Ім'я файлу: Зінченко ФП Реферат.docx
Розширення: docx
Розмір: 1997кб.
Дата: 23.05.2021
скачати
Пов'язані файли:
Практична робота 4.docx






НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ

ІМЕНІ ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО»

Реферат

Тема: “Основні геотермальні ресурси Землі.”

Виконав: студент групи ЕС-92,

ІІ курс, ФЕА

Зінченко Я.С.

Перевірив: доцент Будько В.І.

Київ – 2020

ЗМІСТ

  1. Вступ

  2. Методи перетворення геотермальної енергії в електрику

  3. Термальні води

  4. Висновок

  5. Перелік посилань



1. ВСТУП

Геотермальна енергетика — промислове отримання енергії, зокрема електроенергії, з гарячих джерел, термальних підземних вод.

Сьогодні близько 90 країн світу мають значний потенціал для виробництва тепла й електрики, 24 з них використовують геотермальні технології на практиці. Сумарна потужність діючих ГеоТЕС (теплових) і ГеоЕС (електричних) у світі становить близько 85 ГВт, з яких приблизно 15 % припадає на виробництво електрики, а решта — на виробництво теплової енергії. Геотермальна енергетика  базується на використанні геотермальних ресурсів Землі для добування електроенергії.[1]

Геотермальні ресурси – це запаси глибинного тепла Землі, експлуатація яких економічно доцільна сучасними технічними засобами.

Геотермальні ресурси, пов’язані як з природними динамічними носіями теплової енергії надр – геотермальними водами (пароводяні суміші, пара, вода), так із практично безводними (водонепроникними) нагрітими гірськими поро- дами. Ресурси першого виду називають гідротермальними, другого – петротер- мальними.[5]

Потенційна частка Г.р. у загальному паливно-енергетичному балансі промислово розвинутих країн (Італії, США, Японії) оцінюється в 5–10%. З удосконаленням техніки і технології експлуатації цей відсоток може бути збільшено до 50% і більше. Розрізняють Г.р. (термальні води), що містяться в природних підземних колекторах, і петрогеотермальні ресурси, які акумульовані в нагрітих (до 350 °C і більше) блоках і практично безводних (т.зв. сухих) гірських порід. Технологія видобування петрогеотермальних ресурсів основана на створенні штучних циркуляційних систем (так званих теплових котлів).[2]

Згідно з типологією Міжнародного енергетичного агентства (МЕА), розрізняють 5 типів джерел геотермальної енергії:

  • суха пара;

  • волога пара (гаряча вода + пара);

  • геотермальні води (гаряча вода або пара + вода);

  • сухі гарячі кам’яні породи, розігріті магмою;

  • магма[3]

2. МЕТОДИ ПЕРЕТВОРЕННЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЇ ЕНЕРГІЇ В ЕЛЕКТРИКУ

Існує три методи перетворення геотермальної енергії в електрику (рис. 1). І зумовлено це двома факторами: станом середовища (вода або пара) та температурою породи.



Рис. 1. Принципи роботи ГеоТЕС.

Прямий метод передбачає використання сухої пари. The Geysers (Північна Каліфорнія) – одна з найвідоміших ГеоТЕС такого типу, загалом в цей комплекс входить 22 геотермальні електростанції (Рис. 2).



Рис. 2. Одна з 22 ГеоТЕС на сухій парі.

Непрямий метод – використання водяної пари. При цьому температура води повинна бути понад 180 °C, щоб під власним тиском текти вгору через свердловину. Варто зазначити, що це нижча температура, ніж у сухих парових установок. Коли тиск зменшується, частина води «спалахує» у вигляді пари, яка проходить через секцію турбіни. Решта води, що не стала парою, повертається назад в свердловину і може повторно використовуватися для опалення. Вартість цих систем збільшується через більш складні механізми, проте вони все ще можуть конкурувати зі звичайними джерелами живлення. Чимало прикладів таких станцій є в Ісландії, належать вони компанії Orkuveita Reykjavikur,(Рис. 3).



Рис. 3. Геотермальна електростанція на водяній парі, Ісландія.

Змішаний, або ж бінарний метод – використання геотермальних вод у поєднанні з допоміжною рідиною (наприклад, фреоном). Згідно з прогнозами, в майбутньому бінарні електростанції стануть найчастіше використовуваним типом ГеоТЕС. Це пов’язано з тим, що для установок бінарного циклу підходить вода з нижчою температурою. Також вони не виділяють ніяких викидів, крім водяної пари. А, наприклад, установки з «сухим паром» виділяють парникові гази. Звичайно, вони становлять лише восьму частину від викидів вугільних електростанцій, а втім це теж викиди. Приклад бінарної установки ГеоТЕС на фото 3.[3]



Рис. 4. Геотермальна електростанція Galena III компанії Ormat, Рено, штат Невада, США.

3. ТЕРМАЛЬНІ ВОДИ

З усіх видів геотермальної енергії мають найкращі економічні показники гідрогеотермальні ресурси — термальні води, пароводяні суміші і природна пара.[1]

Геотермальні води класифікують за температурою, кислотністю, рівнем мінералізації, жорсткістю.

Основними показниками придатності геотермальних вод для використання є їх природна температура, згідно з якою вони підрозділяються на низькотермальні води з температурою 40–70°С, середньотермальні з температурою 70–100°С, високотермальні води і пара з температурою 100–150°С, парогідротерми і флюїди з температурою вище 150°С.



Рис. 5. Гейзери в США.

Придатність термальних вод для тієї або іншої сфери використання ілюструється табл. 1.



Таблиця 1. Сфера використання термальних вод.

Як приклад на рисунку 6 наведена одна із схем використання геотермальних вод для опалення і гарячого водопостачання, при цьому розглядаються води особливої агресивності, які безпосередньо використати неможливо.

Геотермальні електростанції (геоТЕС) мають мають ряд особливостей:

• постійний залишок енергоресурсів, що забезпечує використання повної встановленої потужності обладнання геоТЕС;

• достатньо простий рівень автоматизації;

• наслідки можливих аварій обмежують;

• питомі капіталовкладення і собівартість електричної енергії в основному можуть бути нижчими, ніж на електростанціях, які використовують інші відновлювальні джерела енергії.



Рисунок 7. Схема геотермального теплопостачання з використанням агресивних геотермальних вод:

1 – підземний колектор;

2 – приймальна свердловина;

3 – газошламовідокремлювач;

4 – нагнітальна помпа;

5 – нагнітальна свердловина;

6 – теплообмінник системи опалення;

7 – помпа системи опалення;

8 – теплообмінник роботи системи гарячого водопостачання;

9 – опалювальна система;

10 – система гарячого водопостачання;

11 – джерело води гарячого водопостачання;

12 – система утилізації газів і шламів.[4]

4. ВИСНОВОК

Очевидно, що геотермальна енергія має досить серйозний потенціал і буде відігравати важливу роль в майбутньому. В Європі використовують геотермальне тепло для різних потреб, але найбільше – для вироблення електроенергії, обігріву та охолодження будинків. Деякі дослідники вважають, що геотермальна енергія зрештою буде складати близько 1/6 від світового енергопостачання, інші ж, навпаки, дають їй мінімальний шанс на подальше існування. Як на мене, перед тим як інвестувати в будівництво геотермальної електростанції, потрібно визначитись чи підходить ваша країна під всі вимоги. Чи маєте ви відповідні геотермальні ресурси, які є найбільш економічно доцільними. Чи все таки варто поглянути на інші відновлювальні джерела енергії. Оскільки рано чи пізно горючі корисні копалини зникнуть із поля зору.

5. ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

  1. Інтернет джерело: https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0_%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0

  2. Інтернет джерело: https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%96_%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%83%D1%80%D1%81%D0%B8

  3. Інтернет джерело: https://avenston.com/articles/geothermal-pp-pros-cons/

  4. Інтернет джерело: http://energetika.in.ua/ua/books/book-5/part-1/section-2/2-8

  5. Інтернет джерело: http://ir.nmu.org.ua/bitstream/handle/123456789/653/31.pdf?sequence=1&isAllowed=y

скачати

© Усі права захищені
написати до нас