Joka vuosi hiilivetypolttoaineen tuotanto muuttuu yhä monimutkaisemmaksi: "ylävirran" reservit ovat käytännössä lopussa, ja syvien kaivojen poraus vaatii uusien teknologioiden lisäksi merkittäviä taloudellisia investointeja. Näin ollen sähkön hinta nousee, koska sitä saadaan pääasiassa hiilivetypolttoaineen jalostuksen kautta.

Lisäksi ongelma ympäristön suojelemisesta teollisuuden kielteisiltä vaikutuksilta on tulossa yhä tärkeämmäksi. Ja se on jo selvää: säilyttäen perinteiset energiantuotantomenetelmät (hiilivetypolttoaineiden avulla), ihmiskunta on siirtymässä kohti energiakriisiä yhdessä ympäristökatastrofin kanssa.

Tästä syystä tekniikat, jotka mahdollistavat lämmön ja sähkön saannin uusiutuvista lähteistä, ovat lisääntymässä. Näihin tekniikoihin kuuluu geoterminen energia, jonka avulla voit saada sähkö- ja/tai lämpöenergiaa käyttämällä maan sisätilojen lämpöä.

Mitä ovat geotermiset energialähteet

Mitä syvemmälle maahan, sitä lämpimämpää. Tämä on kaikille tuttu aksiooma. Maan suolistossa on lämpövaltameriä, joita ihminen voi käyttää ympäristön ekologiaa häiritsemättä. Nykytekniikat mahdollistavat geotermisen energian tehokkaan käytön joko suoraan (lämpöenergia) tai muuntamalla sähköenergiaksi (geoterminen voimalaitos).

Geotermiset energialähteet luokitellaan kahteen tyyppiin: petroterminen ja hydroterminen. Petroterminen energia perustuu maanpinnan ja syvyyden lämpötilaeron hyödyntämiseen, kun taas hydroterminen energia käyttää pohjaveden kohonnutta lämpötilaa.

Kuivat korkean lämpötilan kivet ovat yleisempiä kuin kuumavesilähteet, mutta niiden hyödyntämiseen energian saamiseksi liittyy tiettyjä vaikeuksia: kiviin on pumpattava vettä ja sitten poistettava lämpö korkean lämpötilan kivissä tulistetun vedestä. . Hydrotermiset lähteet "toimittavat" heti tulistettua vettä, josta voit ottaa lämpöä.

Toinen vaihtoehto lämpöenergian saamiseksi on matalalämpöisen lämmön valinta matalassa syvyydessä (lämpöpumput). Lämpöpumpun toimintaperiaate on sama kuin lämpövyöhykkeillä toimivissa teollisuuslaitoksissa, ainoa ero on, että tämän tyyppisissä laitteissa käytetään jäähdytysnesteenä erityistä jäähdytysnestettä, jolla on alhainen kiehumispiste, jonka avulla voit saada lämpöenergiaa jakamalla uudelleen matalan lämpötilan lämpöä ...

Lämpöpumpuilla voidaan tuottaa energiaa pientalojen ja mökkien lämmitykseen. Tällaisia ​​laitteita ei käytännössä käytetä lämpöenergian teolliseen tuotantoon (suhteellisen alhaiset lämpötilat estävät teollista käyttöä), mutta ne ovat osoittautuneet itsenäisten talojen sähkönsyötön järjestämisessä erityisesti paikoissa, joissa voimalinjojen asentaminen on vaikeaa. Samanaikaisesti lämpöpumpun tehokkaan toiminnan kannalta maaperän tai pohjaveden lämpötila (käytettävän laitteiston tyypistä riippuen) on riittävä, noin + 8 °C, eli riittävän pieni syvyys laitteelle. ulkoinen piiri (syvyys harvoin yli 4 m).

Maalämpölähteestä saatavan energian tyyppi riippuu sen lämpötilasta: matalan ja keskilämpötilan lähteistä lämpöä käytetään pääasiassa kuuman veden tuottamiseen (mukaan lukien lämmitykseen) ja lämpöä korkean lämpötilan lähteistä käytetään sähkön tuottamiseen. . On myös mahdollista käyttää korkean lämpötilan lämpöä sähkön ja käyttöveden samanaikaiseen tuotantoon. Geotermiset voimalaitokset käyttävät pääasiassa hydrotermisiä lähteitä - veden lämpötila lämpövyöhykkeillä voi merkittävästi ylittää veden kiehumispisteen (joissakin tapauksissa ylikuumeneminen saavuttaa 400 ° C - syvyyksien lisääntyneen paineen vuoksi), mikä tekee sähköntuotannosta erittäin tehokkaan.

Geotermisen energian hyvät ja huonot puolet

Geotermiset energialähteet ovat kiinnostavia ennen kaikkea siksi, että ne ovat uusiutuvia eli käytännössä ehtymättömiä luonnonvaroja. Mutta hiilivetypolttoaine, joka on tällä hetkellä pääasiallinen erilaisten energiamuotojen lähde, on uusiutumaton luonnonvara ja ennusteiden mukaan jopa hyvin rajallinen. Lisäksi geotermisen energian tuotanto on paljon ympäristöystävällisempää kuin perinteiset hiilivetypolttoaineisiin perustuvat menetelmät.

Jos vertaamme geotermistä energiaa muihin vaihtoehtoisiin energiantuotantomuotoihin, tässä on etuja. Geoterminen energia ei siis riipu ulkoisista olosuhteista, siihen ei vaikuta ympäristön lämpötila, vuorokaudenaika, vuodenaika ja niin edelleen. Samaan aikaan uusiutuvilla ja ehtymättömillä energialähteillä toimiva tuuli-, aurinko- ja vesivoima sekä geoterminen energia ovat erittäin riippuvaisia ​​ympäristöstä. Esimerkiksi aurinkoasemien tehokkuus riippuu suoraan alueen säteilyn tasosta, joka ei riipu pelkästään leveysasteesta, vaan myös vuorokaudenajasta ja vuodenajasta, ja ero on erittäin, erittäin merkittävä. Sama koskee muita vaihtoehtoisia energiamuotoja. Mutta geotermisen voimalaitoksen hyötysuhde riippuu yksinomaan lämpölähteen lämpötilasta ja pysyy muuttumattomana vuodenajasta ja ikkunan ulkopuolella vallitsevasta säästä.

Etuna on geotermisten asemien korkea hyötysuhde. Esimerkiksi geotermistä energiaa käytettäessä lämmön tuottamiseen hyötysuhde ylittää 1.

Yksi suurimmista haitoista energian hankinnassa hydrotermisistä lähteistä on tarve pumpata jätevettä (jäähdytettyä) vettä maanalaisiin horisontteihin, mikä vähentää geotermisen voimalaitoksen hyötysuhdetta ja lisää käyttökustannuksia. Tämän veden purkaminen pinta- ja pintavesiin on poissuljettu, koska se sisältää suuren määrän myrkyllisiä aineita.

Toinen haittapuoli on käytettävien lämpövyöhykkeiden rajallinen määrä. Edullisen energian saannin kannalta erityisen mielenkiintoisia ovat hydrotermiset kerrostumat, joissa tulistettu vesi ja/tai höyry sijaitsevat riittävän lähellä pintaa (kaivojen syväporaus lämpövyöhykkeelle saavuttamiseksi lisää merkittävästi käyttökustannuksia ja nostaa lämpövyöhykkeen kustannuksia). vastaanotettu energia). Tällaisia ​​talletuksia ei ole niin paljon. Siitä huolimatta uusien esiintymien aktiivista etsintätyötä tehdään jatkuvasti, uusia lämpövyöhykkeitä löydetään ja geotermisistä lähteistä saatavan energian määrä kasvaa jatkuvasti. Joissakin maissa hydroterminen energia muodostaa jopa 30 % kaikesta energiasta (esimerkiksi Filippiinit, Islanti). Venäjällä on myös useita hyödynnettyjä lämpövyöhykkeitä, ja niiden määrä on kasvussa.

Geotermisen energianäkymät

On vaikea odottaa, että teollinen geoterminen energia pystyisi korvaamaan nykyisin perinteiset energiantuotantolähteet - jo pelkästään rajallisten lämpövyöhykkeiden, syväporauksen vaikeuksien ja niin edelleen vuoksi. Lisäksi kaikkialla maailmassa on saatavilla muita vaihtoehtoisia energiamuotoja. Maalämpöenergialla on kuitenkin ja tulee olemaan olennainen paikka erityyppisten (sähkö- ja/tai lämpöenergian) energian saantimenetelmissä.

Samaan aikaan matalalämpöisten lähteiden lämmön uudelleenjakoon perustuvan geotermisen mahdollisuudet ovat paljon suuremmat. Tämän tyyppinen geoterminen energia ei vaadi lämpövyöhykkeitä, joissa on tulistettua vettä, höyryä tai kuivaa kiviä. Lämpöpumput ovat tulossa yhä muodikkaammiksi, ja niitä asennetaan aktiivisesti nykyaikaisten mökkien ja niin kutsuttujen "aktiivisten" talojen (talot, joissa on autonominen virtalähde) rakentamiseen. Nykyisten trendien perusteella geoterminen energia jatkaa aktiivisesti kehittymistä "pienissä" muodoissa - yksittäisten talojen tai maatilojen autonomiseen sähköntuotantoon tuuli- ja aurinkoenergian ohella.

Sofia Vargan

Tämä on monimutkainen rakenne, joka käyttää maan syvää lämpöä sähkön tuottamiseen. Kompleksi sisältää pääsääntöisesti: porausreiät, jotka tuovat höyry-vesi-seoksen tai tulistetun höyryn maan pinnalle, putkistojärjestelmällä ja erotuslaitteilla; generaattorit; konehuone, jossa höyryturbiinit, lauhdutus- ja muut laitteistot sijaitsevat; tekninen vesihuoltojärjestelmä turbiinilauhduttimien jäähdyttämiseen; korkeajännitteiset sähkölaitteet. varten geotermiset voimalaitokset kaivojen syvyys ei yleensä ylitä 3 km. Siksi niitä ei voida asentaa kaikkialle, vaan vain sinne, missä vaadittu lämpötila on jo saatavilla suhteellisen matalalla syvyydellä. Nämä ovat paikkoja, joissa tektoniset levyt kohtaavat, geysirit, seismisen aktiivisuuden alueet.Geoterminen energia on välttämätön resurssi tulivuoren aiheuttamilla alueilla, kuten Islannissa ja Uudessa-Seelannissa. Se, kuinka taloudellisesti kannattavaa se on, riippuu tarkalleen, mihin lämpötilaan vesi lämmitetään. Tämä puolestaan ​​riippuu siitä, kuinka kuumia kivet ovat ja kuinka paljon vettä pumppaamme niihin. Kuumalla alueella vettä pumpataan kaivoon, ja kun se nousee paineen alaisena ja tulee ulos pintaan, se muuttuu höyryksi. Höyryä voidaan käyttää turbiinigeneraattorina tai lämmönvaihtimen kautta talojen lämmittämiseen. Höyry on puhdistettava ennen kuin se syötetään turbiinin pyörittämiseen.

Geotermisellä energialla on hyvät ja huonot puolensa.

Edut:

- ympäristö ei saastuta;

- kasvihuoneilmiötä ei ole;

- geoterminen voimalaitos vie vähän tilaa;

- polttoainetta ei kuluteta;

- rakentamisen jälkeen geoterminen voimalaitos , se osoittautuu melkein ilmaiseksi energiaksi.

Seuraavia haittoja esiintyy:

- rakennus geotermiset voimalaitokset ei ehkä kaikkialla;

- vaaditaan sopiva tyyppi kuumia kiviä ja niiden saatavuus; vain helposti porattava kivi on sopiva;

- vaarallisia kaasuja ja mineraaleja saattaa päästä maan pinnalle ja niiden turvallisessa hävittämisessä voi olla ongelmia. uutiset

Ydinvoimala(Ydinvoimalaitos) - hankkeen määrittelemällä alueella sijaitseva ydinlaitos, joka tuottaa energiaa tietyissä käyttötavoissa ja -olosuhteissa ja jossa on ydinreaktori (reaktorit) ja joukko tarvittavia järjestelmiä, laitteita, laitteita ja rakenteita tähän tarkoitukseen käytetään tarvittavia työntekijöitä

Hyödyt ja haitat

Suurin etu on käytännöllinen riippumattomuus polttoainelähteistä pienestä käytetystä polttoainemäärästä johtuen, esimerkiksi 54 polttoainenippua, joiden kokonaismassa on 41 tonnia voimayksikköä kohden VVER-1000 reaktorilla 1-1,5 vuodessa (vertailun vuoksi vain Troitskaya GRES, jonka kapasiteetti on 2000 MW, palaa päivässä, kaksi rautatiejunaa hiiltä). Ydinpolttoaineen kuljetuskustannukset ovat perinteisestä polttoaineesta poiketen mitättömät. Venäjällä tämä on erityisen tärkeää Euroopan osassa, koska hiilen toimitus Siperiasta on liian kallista.

Ydinvoimalaitoksen suuri etu on sen suhteellinen ympäristöystävällisyys. Sähkövoimalaitoksilla haitallisten aineiden, mukaan lukien rikkidioksidi, typen oksidit, hiilioksidit, hiilivedyt, aldehydit ja lentotuhka, kokonaispäästöt 1000 MW asennettua kapasiteettia kohden vaihtelevat kaasuvoimaloissa noin 13 000 tonnista vuodessa ja jopa 165 000 tonniin. tonnia jauhettua kivihiilivoimaloita varten. ... Tällaisia ​​päästöjä ydinvoimalaitoksilla ei ole lainkaan. Teholtaan 1000 MW:n voimalaitokset kuluttavat 8 miljoonaa tonnia happea vuodessa polttoaineen hapettamiseen, kun taas ydinvoimalaitokset eivät kuluta happea ollenkaan. Lisäksi kivihiilivoimala tuottaa suuremman radioaktiivisten aineiden ominaispäästön (tuotettua sähköä kohti). Kivihiili sisältää aina luonnollisia radioaktiivisia aineita; hiiltä poltettaessa ne pääsevät lähes kokonaan ulkoiseen ympäristöön. Samaan aikaan lämpövoimalaitosten päästöjen ominaisaktiivisuus on useita kertoja suurempi kuin ydinvoimaloiden. Ainoa tekijä, jolla ydinvoimalat ovat ekologisesti huonompia kuin perinteiset IES:t, on lämpösaasteet, jotka johtuvat turbiinilauhduttimien jäähdyttämiseen tarkoitetun teollisuusveden suuresta kulutuksesta, joka on jonkin verran korkeampi ydinvoimaloissa alhaisemman hyötysuhteen vuoksi (enintään 35 %), mutta tämä tekijä. on tärkeä vesiekosysteemeille, ja nykyaikaisilla ydinvoimalaitoksilla on yleensä omat keinotekoisesti muodostetut jäähdytyssäiliöt tai ne jäähdytetään kokonaan jäähdytystorneilla. Myös jotkut ydinvoimalaitokset poistavat osan lämmöstä kaupunkien lämmitykseen ja kuuman veden toimittamiseen, mikä vähentää tuottamattomia lämpöhäviöitä, olemassa on lupaavia hankkeita "ylimääräisen" lämmön käyttämiseksi energia- ja biologisissa komplekseissa (kalankasvatus, osteri viljely, kasvihuoneiden lämmitys jne.). Lisäksi tulevaisuudessa on mahdollista toteuttaa hankkeita ydinvoimaloiden yhdistämiseksi kaasuturbiinivoimaloihin, mukaan lukien "lisäosina" olemassa oleville ydinvoimalaitoksille, mikä mahdollistaa lämpövoimaloiden kaltaisen hyötysuhteen.

Useimmille maille, myös Venäjälle, sähkön tuotanto ydinvoimalaitoksissa ei ole kalliimpaa kuin hiilipölyssä ja vielä enemmän kaasu- ja öljylämpövoimalaitoksissa. Ydinvoimalaitosten etu tuotetun sähkön hinnassa näkyy erityisesti 70-luvun alussa alkaneiden ns. energiakriisien aikana. Öljyn hinnan lasku heikentää automaattisesti ydinvoimaloiden kilpailukykyä.

Ydinvoimalaitoksen rakennuskustannukset 2000-luvulla toteutettujen hankkeiden perusteella tehtyjen arvioiden mukaan ovat noin 2300 dollaria sähkötehoklowatilta, tämä luku saattaa laskea massiivisen rakentamisen myötä (hiilivoimaloissa $ 1200, kaasu - 950 dollaria). Tällä hetkellä toteutettavien hankkeiden kustannusarviot lähestyvät 2 000 dollaria kilowattia kohden (35 % korkeampi kuin hiilen, 45 % korkeampi kuin kaasulämpövoimaloiden).

Ydinvoimaloiden suurin haitta on onnettomuuksien vakavat seuraukset, joiden eliminoimiseksi ydinvoimalat on varustettu monimutkaisimmilla turvajärjestelmillä, joissa on useita reservejä ja redundanssia, mikä varmistaa sydämen sulamisen poissulkemisen jopa suurimman suunnitteluperusteisen onnettomuuden (paikallinen) sattuessa. reaktorin kiertosilmukan putkilinjan täydellinen poikittainen repeämä).

Ydinvoimaloiden vakava ongelma on niiden eliminointi resurssin loppumisen jälkeen, arvioiden mukaan se voi olla jopa 20 % niiden rakentamiskustannuksista.

Useista teknisistä syistä on äärimmäisen epätoivottavaa, että ydinvoimalat toimivat ohjattavissa olevissa tiloissa, eli kattamaan sähkökuormituskäyrän muuttuvan osan.

Lämpövoimalaitos (höyryturbiini): Voimalaitoksia, jotka muuttavat polttoaineen palamisen lämpöenergiaa sähköenergiaksi, kutsutaan termiksi (höyryturbiiniksi). Jotkut niiden eduista ja haitoista on lueteltu alla.

Edut 1. Käytetty polttoaine on melko halpaa. 2. Vaatii vähemmän pääomasijoituksia verrattuna muihin voimalaitoksiin. 3. Voidaan rakentaa minne tahansa polttoaineen saatavuudesta riippumatta. Polttoaine voidaan kuljettaa voimalaitokselle rautateitse tai maanteitse. 4. Niiden pinta-ala on pienempi kuin vesivoimaloissa. 5. Sähkön tuotantokustannukset ovat alhaisemmat kuin dieselvoimaloiden.

Vikoja 1. Ne saastuttavat ilmakehän heittämällä ilmaan suuria määriä savua ja nokea. 2. Korkeammat käyttökustannukset verrattuna vesivoimalaitoksiin

Vesivoimalaitos (HPP)- voimalaitos, joka käyttää vesivirran energiaa energianlähteenä. Vesivoimalat rakennetaan yleensä jokien varaan, joissa on patoja ja altaita.

Boguchanskaya HPP. 2010 vuosi. Venäjän uusin vesivoimala

Tehokas sähköntuotanto vesivoimaloilla edellyttää kahta päätekijää: taattu veden saatavuus ympäri vuoden ja mahdollisesti suuret joen rinteet, kanjonin muotoiset pinnanmuodot suosivat hydraulista rakentamista

Geoterminen energia on merkittävällä sijalla vaihtoehtoisten lähteiden joukossa - sitä käytetään tavalla tai toisella noin 80 maassa ympäri maailmaa. Useimmissa tapauksissa tämä tapahtuu kasvihuonerakentamisen, uima-altaan rakentamisen, terapeuttisen käytön tai lämmityksen tasolla.

Useat maat - mukaan lukien Yhdysvallat, Islanti, Italia, Japani ja muut - ovat rakentaneet ja käyttävät voimalaitoksia.

Geoterminen energia luokitellaan laajasti kahteen tyyppiin - petrotermiseen ja hydrotermiseen. Ensimmäinen tyyppi käyttää kuumia kiviä lähteenä. Toinen on pohjavesi.

Jos laitat kaikki aihetta koskevat tiedot yhteen kaavioon, huomaat, että 99% tapauksista käytetään kivien lämpöä ja vain 1% geotermisestä energiasta saadaan pohjavedestä.

Petroterminen energia

Tällä hetkellä maan sisäpuolen lämpöä käytetään laajalti maailmassa, ja tämä on pääasiassa matalien kaivojen energiaa - jopa 1 km. Sähkön, lämmön tai kuuman veden tuottamiseksi asennetaan uppo-lämmönvaihtimet, jotka toimivat nesteillä, joilla on alhainen kiehumispiste (esimerkiksi freoni).

Nyt porareikälämmönvaihtimen käyttö on järkevin tapa tuottaa lämpöä. Se näyttää tältä: jäähdytysneste kiertää suljetussa kierrossa. Lämmitetty kohoaa samankeskisesti laskettua putkea pitkin luovuttaen lämpöään, jonka jälkeen jäähdytettynä pumpataan koteloon pumpun avulla.

Maan sisäosan energian käyttö perustuu luonnonilmiöön - sen lähestyessä maan ydintä maankuoren ja vaipan lämpötila nousee. 2-3 km:n etäisyydellä planeetan pinnasta se saavuttaa yli 100 ° C ja nousee keskimäärin 20 ° C jokaisella seuraavalla kilometrillä. 100 km:n syvyydessä lämpötila saavuttaa 1300-1500 ºС.

Hydroterminen energia

Suurissa syvyyksissä kiertävä vesi lämpenee merkittäviin arvoihin. Seismiseltä aktiivisilla alueilla se nousee pintaan maankuoren halkeamia pitkin, rauhallisilla alueilla se voidaan poistaa kaivojen avulla.

Toimintaperiaate on sama: lämmitetty vesi nousee kaivoon, luovuttaa lämpöä ja palaa alas toista putkea pitkin. Kierto on käytännössä loputon ja uusiutuu niin kauan kuin lämpö pysyy maan sisällä.

Joillakin seismisesti aktiivisilla alueilla kuumat vedet ovat niin lähellä pintaa, että voi nähdä omakohtaisesti, kuinka geoterminen energia toimii. Kuvassa Krafla-tulivuoren (Islanti) läheisyydestä näkyy geysireitä, jotka välittävät höyryä siellä toimivalle geotermiselle voimalaitokselle.

Geotermisen energian pääpiirteet

Huomio vaihtoehtoisiin lähteisiin johtuu siitä, että planeetan öljy- ja kaasuvarat eivät ole loputtomat, ja ne ovat vähitellen ehtymässä. Lisäksi niitä ei ole saatavilla kaikkialla, ja monet maat ovat riippuvaisia ​​muiden alueiden toimituksista. Muita tärkeitä tekijöitä ovat ydin- ja polttoaineenergian negatiiviset vaikutukset ihmisten ympäristöön ja luontoon.

HP:n suuri etu on sen uusiutuvuus ja monipuolisuus: kyky käyttää sitä vesi- ja lämpöhuoltoon tai sähköntuotantoon tai kaikkiin kolmeen tarkoitukseen kerralla.

Mutta pääasia on maalämpö, ​​jonka hyvät ja huonot puolet eivät riipu niinkään alueesta kuin asiakkaan lompakosta.

HPE:n edut ja haitat

Tämän tyyppisen energian edut ovat seuraavat:

• se on uusiutuva ja käytännössä ehtymätön;
• vuorokaudenajasta, vuodenajasta, säästä riippumatta;
• universaali - sen avulla voit tarjota vesi- ja lämpöhuoltoa sekä sähköä;
• geotermiset energialähteet eivät saastuta ympäristöä;
• eivät aiheuta kasvihuoneilmiötä;
• asemat eivät vie paljon tilaa.

On kuitenkin myös haittoja:

• geotermistä energiaa ei pidetä täysin vaarattomana höyrypäästöjen vuoksi, jotka voivat sisältää rikkivetyä, radonia ja muita haitallisia epäpuhtauksia;
• käytettäessä vettä syvistä horisonteista on kysymys sen hävittämisestä käytön jälkeen - sen kemiallisen koostumuksen vuoksi tällainen vesi on valutettava joko takaisin syviin kerroksiin tai mereen;
• aseman rakentaminen on suhteellisen kallista, mikä lisää myös energiakustannuksia.

Sovellukset

Nykyään maalämpöresursseja käytetään maataloudessa, puutarhataloudessa, vesi- ja lämpökulttuurissa, teollisuudessa, asumisessa ja kunnallisissa palveluissa. Useissa maissa on rakennettu suuria komplekseja, jotka tarjoavat väestölle sähköä. Uusien järjestelmien kehittäminen jatkuu.

Maatalous ja puutarhanhoito

Useimmiten geotermisen energian käyttö maataloudessa rajoittuu kasvihuoneiden, kasvihuoneiden, vesi- ja vesiviljelylaitosten lämmittämiseen ja kasteluun. Samanlaista lähestymistapaa käytetään useissa osavaltioissa - Keniassa, Israelissa, Meksikossa, Kreikassa, Guatemalassa ja Tedessa.

Maanalaisia ​​lähteitä käytetään peltojen kasteluun, maaperän lämmittämiseen, tasaisen lämpötilan ja kosteuden ylläpitämiseen kasvihuoneessa tai kasvihuoneessa.

Teollisuus ja asuminen ja kunnalliset palvelut

Marraskuussa 2014 Keniassa aloitti toimintansa maailman tuolloin suurin geoterminen voimalaitos. Toiseksi suurin sijaitsee Islannissa - tämä on Hellisheidi, joka ottaa lämpöä Hengiedlin tulivuoren lähellä olevista lähteistä.

Muut maat, jotka käyttävät geotermistä energiaa teollisessa mittakaavassa: USA, Filippiinit, Venäjä, Japani, Costa Rica, Turkki, Uusi-Seelanti jne.

GeoTPP:ssä on neljä pääjärjestelmää energian tuottamiseen:

• suora, kun höyry johdetaan putkien kautta generaattoreihin kytkettyihin turbiineihin;
• epäsuora, samanlainen kuin edellinen kaikessa, paitsi että ennen putkiin pääsyä höyry puhdistetaan kaasuista;
• binäärinen - työlämmönä ei käytetä vettä tai höyryä, vaan muuta nestettä, jolla on alhainen kiehumispiste;
• sekoitettu - samanlainen kuin suora, mutta kondensaation jälkeen liukenemattomat kaasut poistetaan vedestä.

Vuonna 2009 tutkijaryhmä, joka etsi hyödynnettäviä geotermisiä resursseja, saavutti sulan magman vain 2,1 kilometriä (1,2 mailia) pinnan alapuolella. Tällainen magmaan putoaminen on erittäin harvinaista, tämä on vasta toinen tunnettu tapaus (edellinen tapahtui Havaijilla vuonna 2007).

Vaikka magmaan yhdistettyä putkea ei ole koskaan yhdistetty läheiseen Krafla geotermiseen voimalaitokseen, tutkijat ovat saaneet erittäin lupaavia tuloksia. Tähän asti kaikki toiminta-asemat ottivat lämpöä epäsuorasti, maakivistä tai maanalaisista vesistä.

Yksityinen sektori

Yksi lupaavimpia alueita on yksityinen sektori, jolle maalämpö on todellinen vaihtoehto autonomiselle kaasulämmitykselle. Vakavin este tässä on laitteiden korkeat alkukustannukset, jotka ovat paljon korkeammat kuin "perinteisen" lämmitysasennuksen hinta, kun otetaan huomioon melko halpa käyttö.

MuoviTech, Geodynamiikka Oy, Vaillant, Viessmann, Nibe tarjoavat kehitystöitä yksityiselle sektorille.

Maat, jotka käyttävät planeetan lämpöä

Kiistaton johtaja georesurssien käytössä on Yhdysvallat - vuonna 2012 energiantuotanto tässä maassa oli 16,792 miljoonaa megawattituntia. Samana vuonna Yhdysvaltojen kaikkien geotermisten laitosten kokonaiskapasiteetti oli 3386 MW.

Yhdysvaltojen geotermiset voimalaitokset sijaitsevat Kalifornian, Nevadan, Utahin, Havaijin, Oregonin, Idahon, New Mexicon, Alaskan ja Wyomingin osavaltioissa. Suurin tehdasryhmä on nimeltään "Geysers" ja sijaitsee lähellä San Franciscoa.

Yhdysvaltojen lisäksi Filippiinit, Indonesia, Italia, Uusi-Seelanti, Meksiko, Islanti, Japani, Kenia ja Turkki ovat kymmenen kärjessä (vuodesta 2013). Samaan aikaan Islannissa geotermiset energialähteet tarjoavat 30 prosenttia maan kokonaiskysynnästä, Filippiineillä - 27 prosenttia ja Yhdysvalloissa - alle 1 prosenttia.

Mahdolliset resurssit

Käyttöasemat ovat vasta alkua, teollisuus on vasta alkamassa kehittyä. Tutkimus tähän suuntaan on käynnissä: yli 70 maassa tutkitaan mahdollisia esiintymiä, 60 maassa on hallittu GE:n teollinen käyttö.

Seismistisesti aktiiviset alueet näyttävät lupaavilta (kuten Islannin esimerkistä voidaan nähdä) - Kalifornian osavaltio Yhdysvalloissa, Uusi-Seelanti, Japani, Keski-Amerikan maat, Filippiinit, Islanti, Costa Rica, Turkki, Kenia. Näillä mailla on mahdollisesti kannattavia tutkimattomia talletuksia.

Venäjällä nämä ovat Stavropolin alue ja Dagestan, Sahalinin saari ja Kuriilisaaret, Kamtšatka. Valko-Venäjällä maan eteläosassa on tietty potentiaali, joka kattaa Svetlogorskin, Gomelin, Rechitsan, Kalinkovitšin ja Oktyabrskyn kaupungit.

Ukrainassa lupaavimpia ovat Karpaattien, Nikolaevin, Odessan ja Khersonin alueet.

Krimin niemimaa on varsin lupaava, varsinkin kun suurin osa sen käyttämästä energiasta tuodaan ulkopuolelta.

Geotermisten voimalaitosten haitat

• Sopivan paikan löytäminen maalämpövoimalaitoksen rakentamiselle ja luvan saaminen paikallisilta viranomaisilta ja asukkaiden luvan saaminen sen rakentamiseen voi olla ongelmallista.
• Joskus toimiva geoterminen voimalaitos voi pysähtyä maankuoren luonnollisten muutosten seurauksena. Lisäksi huono paikkavalinta tai liiallinen veden ruiskuttaminen muodostumaan injektiokaivon kautta voi olla syynä sen sulkemiseen.
• Tuotantokaivosta voi vapautua maankuoren sisältämiä syttyviä tai myrkyllisiä kaasuja tai mineraaleja. Niistä eroon pääseminen on tarpeeksi vaikeaa. Totta, joissain tapauksissa ne voidaan imuroida (kerätä) ja jalostaa polttoaineeksi (esimerkiksi raakaöljyksi tai maakaasuksi).

Kysymys

Onko mahdollista rakentaa pieni geoterminen voimalaitos, joka tuo sähköä taloon tai pieneen kylään?

Vastaus

Tämä voidaan tehdä alueilla, joilla ei ole tarvetta porata syviä, kalliita kaivoja. Ilmeisin esimerkki on ehkä Islanti, joka on pohjimmiltaan jättimäisen tulivuoren huipulla. Yhdysvalloissa tällaisia ​​alueita ovat Yellowstonen, Thermopolisin ja Saratogan ympäristöt Wyomingissa sekä Hot Springsin kaupunkia Etelä-Dakotassa (Kamchatkaa pidetään Venäjän tunnetuimpana alueena, jolla on suuri geotermisen potentiaali).