Geotermiskt kraftverk ( GeoPP eller GeoTPP ) är en typ av kraftverk som genererar elektrisk energi från den termiska energin från underjordiska källor (till exempel gejsrar ).
Geotermisk energi är energi som härrör från jordens naturliga värme. Denna värme kan uppnås med hjälp av brunnar. Temperaturen i brunnen ökar med i genomsnitt 1 °C var 36:e meter. Denna värme tillförs ytan i form av ånga eller varmt vatten. Sådan värme kan användas både direkt för uppvärmning av hus och byggnader, och för produktion av el. Termiska regioner finns i många delar av världen.
Enligt olika uppskattningar är temperaturen i jordens centrum minst 6650 °C. Jordens kylningshastighet är ungefär lika med 300-350 ° C per miljard år. Värmeflödet som strömmar från jordens tarmar genom dess yta är 47 ± 2 TW värme (400 tusen TWh per år - 17 gånger mer än genereringen av hela världens energi), och den termiska kraften som genereras av jorden p.g.a. det radioaktiva sönderfallet av uran , torium och kalium-40 uppskattas till ungefär 13–61 TW [1] . Områden i mitten av kontinentalplattorna är det bästa stället att bygga geotermiska anläggningar eftersom jordskorpan i sådana områden är mycket tunnare.
Det största geotermiska kraftverket är Olkaria IV (Olkaria IV) i Kenya ( Hell's Gate- parken ) med en kapacitet på 140 MW [2] .
Det finns flera sätt att få energi på GeoTPP:
År 1817 utvecklade greve François de Larderel en teknik för att samla upp ånga från naturliga geotermiska källor. På 1900-talet ledde efterfrågan på el till uppkomsten av projekt för att skapa kraftverk som använder jordens inre värme . Den som testade den första geotermiska generatorn var Piero Ginori Conti . Det hände den 4 juli 1904 i den italienska staden Larderello . Generatorn kunde framgångsrikt tända fyra elektriska glödlampor. [3] Senare, 1911, byggdes världens första geotermiska kraftverk på samma ort, och det är fortfarande i drift. På 1920-talet byggdes experimentella generatorer i Beppu ( Japan ) och Kaliforniens gejsrar , men Italien var världens enda industriella producent av geotermisk elektricitet fram till 1958 .
1958, när kraftverket Wairakei kom online , blev Nya Zeeland den andra stora industriella producenten av geotermisk elektricitet. Wairakei var den första stationen av den indirekta typen. [4] 1960 började Pacific Gas and Electric att driva det första framgångsrika geotermiska kraftverket i USA vid gejsrarna i Kalifornien . [5] [6] Det första geotermiska kraftverket av binär typ demonstrerades först 1967 i Sovjetunionen och introducerades sedan till USA 1981 , [5] efter energikrisen på 1970 -talet och betydande förändringar i regleringspolitiken. Denna teknik gör det möjligt att använda en mycket lägre temperatur för elproduktion än tidigare. 2006 lanserade China Hot Springs , Alaska , en binär kretsanläggning som producerar elektricitet med en rekordlåg vätsketemperatur på 57 °C. [7] Tills nyligen byggdes geotermiska kraftverk uteslutande där det fanns geotermiska källor med hög temperatur nära ytan. Tillkomsten av kraftverk med binära kretslopp och förbättringar av borr- och produktionsteknik kan underlätta uppkomsten av geotermiska kraftverk över ett mycket bredare geografiskt område. Demonstrationskraftverk finns i den tyska staden Landau in der Pfalz och den franska staden Soultz-sous-Foret , medan tidigare arbete i Basel , Schweiz , stängdes av efter att det orsakat jordbävningar . Andra demonstrationsprojekt är under utveckling i Australien, Storbritannien och USA. [åtta]
Den termiska verkningsgraden för geotermiska kraftverk är låg, cirka 7–10 %, [9] eftersom geotermiska vätskor har lägre temperatur än ånga från pannor. Enligt termodynamikens lagar begränsar denna låga temperatur värmemotorernas effektivitet när det gäller att utvinna användbar energi för att generera elektricitet. Spillvärme går till spillo om den inte kan användas direkt, till exempel i växthus eller fjärrvärme . Systemets effektivitet påverkar inte driftskostnaderna som för en kol- eller andra fossila bränsleanläggningar, men det är en faktor för anläggningens livskraft. För att producera mer energi än vad pumparna förbrukar krävs geotermiska källor med hög temperatur och specialiserade termiska cykler för att generera elektricitet. Eftersom geotermisk energi är konstant över tid, till skillnad från till exempel vind- eller solenergi , kan dess effektfaktor vara ganska stor - upp till 96%.
I Sovjetunionen byggdes det första geotermiska kraftverket 1966 i Kamchatka , i Pauzhetkaflodens dal . Dess effekt är 12 MW .
Den 29 december 1999 togs Verkhne-Mutnovskaya GeoPP i drift vid Mutnovskys termiska vattenfyndighet med en installerad kapacitet på 12 MW (för 2004).
Den 10 april 2003 togs den första etappen av Mutnovskaya GeoPP i drift , den installerade kapaciteten för 2007 är 50 MW, den planerade kapaciteten för stationen är 80 MW och produktionen 2007 är 360,687 miljoner kWh. Stationen är helautomatiserad.
2002 - det första uppstartskomplexet Mendeleevskaya GeoTPP med en kapacitet på 3,6 MW togs i drift som en del av Tuman-2A kraftmodul och stationsinfrastruktur.
2007 - driftsättning av Ocean GeoTPP , belägen vid foten av vulkanen Baransky på Iturup Island i Sakhalin-regionen, med en kapacitet på 2,5 MW. Namnet på detta kraftverk är förknippat med närheten till Stilla havet. 2013 inträffade en olycka på stationen, 2015 stängdes stationen slutligen [10] .
| GeoPP namn | Installerad effekt i slutet av 2010, MW | Produktion 2010, miljoner kWh | År för inmatning av det första blocket | År för införandet av det sista blocket | Ägare | Plats |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mutnovskaya | 50,0 | 360,7 (2007) | 2003 | 2003 | PJSC Kamchatskenergo _ | Kamchatka Krai |
| Pauzhetskaya | 12,0 | 42,544 | 1966 | 2006 | PJSC Kamchatskenergo _ | Kamchatka Krai |
| Verkhne-Mutnovskaya | 12,0 | 63,01 (2006) | 1999 | 2000 | PJSC Kamchatskenergo _ | Kamchatka Krai |
| Mendeleevskaya | 3.6 | ? | 2002 | 2007 | CJSC Energia Yuzhno-Kurilskaya | handla om. Kunashir |
| Belopp | 77,6 | >466,3 |
Moderna geotermiska kraftverk kännetecknas av en måttlig nivå av utsläpp. Den är i genomsnitt 122 kg CO 2 per megawattimme el, vilket är betydligt mindre än utsläppen från elproduktion med fossila bränslen [11] .
För att förhindra ett superutbrott av Yellowstone-calderan , vilket kan få extremt katastrofala konsekvenser för den nordamerikanska kontinenten , har NASA föreslagit ett projekt för ett geotermiskt kraftverk som ska ta värme från en magmabubbla som ligger under kalderan. Byggkostnaderna för ett sådant geotermiskt kraftverk uppskattas till 3,5 miljarder US-dollar, men kostnaden för den genererade energin lovar att bli mycket låg - 0,1 dollar per kilowattimme .
| Energi | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| struktur efter produkter och branscher | |||||||||||||||||||||||||||
| Kraftindustri : el |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Värmetillförsel : värmeenergi |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Bränsleindustri : bränsle _ |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Lovande energi : |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Portal: Energi | |||||||||||||||||||||||||||