Геотермальна енергія — це відновлюване джерело енергії, яке використовує тепло зсередини Землі для виробництва електроенергії, кондиціонування будівель і отримання гарячої води екологічним способом. Часто менш відомий порівняно з іншими джерелами відновлюваної енергії Як і сонячна або вітрова, геотермальна енергія має багато застосувань і забезпечує помітну енергоефективність.
Ця енергія Його отримують і переробляють на спеціальних установках, які називаються геотермальними електростанціями. Але що таке геотермальна електростанція і як вона працює?
Геотермальна електростанція
Геотермальна електростанція — це електростанція, яка працює за рахунок тепла землі. Ці об’єкти, відповідальні за вилучення тепла з надр, необхідні для перетворення теплової енергії в електрику без залежності від зовнішніх факторів, таких як погодні умови, на відміну від інших відновлюваних джерел енергії.
Що стосується впливу на навколишнє середовище, викиди вуглекислого газу від геотермальної електростанції Їх значно менше, ніж тих, які виробляють заводи, що працюють на викопному паливі. У середньому вони виділяють лише 45 г CO2 на кожну згенеровану кВт-год, що становить менше 5% від викидів традиційних установок.
Однак геотермальна енергія обмежена тим, де її можна ефективно використовувати, через необхідність буріння земної кори в районах із високою геотермальною активністю. Сполучені Штати, Філіппіни та Індонезія є одними з найбільших виробників цієї енергії через сприятливе географічне розташування.
Незважаючи на свій потенціал, за оцінками використовується лише 6,5% глобальної геометричної потужності, повідомляє Асоціація геотермальної енергії.
Геотермальні енергетичні ресурси
Тепло від ядра Землі передається через земну кору, яка виконує роль ізолятора. Щоб використати це тепло, необхідно бурити землю, для чого потрібна інфраструктура, така як трубопроводи та геотермальні свердловини.
Загалом Кількість доступної геотермальної енергії збільшується з глибиною буріння і близькість до країв тектонічних плит, де температура найвища.
Як працює геотермальна електростанція?
Процес виробництва електроенергії на геотермальній електростанції базується на роботі в два основних етапи: геотермальне поле та конверсійна установка.
Геотермальне поле
Геотермальне поле - це область, де геотермічний градієнт найвищий. Зазвичай він відповідає замкнутому водоносному горизонту з гарячою водою, що зберігається під непроникними шарами, які зберігають тепло. Цей геотермальний резервуар є джерелом тепла, яке буде використовуватися для виробництва електроенергії.
Свердловини на цьому родовищі видобувають суміш води та пари, яка транспортується до заводу по трубах, використовуючи пару для руху турбін і приводу системи виробництва електроенергії.
Процес генерації
Процес генерації починається з відбору пари та гарячої води з геотермального резервуару та передачі їх на завод. Опинившись там, пара відокремлюється від рідини a циклонний сепаратор. Ця пара змушує турбіни обертатися на високій швидкості (3.600 обертів на хвилину), виробляючи електроенергію.
Надлишок води знову закачується в резервуар, процес, який забезпечує сталість системи. Якби це повторне закачування не було здійснено, ресурс був би вичерпаний, і енергію не можна було б вважати відновлюваною.
Типи геотермальних електростанцій
Існує три основних типи геотермальних станцій:
Сухопарові установки
Цей вид рослини найпростіший. Він працює шляхом прямого вилучення пари з надр при температурі вище 150 °C. Ця пара приводить в рух турбіни, які виробляють електроенергію.
Флеш парові установки
У установках із швидкою парою гаряча вода під високим тиском піднімається зі свердловин, а при введенні в резервуари низького тиску частина води випаровується, приводячи в дію турбіни.
Центри двійкового циклу
Найбільш ефективними і сучасними є електростанції бінарного циклу. Вони використовують рідини з низькою температурою кипіння для передачі тепла від води, і таким чином генерують пару для руху турбін, що дозволяє працювати з рідинами при температурах до 57 °C.
Ефективність і низький вплив на навколишнє середовище установок бінарного циклу робить їх найбільш екологічними, оскільки вони не викидають пару чи інших газів назовні.
Розвиток геотермальних технологій дозволив краще використовувати підземні ресурси, підвищивши стійкість системи та зменшивши викиди, пов’язані з виробництвом енергії. Оскільки все більше країн інвестують у цю технологію, очікується, що геотермальна енергія відіграватиме ще більшу роль у переході до чистих відновлюваних джерел енергії.