Що таке геотермальна електростанція?

У надрах Землі на глибині шістнадцяти кілометрів практично невичерпне джерело енергії чекає, коли його поставлять на службу людині. Це не нафта, не вугілля і не природний газ, а енергія складають земну кору порід, температура яких може перевищувати 420 ° С (800 ° F). Що йде з надр Землі теплота, звана зазвичай геотермальною енергією, перетворює підземну воду на пару, яка вивергається з гейзерів, таких, як «Олд фейсфул» (Old Faithful) в Йеллоустонском національному парку в США.

Підземний пар призводить також в дію парові турбіни електростанцій, побудованих над гейзерами в Каліфорнії, Італії та Нової Зеландії. Такі природні комори пара, розташовані в кількох кілометрах від поверхні, занадто рідкісні, щоб забезпечувати повсюдно людей великою кількістю геотермальної енергії. Однак свердловини, пробурені на глибину 16 кілометрів, дають можливість витягати геотермальну енергію і отримувати пар у кожному місці, де необхідне будівництво електростанції.

Існує дві схеми буріння свердловин для вилучення геотермальної енергії, кожна з яких передбачає буріння на глибину 15 і більше кілометрів. У першій схемі використовується одиночна свердловина діаметром близько 60 сантиметрів. Холодна вода, що закачується в свердловину, нагрівається оточуючими породами і повертається у вигляді пари через теплоизолированную внутрішню трубу. Друга схема передбачає використання декількох більш вузьких свердловин. Вода, що закачується в одну зі свердловин, просочується через гарячі породи і повертається на поверхню у вигляді пари по теплоізольованим трубах, встановленим в інших свердловинах, що працюють на «підйом».

Отримання пара з глибин Землі

Вода, що закачується в геотермальну свердловину, повертається на поверхню у вигляді суміші пари високого тиску і окропу. Ця суміш надходить в циклонний сепаратор – пристрій, який відокремлює рідкі фракції води і направляє пар в турбіну. Пар обертає робочі колеса турбіни, а ті, у свою чергу, обертають ротор генератора, виробляючи електроенергію. Отсепарирован вода, перш ніж вона буде знову закачана під землю, також може бути корисно використана, наприклад, для теплопостачання житлових будинків і підприємств.

Двоконтурна вироблення енергії

Електростанція такого типу виробляє електроенергію, використовуючи гарячу геотермальну воду для випаровування хімічної сполуки (на схемі фіолетове) з температурою кипіння набагато меншою, ніж у води. Пари цієї хімічної сполуки під тиском надходять на турбіну, приводячи її в обертання.

Паро-водяний цикл

Така електростанція використовує для приведення турбіни в обертання пар з парової свердловини (на схемі бузковий), попередньо отпрепарировали від піднімається разом з ним гарячої води (на схемі рожева). Гаряча вода знову закачується в землю. Відпрацьований пар конденсується і використовується в системі рециркуляції води.

Посилання на основну публікацію