Что такое геотермальные электростанции

Видео: Геотермальная электростанция (geothermal Power)

Тенденции развития современного мира таковы, что с каждым годом возрастает потребность в дополнительных источниках электрической энергии. Причина этого вполне очевидна: уже начался постепенный процесс переориентирования многих технических отраслей, в которых на данный момент в качестве топлива используются ископаемые его виды, на электричество. Примеров много: электросталеплавильные печи, гибридные автомобили и пр. Именно это служит причиной, поясняющей активное строительство электростанций во всем мире.

Каждая страна заинтересована в наиболее эффективном решении. А выбирать сейчас есть из чего: геотермальные электростанции- атомные- работающие на мазуте, угле и газе- гидроэлектростанции- использующие энергию солнца и ветра. Все их можно условно разделить на два типа: зависящие от поставок топлива (подвоз транспортом) и другие, в основе которых лежат природные локальные источники электроэнергии. Вторые являются абсолютно безопасными для окружающей среды, что очень актуально в современном мире.

Среди таких экологичных решений наибольший интерес представляют геотермальные электростанции. У них лишь два существенных недостатка: относительно малые установленные мощности и возможность строительства только вблизи действующих термальных источников. Рассмотрим этот вид генерирующих станций более подробно.

Видео: Геотермальные электростанции Кудрина

Ни для кого не секрет, что в некоторых точках земного шара существуют природные источники воды и пара. Обычно это районы возле горных гряд и в местах, где толщина земной коры небольшая. Внутренняя температура Земли исчисляется тысячами градусов. В некоторых случаях в разлом коры попадает вода, нагревается теплом недр и вырывается вверх в виде перегретого пара или горячей воды. Геотермальные электростанции используют кинетическую силу таких источников. Очевидно, что если пар направить по трубам к турбине, то будет выполнена работа по ее вращению. Достаточно подключить классическую генерирующую машину и снимать с ее выводов электроэнергию.

Принцип работы действительно очень прост. Однако существует ряд особенностей, из-за которых подобные станции отличаются одна от другой.

Видео: Геотермальная энергия

Перед началом строительства георазведка определяет оптимальное место размещения будущих генерирующих мощностей. Условие одно – близость к внутреннему источнику тепла. Если существует развитая система гейзеров, то остается лишь откорректировать их конфигурацию должным образом (направить канал вертикально, увеличив скорость движения пара). В другом случае приходится с помощью буровых установок дополнительно углубляться в недра планеты: каждые 36 метров дают увеличение температуры на 1 градус.

Иногда пар (вода) содержит смесь растворенных газов, быстро разрушающих аппараты станции. В этом случае поток пара проходит промежуточную очистку. Первые геотермальные электростанции появились в 1904 году и все еще работают.

Существует два типа работы: с открытым и замкнутым циклом. При использовании первого пар, вращающий турбины, выбрасывается в атмосферу. Название второго говорит само за себя: пар закольцовывается. Обычно все станции имеют два подземных канала – для подачи носителя на турбины и закачки обратно в недра. В некоторых странах используется уникальное решение: сточные воды закачиваются в недра, пополняя дебет водоносного слоя. Таким способом удается утилизировать воды и обеспечить дополнительное поступление пара на электростанцию. Кроме пара может использоваться и вода.

Иногда применяется непрямая (бинарная) схема. В ней создается контур из турбины и закольцованных каналов, содержащих жидкость с низкой точкой кипения (меньше, чем у воды). Внешняя горячая вода источника испаряет жидкость в контуре, давление паров которой и приводит турбину в движение. Фактически речь идет о разновидности большой тепловой трубки.