Геотермальная энергия

База знаний

Геотермальная энергия – это тепловая энергия, которая возникает в глубинных слоях Земли, при выходе на поверхность имеет значительно более высокую температуру, чем температура воздуха. Источником нагрева является процесс радиоактивного распада урана, радиоактивного калия и тория. По оценкам специалистов, запасы геотермальной энергии в 35 миллиардов раз превышают среднегодовое потребление электроэнергии в мире. Геотермальная энергия, запасенная на относительно небольшом (до 10 км) слое земли, в 500 раз больше, чем все разведанные запасы газа, нефти, угля и других традиционных источников энергии.

Геотермальная энергия

Геотермальная электростанция в Исландии

Главное преимущество геотермальной энергии – она практически неиссякаемая, поэтому её, как и солнечную энергию, принято относить к возобновляемым источникам энергии. Кроме того, она поступает практически постоянно и не зависит от времени года или суток, условий окружающей среды.

Основная проблема, связанная с использованием геотермальной энергии – это необходимость возврата отработанного теплоносителя (воды) назад, в водоносный подземный горизонт. Это связано с тем, что термальные воды содержат большое количество солей токсичных металлов (кадмия, цинка, свинца), а также других опасных элементов (фенолы, аммиак). Поэтому такую отработанную воду нельзя сбрасывать в природные наземные водные системы.

Геотермальная энергия: основные виды

Можно выделить три типа геотермальной энергии, которые активно используются в промышленных масштабах:

  • пароводные смеси – идеальное сырье для использования в обычных системах электрогенерации с турбинными генераторами, их температура на выходе на поверхность составляет 200 – 300 °С. Наибольшее количество таких источников расположено в зонах разлома земной коры (восточное и западное побережье Тихого океана, Центральная Америка, Чукотка, Чили, Камчатка, Япония, Курильские и Алеутские острова, Новая Зеландия) и в районах молодого горообразования (Мексика, Исландия)
  • теплоэнергетические воды – на поверхности земли их температура составляет от 80 до 120°С. Их используют для генерации электроэнергии в бинарных станциях с легкокипящими газами замкнутого типа. Применение такой технологии позволяет задействовать тепловую энергию земли – сначала для производства электроэнергии, а потом – для горячего водоснабжения и обогрева домов
  • субтермальные воды – имеют температуру от 40 до 70°С, их используют для горячего водоснабжения или отопления, применяя при этом тепловой насос. Чем выше температура субтермальных вод, тем выше эффективность теплового насоса.

Геотремальная энергетика: перспективы использования

Доля геотермальной энергетике в мировой электроэнергетике пока незначительна – всего около 0,5%, но при это каждый год мощности геотермальных электростанций растут на 2-3%. При этом страны, которые не расположены в зонах с активной вулканической деятельностью, разрабатывают новые технологии, позволяющие использовать возобновляемые источники энергии в виде тепла Земли. К примеру, на глубине от 3до 5 км в толще земной коры сосредоточен такой запас энергии, использование которого обеспечит электроэнергией все население Земли на десятки тысяч лет. И существующие технологи позволяют бурить скважины на такую глубину, но пока себестоимость получаемого электричества не может конкурировать с другими источниками электрогенерации.

Лидером в использовании геотермальной энергии является Исландия, в которой за счет её использования покрывается около 99% всех энергозатрат. Если говорить о мощности геотермальных установок, то здесь первенство принадлежит США, где геотермальная энергия ежегодно позволяет генерировать 3442 ГВт/ч энергии. На втором месте расположены Филиппины – острова с очень высокой вулканической активностью. В стране действует больше 20 электростанций, использующих тепловую энергию. Земли, здесь же расположена самая мощная в мире геотермальная станция в мире – 232,5 МВт. Ежегодно на Филлипинах генерируется около 2 ГВт/ч электроэнергии. На третьем месте – Индонезия – страна, на которую приходится около 40% мировых разведанных запасов геотермальной энергии, здесь производится 1339 ГВт/ч электроэнергии ежегодно. Далее следует Мексика (1 ГВт/ч ежегодно) и Новая Зеландия (15 геотермальных электростанций и ежегодная генерация около 1ГВт/ч электричества).

Lost Password