Geotermisk kraftværk ( GeoPP eller GeoTPP ) er en type kraftværk, der genererer elektrisk energi fra den termiske energi fra underjordiske kilder (for eksempel gejsere ).
Geotermisk energi er energi, der stammer fra jordens naturlige varme. Denne varme kan opnås ved hjælp af brønde. Temperaturen i brønden stiger i gennemsnit med 1 °C for hver 36. meter. Denne varme tilføres overfladen i form af damp eller varmt vand. Sådan varme kan både bruges direkte til opvarmning af huse og bygninger og til produktion af elektricitet. Termiske områder findes i mange dele af verden.
Ifølge forskellige skøn er temperaturen i jordens centrum mindst 6650 °C. Jordens afkølingshastighed er omtrent lig med 300-350 ° C pr. milliard år. Varmestrømmen, der strømmer fra Jordens indvolde gennem dens overflade, er 47 ± 2 TW varme (400 tusind TWh om året - 17 gange mere end genereringen af hele verdens energi), og den termiske energi, der genereres af Jorden pga. det radioaktive henfald af uranium, thorium og kalium-40, er cirka estimeret til 13-61 TW [1] . Områder i midten af kontinentalpladerne er det bedste sted at bygge geotermiske anlæg, fordi skorpen i sådanne områder er meget tyndere.
Det største geotermiske kraftværk er Olkaria IV (Olkaria IV) i Kenya ( Hell's Gate park ) med en kapacitet på 140 MW [2] .
Der er flere måder at få energi på GeoTPP:
I 1817 udviklede grev François de Larderel en teknologi til opsamling af damp fra naturlige geotermiske kilder. I det 20. århundrede førte efterspørgslen efter elektricitet til fremkomsten af projekter til at skabe kraftværker, der bruger jordens indre varme . Den person, der testede den første geotermiske generator, var Piero Ginori Conti . Det skete den 4. juli 1904 i den italienske by Larderello . Generatoren var i stand til at tænde fire elektriske pærer. [3] Senere, i 1911, blev verdens første geotermiske kraftværk bygget på samme lokalitet, og det er stadig i drift. I 1920'erne blev der bygget eksperimentelle generatorer i Beppu ( Japan ) og California Geysers , men Italien var verdens eneste industrielle producent af geotermisk elektricitet indtil 1958 .
I 1958, da Wairakei-kraftværket kom online , blev New Zealand den anden store industrielle producent af geotermisk elektricitet. Wairakei var den første station af den indirekte type. [4] I 1960 begyndte Pacific Gas and Electric at drive det første succesrige geotermiske kraftværk i USA ved gejserne i Californien . [5] [6] Det første geotermiske kraftværk af binær type blev først demonstreret i 1967 i Sovjetunionen , og derefter introduceret til USA i 1981 , [5] efter energikrisen i 1970'erne og væsentlige ændringer i reguleringspolitikken. Denne teknologi gør det muligt at bruge en meget lavere temperatur til elproduktion end tidligere. I 2006 lancerede China Hot Springs , Alaska , et binært kredsløbsanlæg, der producerer elektricitet med en rekordlav væsketemperatur på 57 °C. [7] Indtil for nylig blev geotermiske kraftværker udelukkende bygget, hvor der var højtemperatur geotermiske kilder nær overfladen. Fremkomsten af binære kredsløbskraftværker og forbedringer i bore- og produktionsteknologi kan lette fremkomsten af geotermiske kraftværker over et meget bredere geografisk område. Demonstrationskraftværker er placeret i den tyske by Landau in der Pfalz og den franske by Soultz-sous-Foret , mens tidligere arbejde i Basel , Schweiz , blev lukket ned, efter at det forårsagede jordskælv . Andre demonstrationsprojekter er under udvikling i Australien, Storbritannien og USA. [otte]
Den termiske effektivitet af geotermiske kraftværker er lav, omkring 7-10%, [9] , fordi geotermiske væsker har en lavere temperatur end damp fra kedler. Ifølge termodynamikkens love begrænser denne lave temperatur effektiviteten af varmemotorer til at udvinde brugbar energi til at generere elektricitet. Spildvarme går til spilde, medmindre den kan bruges direkte, såsom i drivhuse eller fjernvarme . Systemeffektivitet påvirker ikke driftsomkostningerne, som det ville gøre for et kul- eller andet fossilt brændstofanlæg, men det er en faktor i anlæggets levedygtighed. For at producere mere energi, end pumperne forbruger, kræves geotermiske højtemperaturkilder og specialiserede termiske cyklusser for at generere elektricitet. Da geotermisk energi er konstant over tid, i modsætning til for eksempel vind- eller solenergi , kan dens effektfaktor være ret stor - op til 96%.
I USSR blev det første geotermiske kraftværk bygget i 1966 i Kamchatka , i Pauzhetka -flodens dal . Dens effekt er 12 MW .
Den 29. december 1999 blev Verkhne-Mutnovskaya GeoPP sat i drift ved Mutnovsky termisk vandforekomst med en installeret kapacitet på 12 MW (for 2004).
Den 10. april 2003 blev den første etape af Mutnovskaya GeoPP sat i drift , den installerede kapacitet for 2007 er 50 MW, den planlagte kapacitet af stationen er 80 MW, og produktionen i 2007 er 360,687 millioner kWh. Stationen er fuldautomatisk.
2002 - det første opstartskompleks Mendeleevskaya GeoTPP med en kapacitet på 3,6 MW blev sat i drift som en del af Tuman-2A-strømmodulet og stationsinfrastrukturen.
2007 - idriftsættelse af Ocean GeoTPP , beliggende ved foden af Baransky-vulkanen på Iturup-øen i Sakhalin-regionen, med en kapacitet på 2,5 MW. Navnet på dette kraftværk er forbundet med nærhed til Stillehavet. I 2013 skete der en ulykke på stationen, i 2015 blev stationen endelig lukket [10] .
| GeoPP navn | Installeret effekt ved udgangen af 2010, MW | Produktion i 2010, mio. kWh | År for input af den første blok | År for indtastning af sidste blok | Ejer | Beliggenhed |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | om. Kunashir |
| Sum | 77,6 | >466,3 |
Moderne geotermiske kraftværker er karakteriseret ved et moderat niveau af emissioner. Det er i gennemsnit 122 kg CO 2 pr. megawatt-time elektricitet, hvilket er væsentligt mindre end emissioner fra elproduktion ved hjælp af fossile brændstoffer [11] .
For at forhindre et superudbrud af Yellowstone-calderaen , som kan få ekstremt katastrofale konsekvenser for det nordamerikanske kontinent , har NASA foreslået et projekt for et geotermisk kraftværk, der skal tage varme fra en magmaboble placeret under calderaen. Byggeomkostningerne for et sådant geotermisk kraftværk anslås til 3,5 milliarder amerikanske dollars, men omkostningerne til den genererede energi lover at være meget lave - 0,1 dollars per kilowatt-time .
| Energi | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| struktur efter produkter og brancher | |||||||||||||||||||||||||||
| Elindustri : elektricitet |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Varmeforsyning : varmeenergi |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Brændstofindustri : brændstof _ |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Lovende energi : |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Portal: Energi | |||||||||||||||||||||||||||