающими геотермальную электроэнергию. Геотермальные электростанции могут быть с мгновенным испарением пара, непрямая, на основе гидротермальной воды, смешанная, или бинарная. Хотя все геотермальные электростанции работают по одному и тому же основному принципу, т.е. используют пар для вращения турбин с целью выработки электроэнергии, есть некоторые различия, которые необходимо знать, чтобы принять обоснованное решение при выборе электростанции.
Установка на сухом пару
В установках, работающих на сухом пару используется пар, добываемый из резервуаров под земной корой через эксплуатационную скважину, который поступает в турбину, питающую генератор. После выработки электроэнергии пар конденсируется в воду, которая затем выводится обратно через нагнетательные скважины. Эти геотермальные электростанции известны как «сухой» пар, потому что вода, добываемая из земли, находится в газообразном состоянии, а не в виде жидкости, вытекающей из добывающей скважины. На сухом пару работала и первая в мире ГеоЭС в Лардерелло в 1904 году.
Геотермальные электростанции на парогидротермах
Этот тип установок не использует пар из земли для производства электроэнергии. Гидротермальный раствор направляют в испаритель, снижая давление, часть раствора быстро выпаривается, а полученный пар приводит в действие турбину. Если в резервуаре остается жидкость, ее можно выпарить в следующем испарителе для получения еще большей мощности.
Как и в случае с сухим паром, после выработки электроэнергии пар конденсируется в воду. Она возвращается на поверхность через нагнетательные скважины, ранее использовавшиеся для вращения турбин.
Геотермальные электростанции с бинарным циклом
Бинарные электростанции используют воду при более низких температурах, обычно менее 18 градусов Цельсия. Вместо непосредственного использования воды или пара бинарные электростанции используют тепло из подземных резервуаров для нагрева рабочей жидкости. Горячая геотермальные вода и вторая, дополнительная жидкость с более низкой точкой кипения, чем у воды, пропускаются через теплообменник. Вторая жидкость испаряется за счет тепла геотермальной воды, образуется пар, который вращает турбину, вырабатывающую электроэнергию. Даже в бинарных электростанциях вода возвращается в Землю путем закачки после нагрева рабочей жидкости. Это замкнутая система и выбросы в атмосферу практически отсутствуют.
Геотермальная энергия имеет множество преимуществ. Она позволяет добывать энергию без сжигания дефицитного и вредного ископаемого топлива. Фактически, геотермальные месторождения производят менее одной шестой части углекислого газа, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе, особенно электростанции бинарного цикла, которые практически не производят выбросов. Большинство геотермальных электростанций будущего будут работать на этом принципе.
Более того, термальные источники доступны круглый год и относительно недороги — экономия при постоянном использовании может достигать 83% по сравнению с ископаемым топливом. Вот несколько вещей, которые вы должны знать о геотермальной энергии.
#1- Применение геотермальной энергии не ново, но интерес к ней возрос
Парижское соглашение (2015) привело к тому, что многие страны мира обязались сокращать выбросы парниковых газов и увеличивать использование альтернативной зеленой энергии к 2050 году. Давление выбора экологически чистых методов в сочетании с растущей государственной поддержкой способствовало развитию производства геотермальной энергии, непосредственно влияя на новые технологии и разработку продуктов. Даже специалисты нефтегазовой промышленности используют геотермальную энергию для перекачки, бурения и транспортировки топлива, это экономически эффективно.
#2- Геотермальная энергия имеет один из самых низких углеродных следов
Геотермальная энергия оказывает одно из наименьших воздействий на окружающую среду из-за относительно низкого уровня бурения по сравнению с традиционными видами добычи. Кроме того, геотермальная энергия не требует дальнейшей переработки или транспортировки, поэтому здесь нет тяжелого промышленного производства или транспортных потоков. Помимо единовременных инвестиций в создание станции, производство электроэнергии обходится недорого и вносит меньший вклад в общее загрязнение воздуха или глобальное потепление, чем ископаемое топливо.
#3- Базовая энергия — Геотермальная энергия всегда
Вопреки распространенному мнению, геотермальные электростанции производят постоянную электроэнергию, которую можно использовать 24 часа в сутки, семь дней в неделю. Мощность станции стабильна и предсказуема, что позволяет планировать энергопотребление с феноменальной точностью. Многие отрасли промышленности полагаются на геотермальные установки как на отличный источник удовлетворения базовых потребностей в энергии или минимального уровня потребления в электросетях в течение дня в отдаленных районах.
#4- Геотермальная энергия может охлаждать, нагревать и вырабатывать электричество
В зависимости от выбранной технологии, геотермальная энергия может быть использована различными способами во многих отраслях промышленности, включая нефтегазовую промышленность. В этом секторе существуют большие возможности в виде замены непродуктивных или заброшенных нефтяных и газовых скважин.
Эти скважины могут быть перепрофилированы для выработки электроэнергии из тепловых ресурсов под землей, чтобы безопасно вывести из эксплуатации исчерпанные запасы ископаемого топлива. Это также может открыть путь к «зеленой» повестке работникам газовой и нефтяной промышленности, которым требуется устойчивое энергетическое решение.
Начните работу с комплексными энергетическими решениями с помощью CNPS
CNPS предлагает высококачественные решения для возобновляемых источников энергии, включая морское и береговое ветроэнергетическое оборудование, решения для геотермальной энергетики, а также изделия из композитных материалов (стекловолокно): прутки и трубы, армированные стекловолокном, для нефтегазовых компаний, стремящихся сделать свою деятельность более прибыльной и устойчивой.
Мы предоставляем комплексный набор нефтегазовой продукции, включающий в себя нефтесервисное оборудование, технологические решения для повышения нефтеотдачи пластов, цементное оборудование для цементирования и завершения скважин, композитные трубы и резервуары, оборудование для каротажа бурового раствора и многое другое. У нас богатый опыт в области электроники, например, мы производим аксессуары для телевизоров и мобильных устройств.
Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о нашем широком ассортименте доступного энергетического оборудования и решений для нефтегазовой отрасли.
