Геотермальные электростанции преимущества и недостатки: Геотермальные электростанции: за и против

Преимущества и недостатки геотермальных электростанций

Преимущества геотермальных электростанций

  • Запасы геотермальной энергии велики, хотя и не бесконечны. Ее можно считать возобновляемым источником энергии — во всяком случае, при условии, что в нагнетательную скважину не закачивается слишком много воды за слишком короткое время.
  • Геотермальная электростанция для работы не требует поставок топлива из внешних источников.
  • Работа геотермальных электростанций не сопровождается вредными или токсичными выбросами (см., однако, третий недостаток геотермальных электростанций ниже).
  • Помимо необходимого для первого старта насоса (или насосов) внешнего источника энергии, геотермальным электростанциям для дальнейшей работы внешняя энергия (топливо) не нужна. С началом работы геотермальной электростанции ее насосы можно запитывать электричеством, которое вырабатывается на самой станции.
  • Эксплуатация геотермальной электростанции не требует дополнительных расходов, кроме расходов на профилактическое техобслуживание или ремонт.
  • Геотермальные электростанции не портят пейзаж и не требуют значительного землеотвода.
  • Обычная геотермальная электростанция, расположенная на берегу моря или океана, может применяться и для опреснения воды, которую затем можно использовать для питья или ирригации. Опреснение происходит естественным путем в результате дистилляции — разогрева воды и охлаждения водяного пара в процессе работы электростанции.

Недостатки геотермальных электростанций

  • Найти подходящее место для строительства геотермальной электростанции и получить разрешение местных властей и согласие жителей на ее возведение может быть проблематичным.
  • Иногда действующая геотермальная электростанция может остановиться в результате естественных изменений в земной коре. Кроме того, причиной ее остановки может стать плохой выбор места или чрезмерная закачка воды в породу через нагнетательную скважину.
  • Через эксплуатационную скважину могут выделяться горючие или токсичные газы или минералы, содержащиеся в породах земной коры. Избавиться от них достаточно сложно. Правда, в некоторых случаях их можно сифонировать (собрать) и переработать в горючее (нефть-сырец или природный газ, например).

Вопрос

Можно ли построить небольшую геотермальную электростанцию, способную обеспечить электричеством дом или небольшой поселок?

Ответ

Это можно осуществить в районах, где не нужно бурить глубокие дорогие скважины. Наиболее показательным примером является, пожалуй, Исландия, которая, по сути, находится на вершине гигантского вулкана. На территории США среди таких районов можно назвать территории вокруг Йеллоустоуна, Термополиса и Саратоги в штате Вайоминг и вокруг города Хот Спрингс в Южной Дакоте (В России наиболее известным регионом с высоким потенциалом для геотермальной энергетики считается Камчатка.).

Геотермальная энергия плюсы и минусы



Преимущества и недостатки геотермальных электростанций

Преимущества геотермальных электростанций

  • Запасы геотермальной энергии велики, хотя и не бесконечны. Ее можно считать возобновляемым источником энергии — во всяком случае, при условии, что в нагнетательную скважину не закачивается слишком много воды за слишком короткое время.
  • Геотермальная электростанция для работы не требует поставок топлива из внешних источников.
  • Работа геотермальных электростанций не сопровождается вредными или токсичными выбросами (см., однако, третий недостаток геотермальных электростанций ниже).
  • Помимо необходимого для первого старта насоса (или насосов) внешнего источника энергии, геотермальным электростанциям для дальнейшей работы внешняя энергия (топливо) не нужна. С началом работы геотермальной электростанции ее насосы можно запитывать электричеством, которое вырабатывается на самой станции.
  • Эксплуатация геотермальной электростанции не требует дополнительных расходов, кроме расходов на профилактическое техобслуживание или ремонт.
  • Геотермальные электростанции не портят пейзаж и не требуют значительного землеотвода.
  • Обычная геотермальная электростанция, расположенная на берегу моря или океана, может применяться и для опреснения воды, которую затем можно использовать для питья или ирригации. Опреснение происходит естественным путем в результате дистилляции — разогрева воды и охлаждения водяного пара в процессе работы электростанции.

Недостатки геотермальных электростанций

  • Найти подходящее место для строительства геотермальной электростанции и получить разрешение местных властей и согласие жителей на ее возведение может быть проблематичным.
  • Иногда действующая геотермальная электростанция может остановиться в результате естественных изменений в земной коре. Кроме того, причиной ее остановки может стать плохой выбор места или чрезмерная закачка воды в породу через нагнетательную скважину.
  • Через эксплуатационную скважину могут выделяться горючие или токсичные газы или минералы, содержащиеся в породах земной коры. Избавиться от них достаточно сложно. Правда, в некоторых случаях их можно сифонировать (собрать) и переработать в горючее (нефть-сырец или природный газ, например).

Можно ли построить небольшую геотермальную электростанцию, способную обеспечить электричеством дом или небольшой поселок?

Это можно осуществить в районах, где не нужно бурить глубокие дорогие скважины. Наиболее показательным примером является, пожалуй, Исландия, которая, по сути, находится на вершине гигантского вулкана. На территории США среди таких районов можно назвать территории вокруг Йеллоустоуна, Термополиса и Саратоги в штате Вайоминг и вокруг города Хот Спрингс в Южной Дакоте (В России наиболее известным регионом с высоким потенциалом для геотермальной энергетики считается Камчатка.).

Преимущества и недостатки геотермальных электростанций, Энергия


Преимущества и недостатки геотермальных электростанций

Источник: www.enersy.ru

Преимущества и недостатки геоэс

Ответы и объяснения

* при определённых условиях практически неиссякаемый источник энергии;

* не требует топлива от внешних источников, исключая этапы включения;

* не требует дополнительных трат, исключая необходимые;

* не портят пейзаж;

* могут служить для опреснения воды, если расположены у моря или океана.

* добиться разрешения на строительство нелегко;

* не везде геотермальные электростанции можно построить (точнее, не везде это делать целесообразно) — основной район их расположения — сейсмоактивные регионы;

* может остановиться из-за изменений земной коры или чрезмерного количества воды в нагнетательной скважине;

* через эксплуатационную скважину могут выделяться токсичные и горючие газы и минералы, содержащиеся в земной коре, избавиться от которых нелегко (хотя и можно собирать в некоторых случаях для последующей переработки в топливо).

Преимущества и недостатки геоэс — Школьные


Школьные знания.com это сервис в котором пользователи бесплатно помогают друг другу с учебой, обмениваются знаниями, опытом и взглядами.

Источник: znanija.com

Геотермальная электростанция

В недрах земли находится большое сокровище. Это не золото, не серебро и не драгоценные камни – это огромный запас геотермальной энергии.

Большая часть этой энергии заключена в слоях расплавленных пород, называемых магмой. Тепло Земли – настоящее сокровище, поскольку это чистый источник энергии, и он имеет преимущества перед энергией нефти, газа и атома.

Глубоко под землей температура достигает сотен и даже тысяч градусов по Цельсию. Предполагают, что количество подземного тепла, выходящего каждый год на поверхность, в пересчете на мегаватт-часы составляет 100 миллиардов. Это во много раз превышает количество электроэнергии, потребляемой во всем мире. Какая сила! Однако укротить ее совсем не просто.

Какое-то количество тепла находится в почве, даже недалеко от поверхности Земли. Его можно извлечь при помощи тепловых насосов, подсоединенных к трубам, проложенным под землей. Энергию земных недр можно использовать как для обогрева домов зимой, так и для других целей. Люди, живущие неподалеку от горячих источников или в районах, где происходят активные геологические процессы, нашли и другие способы применения тепла Земли. В древности римляне, например, использовали тепло горячих источников для бань.

Но большая часть тепла сосредоточена под земной корой в слое, называемом мантией. Средняя толщина земной коры составляет 35 километров, и современные бурильные технологии не позволяют проникнуть на такую глубину. Однако земная кора состоит из многочисленных плит, и в некоторых местах, особенно на месте их стыка, она тоньше. В этих местах магма поднимается ближе к поверхности Земли и нагревает воду, попавшую в пласты горных пород. Эти пласты обычно залегают на глубине всего лишь двух-трех километров от поверхности Земли. При помощи современных бурильных технологий проникнуть туда вполне по силам. Энергию геотермальных источников можно извлечь и с пользой применять.

На уровне моря вода превращается в пар при температуре 100 градусов по Цельсию. Но под землей, где давление намного выше, вода остается в жидком состоянии и при более высоких температурах. Точка кипения воды повышается до 230, 315 и 600 градусов по Цельсию на глубине 300, 1 525 и 3 000 метров соответственно. Если температура воды в пробуренной скважине выше 175 градусов по Цельсию, то эту воду можно использовать для работы электрогенераторов.

Вода высоких температур обычно встречается в районах недавней вулканической активности, например в Тихоокеанском геосинклинальном поясе – там, на островах Тихого океана, много действующих, а также потухших вулканов. Филиппины находятся в этой зоне. И в последние годы эта страна достигла значительных успехов в использовании геотермальных источников для производства электроэнергии. Филиппины стали одним из самых крупных в мире производителей геотермальной энергии. Более 20 процентов всего электричества, потребляемого страной, получают таким способом.

Чтобы больше узнать о том, как используют запасы тепла Земли для производства электричества, посетите большую геотермальную электростанцию Мак-Бан в филиппинской провинции Лагуна. Мощность электростанции составляет 426 мегаватт.

Дорога ведет к геотермальному полю. Приближаясь к станции, попадаете в целое царство больших труб, по которым пар из геотермальных колодцев поступает к генератору. Пар по трубам идет и с расположенных неподалеку холмов. Через определенные промежутки огромные трубы согнуты в специальные петли, позволяющие им расширяться и сжиматься при нагревании и охлаждении.

Рядом с этим местом находится офис компании “Philippine Geothermal, Inc.”. Недалеко от офиса находится несколько эксплуатационных скважин. На станции используется тот же метод бурения, что и при нефтедобыче. Разница лишь в том, что эти скважины больше в диаметре. Колодцы становятся трубопроводами, через которые горячая вода и пар под давлением поднимаются к поверхности. Именно такая смесь поступает на электростанцию. Вот два колодца, расположенные очень близко. Они сближаются только у поверхности. Под землей один из них уходит вертикально вниз, а другой направляют сотрудники станции по своему усмотрению. Так как земля дорогая, то такое расположение очень выгодно – буря колодцы близко друг к другу, экономятся средства.

На этой площадке применяется “технология мгновенного испарения”. Глубина самого глубокого колодца здесь 3 700 метров. Горячая вода находится под высоким давлением глубоко под землей. Но когда вода поднимается к поверхности, давление падает, и большая часть воды мгновенно превращается в пар, отсюда и название.

По трубопроводу вода поступает в сепаратор. Здесь пар отделяется от горячей воды или геотермального рассола. Но и после этого пар еще не готов для поступления в электрогенератор – капли воды остаются в потоке пара. В этих каплях есть частицы веществ, которые могут попасть в турбину и повредить ее. Поэтому после сепаратора пар попадает в газоочиститель. Здесь пар очищается от этих частиц.

По большим трубам, покрытым изоляцией, очищенный пар поступает на электростанцию, расположенную приблизительно в километре отсюда. Прежде чем пар попадает в турбину и приводит в движение генератор, его пропускают еще через один газоочиститель, чтобы удалить образовавшийся конденсат.

Если подняться на вершину холма, то взору откроется вся геотермальная площадка.

Общая площадь этого участка около семи квадратных километров. Здесь находятся 102 колодца, из них 63 – эксплуатационные скважины. Многие другие используются, чтобы закачивать воду обратно в недра. Каждый час перерабатывается такое огромное количество горячей воды и пара, что необходимо возвращать отделенную воду обратно в недра, чтобы не наносить вреда окружающей среде. А также этот процесс помогает восстановлению геотермального поля.

Как геотермальная электростанция влияет на вид местности? Больше всего о ней напоминает пар, выходящий из паровых турбин. Вокруг электростанции растут кокосовые пальмы и другие деревья. В долине, расположенной у подножия холма, построено много жилых домов. Следовательно, при правильном использовании геотермальная энергия может служить людям, не нанося вреда окружающей среде.

На данной электростанции для производства электроэнергии используют только высокотемпературный пар. Однако не так давно попробовали получать энергию при помощи жидкости, температура которой ниже 200 градусов по Цельсию. И в итоге появилась геотермальная электростанция с двойным циклом. В ходе работы горячая пароводяная смесь используется для превращения в газообразное состояние рабочей жидкости, которая, в свою очередь, приводит в движение турбину.

Использование геотермальной энергии имеет много плюсов. Страны, где она применяется, меньше зависят от нефти. Каждые десять мегаватт электроэнергии, получаемые на геотермальных электростанциях ежегодно, помогают экономить 140000 баррелей сырой нефти в год. К тому же геотермальные ресурсы огромны, и опасность их истощения во много раз ниже, чем в случае со многими другими энергетическими ресурсами. Использование геотермальной энергии решает проблему загрязнения окружающей среды. К тому же ее себестоимость довольно низкая по сравнению со многими другими видами энергии.

Есть несколько минусов экологического характера. В геотермальном паре обычно содержится сероводород, который в больших количествах ядовит, а в небольших – неприятен из-за запаха серы. Однако системы, удаляющие этот газ, эффективны и более действенны, чем системы понижения токсичности выхлопа на электростанциях, работающих на ископаемом топливе. Кроме того, частицы в пароводяном потоке иногда содержат небольшое количество мышьяка и других ядовитых веществ. Но при закачивании отходов в землю опасность сводится до минимума. Беспокойство может вызывать и возможность загрязнения грунтовых вод. Чтобы этого не произошло, геотермальные колодцы, пробуренные на большую глубину, должны быть “одеты” в каркас из стали, и цемента.

Геотермальная электростанция


Геотермальная энергетика и описание возможностей геотермальной электростанции

Источник: youhouse.ru

Геотермальная энергия: плюсы и минусы. Геотермальные источники энергии

Среди альтернативных источников геотермальная энергия занимает значительное место – ее так или иначе используют примерно в 80 странах по всему миру. В большинстве случаев это происходит на уровне строительства теплиц, бассейнов, применения в качестве лечебного средства или отопления.

В нескольких странах – в том числе США, Исландии, Италии, Японии и других – построены и работают электростанции.

Геотермальная энергия в целом подразделяется на две разновидности – петротермальную и гидротермальную. Первый тип использует как источник горячие горные породы. Второй – подземные воды.

Если свести все данные по теме в одну диаграмму, обнаружится, что в 99% случаев используется тепло пород, и только в 1% геотермальная энергия извлекается из подземных вод.

Петротермальная энергетика

На настоящий момент в мире достаточно широко используется тепло земных недр, причем преимущественно это энергия неглубоких скважин – до 1 км. С целью обеспечения электричеством, теплом или ГВС устанавливаются скважинные теплообменники, работающие на жидкостях с низкой температурой кипения (например, на фреоне).

Сейчас использование скважинного теплообменника является наиболее рациональным способом добычи тепла. Выглядит это так: теплоноситель циркулирует в замкнутом контуре. Нагретый поднимается по концентрично опущенной трубе, отдавая свое тепло, после чего, охлажденный, при помощи насоса подается в обсадную.

В основе использования энергии земных недр лежит природное явление – по мере приближения к ядру Земли растет температура земной коры и мантии. На уровне 2-3 км от поверхности планеты она достигает более 100 °С, в среднем увеличиваясь с каждым последующим километром на 20 °С. На глубине 100 км температура достигает уже 1300–1500 ºС.

Гидротермальная энергетика

Вода, циркулирующая на больших глубинах, нагревается до значительных величин. В сейсмически активных районах она поднимается на поверхность по трещинам в земной коре, в спокойных же регионах ее можно вывести с помощью скважин.

Принцип действия тот же: нагретая вода поднимается по скважине вверх, отдает тепло, и возвращается по второй трубе вниз. Цикл практически бесконечен и возобновляем до тех пор, пока в земных недрах остается тепло.

В некоторых сейсмически активных регионах горячие воды лежат так близко к поверхности, что можно воочию наблюдать, как работает геотермальная энергия. Фото окрестностей вулкана Крафла (Исландия) демонстрирует гейзеры, которые передают пар для действующей там ГеоТЭС.

Основные черты геотермальной энергетики

Внимание к альтернативным источникам обусловлено тем, что запасы нефти и газа на планете не бесконечны, и постепенно исчерпываются. Кроме того, они есть не везде, и многие страны зависят от поставок из других регионов. Среди иных важных факторов – негативное влияние ядерной и топливной энергетики на среду обитания человека и дикую природу.

Большое достоинство ГЭ – возобновляемость и универсальность: возможность использовать для водо- и теплоснабжения, или для выработки электроэнергии, или для всех трех целей сразу.

Но главное – это геотермальная энергия, плюсы и минусы которой зависят не столько от местности, сколько от кошелька заказчика.

Достоинства и недостатки ГЭ

В числе преимуществ этого вида энергии следующие:

  • она возобновляемая и практически неиссякаемая;
  • независима от времени суток, сезона, погоды;
  • универсальна – с ее помощью можно обеспечить водо- и теплоснабжение, а также электричество;
  • геотермальные источники энергии не загрязняют окружающую среду;
  • не вызывают парникового эффекта;
  • станции не занимают много места.

Однако имеются и недостатки:

  • геотермальная энергия не считается полностью безвредной из-за выбросов пара, в составе которого могут быть сероводород, радон и другие вредные примеси;
  • при использовании воды с глубоких горизонтов стоит вопрос ее утилизации после использования – из-за химического состава такую воду нужно сливать либо обратно в глубокие слои, либо в океан;
  • постройка станции относительно дорога – это удорожает и стоимость энергии в итоге.

Сферы применения

На сегодняшний день геотермальные ресурсы используются в сельском хозяйстве, садоводстве, аква- и термокультуре, промышленности, сфере жилищно-коммунальных хозяйств. В нескольких странах построены крупные комплексы, обеспечивающие население электроэнергией. Продолжается разработка новых систем.

Сельское хозяйство и садоводство

Чаще всего использование геотермальной энергии в сельском хозяйстве сводится к обогреву и поливу оранжерей, теплиц, установок аква- и гидрокультуры. Подобный подход применяется в нескольких государствах – Кении, Израиле, Мексике, Греции, Гватемале и Теде.

Подземные источники применяются для полива полей, обогрева почвы, поддержания постоянной температуры и влажности в оранжерее или теплице.

Промышленность и ЖКХ

В ноябре 2014 года в Кении начала работать крупнейшая на то время геотермальная электростанция мира. Вторая по размерам находится в Исландии – это Хеллишейди, берущая тепло от источников возле вулкана Хенгидль.

Другие страны, использующие геотермальную энергию в промышленных масштабах: США, Филиппины, Россия, Япония, Коста-Рика, Турция, Новая Зеландия и т. д.

Известны четыре основные схемы добывания энергии на ГеоТЭС:

  • прямая, когда пар направляется по трубам в турбины, соединенные с электрогенераторами;
  • непрямая, аналогичная предыдущей во всем, за исключением того, что перед попаданием в трубы пар очищается от газов;
  • бинарная – в качестве рабочего тепла используется не вода или пар, а другая жидкость, имеющая низкую температуру кипения;
  • смешанная – аналогична прямой, но после конденсации здесь удаляют из воды не растворившиеся газы.

В 2009 году группа исследователей, искавшая пригодные к использованию геотермальные ресурсы, достигла расплавленной магмы всего на глубине 2,1 км. Подобное попадание в магму – большая редкость, это всего второй известный случай (предыдущий произошел на Гавайях в 2007 году).

Хотя соединенная с магмой труба ни разу не подключалась к находящейся неподалеку ГеоТЭС Крафла, ученые получили весьма многообещающие результаты. До сих пор все работающие станции брали тепло опосредованно, из земных пород либо из подземных вод.

Частный сектор

Одна из наиболее перспективных сфер – частный сектор, для которого геотермальная энергия – это реальная альтернатива автономного газового отопления. Самая серьезная преграда здесь – при довольно дешевой эксплуатации высокая начальная стоимость оборудования, которая значительно выше, чем цена установки «традиционного» отопления.

Свои разработки для частного сектора предлагают компании MuoviTech, Geodynamics Ltd, Vaillant, Viessmann, Nibe.

Страны, использующие тепло планеты

Безусловным лидером в использовании георесурсов является США – в 2012 году выработка энергии в этой стране достигла отметки 16.792 миллиона мегаватт-часов. В том же году, суммарная мощность всех геотермальных станций на территории Штатов достигала 3386 МВт.

ГеоТЭС на территории США расположены в штатах Калифорния, Невада, Юта, Гавайи, Орегон, Айдахо, Нью-Мехико, Аляска и Вайоминг. Самая крупная группа заводов носит название «Гейзеры» и расположена неподалеку от Сан-Франциско.

Кроме Соединенных Штатов, в первой десятке лидеров (по состоянию на 2013 год) также находятся Филиппины, Индонезия, Италия, Новая Зеландия, Мексика, Исландия, Япония, Кения и Турция. При этом в Исландии геотермальные источники энергии обеспечивают 30% от всей потребности страны, на Филиппинах – 27%, а в США – меньше 1%.

Потенциальные ресурсы

Работающие станции – только начало, отрасль лишь начинает развиваться. Исследования в этом направлении идут постоянно: более чем в 70 странах ведется разведка потенциальных месторождений, в 60 освоено промышленное использование ГЭ.

Перспективными выглядят сейсмически активные районы (как это видно на примере Исландии) – штат Калифорния в США, Новая Зеландия, Япония, страны Центральной Америки, Филиппины, Исландия, Коста-Рика, Турция, Кения. Эти страны имеют потенциально выгодные не исследованные месторождения.

В России это Ставропольский край и Дагестан, остров Сахалин и Курильские о-ва, Камчатка. В Беларуси определенный потенциал есть на юге страны, охватывая города Светлогорск, Гомель, Речица, Калинковичи и Октябрьский.

На Украине перспективными являются Закарпатская, Николаевская, Одесская и Херсонская области.

Достаточно перспективным является полуостров Крым, тем более что большая часть потребляемой им энергии импортируется извне.

Геотермальная энергия: плюсы и минусы


Среди альтернативных источников геотермальная энергия занимает значительное место – ее так или иначе используют примерно в 80 странах по всему миру. В большинстве случаев это происходит на уровне строительства теплиц, бассейнов, применения в качестве лечебного средства или отопления.

Источник: www.syl.ru

Геотермальная электростанция преимущества и недостатки

Издавна Земля является источником энергоресурсов, но, признавая этот факт, надо признать и то, что невозобновляемые источники энергии не бесконечны. Ради обогрева жилья люди уже отказались от дров и больше не сжигают леса, почти исключили добычу каменного угля, признавая, что это наносит экологический вред среде обитания. Но добыча нефти и газа идёт полным ходом. Между тем у нашей планеты в запасе есть и возобновляемый источник энергии — сила её геотермальных вод.

Тепло из самых глубин планеты

Использовать тепло Земли — очень заманчивая идея и непростая, но в целом решаемая, задача. Особенно актуально это для регионов, где геотермальные источники выходят на поверхность или, хотя бы находятся в зоне досягаемости, как с инженерной, так и экономической точек зрения. Вот только местоположение подобных источников, как правило, соседствует с тектоническими разломами планеты и находится в крайне сейсмо неустойчивых регионах.

Перегретый пар и/или вода, способный вращать турбины, с тем, чтобы выработать электроэнергию, — это «побочный продукт» деятельности вулканов и гейзеров. В то же время на планете множество людей живут в опасном соседстве с подобными грозными силами природы. А потому использование этих сил на благо людей, в основном, вопрос времени: с развитием технологии этот вид энергии станет доступнее, возрастёт и мощность геотермальных станций.

Геотермальные электростанции: преимущества и недостатки

Существует несколько принципиальных схем строительства таких электростанций и, обычно, выбор зависит от конкретного источника тепла: где-то достаточно пробурить скважину и можно начинать её эксплуатацию, а где-то предварительно необходимо очистить поступающий энергоноситель от твёрдых частиц и вредных газов.

Но, каков бы ни был принцип работы такой станции, у неё имеется ряд преимуществ перед ТЭС и даже перед тепловой АЭС.

Вот недостаток у геотермальной станции всего один: в конечном счёте он сводятся её местоположению. Учитывая, что сейсмическая активность не поддаётся прогнозам, районы тектонических разломов крайне неблагоприятное место для строительства и последующей эксплуатации энергоустановок.

Зато преимущества геотермальных электростанций многочисленны и неоспоримы:

  • безопасность для окружающей среды, в том числе отсутствие возникновения парниковых газов;
  • компактность размеров станции;
  • основные расходы заканчиваются с завершением строительства, расходы же на эксплуатацию — минимальны;
  • за счёт природного теплоносителя (практически неисчерпаемый ресурс!) себестоимость электрической энергии снижается почти до нуля.

Подробнее об экологии

С развитием общества, вырастает и его экологическая сознательность, проблемы разумного природопользования выходят на первый план. Ведущие экономические державы, в том числе и Россия, подписывают протоколы об ограничении выбросов в атмосферу, стремясь сократить вред от парникового эффекта и предотвратить глобальное потепление. ТЭС, использующие для выработки электроэнергии в качестве топлива газ, продукты нефтепереработки и, особенно, каменный уголь оказывают существенное влияние на рост загрязнённости атмосферы.

С тем, что имеется экологический недостаток ТЭС, ничего поделать нельзя. Можно попытаться сократить выбросы за счёт более полного сжигания топлива, за счёт применения передовых фильтрующих систем, но от «родового» недостатка тепловой энергетики не уйти.

Поэтому основной вопрос, который встаёт в связи с использованием термальной энергией, какие экологические преимущества имеет геотермальная электростанция? Используя воду и пар, нагретые самой природой, такие электростанции не производят выбросов. Минимизирует вред, наносимый окружающей среде и небольшие габариты подобных станций. Так что, преимущества геотермальных электростанций перед ТЭС не подлежат сомнению.

Какие экологические преимущества имеет геотермальная электростанция перед ТЭС?


Главные преимущества и недостатки геотермальных электростанций перед ТЭС

Источник: madenergy.ru

Плюсы и минусы геотермальной энергии

Дата публикации: 4 января 2019

Сила геотермальных вод Земли — альтернативный источник энергии. Такой метод получения энергии задействуется в регионах, где геотермальные источники выходят на поверхность или располагаются в местах легкой досягаемости. Перед возведением станции на месте источников периметр оценивают с точки зрения инженерной и экономической целесообразности, а главное — безопасности. Турбины геотермальных станций приводит в движение пар, который выпускают гейзеры и вулканы. Отсюда следует, что геотермальные источники обычно располагаются в неустойчивых сейсмических зонах, а значит, безопасность — вопрос первостепенной важности.

Перспективы и преимущества геотермальной энергии

Схема строительства будущей ГеоТЭС, преобразующей энергию геотермальных вод Земли в электричество, зависит от источника, на котором станция будет возведена. Иногда инженерная задумка сводится к простому бурению скважины, а иногда требуется дополнительное оборудование и технологии для очищения пара от вредных выхлопов или твердых частиц. Принцип добычи электричества из источников прост: пар поднимается вверх по скважине, приводя турбины в движение, а после возвращается обратно в обсадную.

Геотермальные станции активно используются в промышленных масштабах, сельскохозяйственной деятельности, ЖКХ. С их помощью обогреваются и поливаются оранжереи, теплицы, различные аква-установки. Подземные источники служат для полива полей или поддержания необходимого уровня влажности для выращивания сельскохозяйственных культур. ГеоТЭС успешно задействуются в ЖКХ, заменяя собой традиционные электростанции. Крупнейшая ГеоТЭС построена в Кении. Она подает достаточно электричества, чтобы содержать город.

Геотермальные источники энергии: плюсы и минусы

Главный минус геотермальной энергетики кроется в самом происхождении энергии: станции строятся в сейсмически активных зонах. Проблема в том, что спрогнозировать пробуждение вулкана, землетрясение или движение почв — задача непростая. Возведение станции в таких местах — это всегда риски. А с учетом того, что строительство ГеоТЭС — дело затратное, возникает вопрос о целесообразности использования силы геотермальных вод Земли. Чтобы обойти риски, для возведения ГеоТЭС выбираются «спокойные» регионы, где последняя сейсмическая активность была замечена лишь в далеком прошлом. Разведка потенциальных месторождений ведется в более чем семидесяти странах. Например, в России это Ставропольский край, Камчатка, Сахалин. В Украине — Закарпатье, Одесская область, Херсон.

Преимущества:

  • Внушительные запасы геотермальной энергии. Один из главных плюсов геотермальной энергии заключается в том, что при грамотной эксплуатации этот источник можно назвать возобновляемым.
  • Экономия на топливе. ГеоТЭС не нуждается в дополнительных поставках топлива для своего функционирования.
  • Экологичность. Геотермальные источники и станции, их эксплуатирующие, не выбрасывают вредные вещества. А те вредные вещества, которые могут возникать во время добычи энергии, собираются и перерабатываются (например, нефть или природный газ).
  • Самообеспечение. Дополнительное топливо из сторонних источников требуется только для первого запуска станции. В дальнейшем ГеоТЭС может обеспечивать электричеством сама себя. Его вырабатывается достаточно и для поставок, и для самообеспечения.
  • Экономичность эксплуатации. Станция не требует больших трат на свою эксплуатацию — только на плановое техническое обслуживание, ремонт и профилактику.
  • Дополнительная польза. Если электростанция стоит на берегу моря, ее можно задействовать для опреснения воды. Вода дистиллируется за счет нагревания и охлаждения пара в ходе работы ГеоТЭС. В дальнейшем эту воду можно использовать для питься или искусственного орошения земель.
  • Эстетический вид. ГеоТЭС не портят пейзаж, не нуждаются в большом землеотводе, а современные проекты даже добавляют виду эстетической завершенности.

Недостатки:

  • Сложности при утверждении проекта. Проблемы возникают на всех этапах проектирования: поиска подходящего места, тестирования, получения разрешения от властей и местного населения.
  • Остановка работы в любой момент. Сложно предугадать извержение вулкана или землетрясение. Работа станции может остановиться даже из-за естественных изменений в земной коре. Неудачный выбор места для возведения ГеоТЭС тоже не способствует долгой стабильной работе. Еще одна причина остановки — превышение нормы закачки воды в породу.
  • Если не использовать фильтры для выбросов из источника, в окружающую среду могут попасть вредные вещества.

Геотермальные электростанции — основные плюсы и минусы

Геотермальные электростанции — это достойная замена привычных нам методов получения энергии. Благодаря стремительному росту энергопотребления, ограниченности невозобновляемых богатств природы и проблемам с экологией человечество уже давно задумывается об использовании альтернативных энергетических источников. Использование геотермальной энергии заслуживает самого пристального внимания.

Общие сведения о геотермальных электростанциях

Геотермальные электростанции предназначены для получения электрической энергии из природного тепла нашей планеты. О возможностях геотермальной энергетики было известно более ста лет назад. Еще в начале 20 века в итальянском городе Лардерелло провели первый эксперимент по получению электричества из пара. Спустя несколько лет в этом же городе начала работу первая электростанция такого рода, функционирующая и по сей день.

Принцип работы такой станции основан на закачивании воды под землю через специальную скважину, которая называется входной или нагнетающей. Нагретые магмой слои земли превращают воду в пар, который сквозь вторую скважину, называемую рабочей или эксплуатационной, попадает на лопасти турбины, соединенной с осью генератора.

Достоинства геотермальных электростанций

  • Запасы ресурсов для электростанций такого рода являются восстанавливаемыми. Они фактически неисчерпаемы при условии правильной работы станции. Это подразумевает закачивание небольшого количества воды в нагнетательную скважину за короткий промежуток времени.
  • Функционирование станции не зависит от наличия внешних источников топлива.
  • Во время работы установки не происходит вредных или токсичных выбросов.
  • Геотермальные электростанции абсолютно безопасны для окружающей среды. При их использовании не возникают даже парниковые газы. Таким образом, они не влияют на увеличение парникового эффекта и глобального потепления.
  • Потенциал геотермальных источников намного превосходит запасы органического топлива.
  • Станция может функционировать в автономном режиме за счет электричества, получаемого от ее установок. Внешний источник энергии применяется лишь при первом запуске насоса.
  • Станция отличается от других видов установок для получения энергии своими компактными размерами.
  • Работа электростанции не зависит от времени суток, времени года и погодных условий.
  • Использование природного теплоносителя для выработки электрической энергии позволяет снизить ее себестоимость практически до нуля.
  • Геотермальная электростанция для нормального режима работы не нуждается в дополнительных вложениях. Незначительных расходов требуют только обслуживание техники и работы по ремонту.
  • Электрические станции, работающие на геотермальной энергии, не нуждаются в обширных площадях для санитарных зон.
  • Такие электростанции не испортят пейзаж и не потребуют значительного землеотвода.
  • Если станцию расположить на берегу моря или океана, она также может опреснять воду естественным способом. Полученную воду затем можно применять для питья или в ирригационных целях. Этот процесс может осуществляться непосредственно при работе станции — во время разогрева воды и охлаждения водяного испарения.

Недостатки геотермальных электростанций

  • Разработка, проектирование и строительство подобных станций требуют значительных вложений на начальном этапе.
  • Часто возникают затруднения с выбором подходящего места для строительства электростанции и получением разрешения у местных властей.
  • Работа станций сопровождается значительным уровнем шума, вследствие чего их не рекомендуется возводить вблизи населенных пунктов.
  • Горючие и токсичные газы, содержащиеся в земной коре, способны попадать на поверхность через рабочую скважину. Некоторые современные установки собирают эти выбросы и перерабатывают их в топливо, такое, как нефть-сырец или природный газ.
  • Иногда возможна остановка работающей станции. Обычно это вызвано естественными процессами в породе или же чрезмерным закачиванием воды в скважину.
  • Как правило, такие электростанции возводят в местах выхода геотермальных источников на поверхность. Эти источники непосредственно связаны с тектоническими разломами планеты. Принимая во внимание трудность прогнозирования сейсмической активности, легко сделать вывод, что подобные районы — далеко не самое благоприятное место для строительства и последующей эксплуатации энергоустановки.

Вывод

На сегодняшний день геотермальная энергия используется в сельском хозяйстве, садоводстве, промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве. С ее помощью осуществляется обогрев и полив оранжерей и теплиц. В жилищной сфере станции по производству этой энергии вполне способны заменить собой традиционные электрические.

Геотермальная энергия находится на одном из первых мест среди альтернативных источников энергии. Наибольшей популярностью станции по ее получению пользуются в США, Канаде и Китае.

Россия обладает обширными геотермальными ресурсами с высокой и низкой температурами и активно развивает это направление энергетики. Электростанции такого рода применяются в большинстве случаев для теплоснабжения и обогрева нескольких городов и населенных пунктов на Северном Кавказе и на Камчатке. Примерно половина добываемой энергии используется для теплоснабжения жилых и промышленных помещений. Третья часть тратится на отопление в теплицах, и 13 процентов используются в промышленных целях.

Количество электрической энергии, полученной на российских геотермальных станциях, по сравнению с общемировым крайне незначительно, но постепенно увеличивается. К наиболее перспективным направлениям использования низкотемпературных геотермальных ресурсов относится применение тепловых насосов. Этот метод признан наиболее перспективным во многих регионах России, в частности в европейской ее части и на Урале.

Электричество при помощи геотермальных источников получают только на Камчатке и Курильских островах.

Похожие записи

Геотермальная электростанция: как работает, плюсы и минусы. В России и зарубежом

В условиях глобального потепления во многих странах мира резко активизировалась «добыча» возобновляемой альтернативной энергии в основном за счет все новых ветровых и солнечных электростанций. Однако, как оказалось, их возможности серьезно ограничены климатическим фактором. При этом у нас буквально «под ногами» находятся поистине безграничные запасы тепловой энергии Земли, крохотную частичку которой нам поставляют геотермальные электростанции.

Потенциал геотермальной энергии превышает аналогичный показатель ископаемого топлива в 10000 раз. Через поверхность нашей планеты проходит поток тепла, эквивалентный сжиганию 46 млрд. тонн угля. Если в ближайшее время «приватизировать» хотя бы 1 % этой энергии, то отпадет необходимость в строительстве сотен обычных мощных электростанций.

Немного истории

Идею использовать собранный пар геотермальных источников впервые высказал в начале XIX века французский инженер и предприниматель Франсуа де Лардерель.

Первая в мире ГеоЭС в Лардерелло

Спустя почти 100 лет, в 1904 году итальянский бизнесмен Пьеро Конти впервые в городке Лардерелло испытал геотермальный генератор. Там же через семь лет была запущена первая в мире геотермальная электростанция (ГеоЭС), работающая, кстати, по сегодняшний день.

Пьеро Конти и его геотермальный генератор

Как работает геотермальная электростанция

Энергию в виде пара или горячей воды геотермальная электростанция получает от тепла Земли по специально пробуренным скважинам. Температура внутри их возрастает на градус по мере погружения вглубь через каждые 36 метров.

Получить энергию на ГеоЭС можно несколькими способами:

  • Прямая схема представляет собой подачу пара по специальным трубам на турбину, соединенную с генератором;
  • Непрямая схема практически ничем не отличается от предыдущей за исключением того, что пар в трубах проходит дополнительную очистку от «агрессивных» газов, разрушающих трубы;
  • При смешанной схеме из образовавшегося конденсата удаляются не растворившиеся в нем газы;
  • Принцип работы бинарной схемы состоит в том, что в качестве рабочего тела вместо воды используется другая жидкость с более низкой температурой кипения (к примеру, изопентан), которая, проходя через теплообменник, превращается в пар для вращения турбин.

Преимущества и недостатки

Преимущества геотермальной энергии уникальны своей неиссякаемостью и абсолютной независимостью от любых внешних факторов. Ни один источник альтернативной энергии не в состоянии достичь показателя коэффициента использования установленной энергии ГеоЭС – 80 %.

К недостаткам следует отнести дороговизну скважин. Чтобы добраться до «нужной» температуры приходится бурить на большую глубину. Так для горячего водоснабжения необходимо углубиться более чем на километр, а для электрогенерации – до нескольких километров.

Еще одна серьезная проблема – закачка отработанной воды в подземный водоносный горизонт, что также требует дополнительной энергии и финансовых затрат. Сброс их в природные водоемы чрезвычайно опасен, поскольку может привести к тяжелым последствиям для окружающей среды, из-за большого содержания в них токсичных металлов – свинца, кадмия, цинка и других.

Также при бурении скважин приходится учитывать сейсмическую активность района, где находятся практически все ГеоЭС. В противном случае, непродуманное бурение скважин может спровоцировать землетрясение.

Мировая геотермальная электроэнергетика

По состоянию на 2020 год все ГеоЭС в мире выработали почти 95100 ГВт⋅ч при установленной мощности около 15951 МВт. Данные показатели значительно уступают большинству электростанций на других возобновляемых источниках энергии.

Безусловный лидер в области геотермальной энергетики – США, на территории которых расположена крупнейшая в мире группа ГеоЭС – «Geysers» в 116 км севернее Сан-Франциско на границе округов Сонома и Лейк. На ее долю приходится четверть всей альтернативной энергии, произведенной в Калифорнии. Помимо США геотермальными электростанциями располагают около 25 государств, включая Россию.

Геотермальные электростанции России

Геотермальная энергетика в России – сравнительно молодое направление. Первая Паужетская ГеоЭС была введена в эксплуатацию на Камчатке в августе 1966 года. На сегодняшний день Россия располагает четырьмя ГеоЭС – тремя на Камчатке и одной на Курильских островах. Это Мутновская, Верхне-Мутновская, Паужетская и Менделеевская ГеоЭС.

В прошлом году суммарная мощность выработанной ими энергии составила 74 МВт. Помимо этого, геотермальная энергия широко используется для отопления жилых домов и горячего водоснабжения.

Помимо Дальневосточного региона геотермальные ресурсы сосредоточены на Северном Кавказе, Ставрополье и Кубани. Они также обнаружены в Калининградской области и Западной Сибири.

Мутновская ГеоЭС

Крупнейшим производителем электроэнергии среди российских геотермальных электростанций является Мутновская ГеоЭС мощностью 50 МВт, введенная в эксплуатацию почти 20 лет назад в 2002 году. Она находится в Елизовском районе Камчатского края на 800-метровой высоте.

Электростанция работает по прямой схеме – пароводяная смесь подается по трубам из 12 скважин. Далее на сепараторах происходит ее разделение на пар и воду, после чего пар поступает на турбины, а горячая вода – закачивается обратно в горные пласты. На Мутновской ГеоЭС установлены две турбины по 25 МВт каждая. Полученная энергия поступает в единую энергосистему.

Геотермальная электростанция для частного дома

Идея использовать тепло земных недр для отопления частного дома – уже давно не фантастика. Геотермальные отопительные системы прекрасно зарекомендовали себя, как в северных, так и в южных широтах. Правда, для этого потребуется специальное оборудование, способное аккумулировать природное тепло и передавать его на теплоноситель системы отопления.

Геотермальное оборудование частного дома включает: находящийся глубоко под землей испаритель, необходимый для поглощения тепловой энергии из грунта; конденсатор, который доводит антифриз до нужной температуры и тепловой насос, обеспечивающий циркуляцию антифриза в системе и контролирующий работу всей установки.

Далее нагретый антифриз поступает в буферный бак, где осуществляется передача энергии теплоносителю. Внутри буферного бака находится внутренний бак с водой из системы отопления и змеевик, по которому движется разогретый антифриз.

Геотермальные станции преимущества и недостатки. Геотермальные электростанции: преимущества и недостатки

С каждым годом добыча углеводородного топлива усложняется все больше: «верховые» запасы практически истощены, а для бурения глубоких скважин требуются не только новые технологии, но и значительные финансовые вложения. Соответственно дорожает и электричество, ведь оно в основном получается за счет переработки углеводородного топлива.

Кроме того, проблема охраны окружающей среды от негативного воздействия промышленности приобретает все большее значение. И уже очевидно: сохраняя традиционные методы получения энергии (с помощью углеводородного топлива) человечество движется к энергетическому кризису в сочетании с экологической катастрофой.

Именно поэтому такое значение приобретают технологии, позволяющие получать тепло и электричество из возобновляемых источников. К таким технологиям относится и геотермальная энергетика, которая позволяет получать электрическую и/или тепловую энергию, используя тепло, содержащееся в земных недрах.

Какими бывают геотермальные источники энергии

Чем глубже в землю – тем теплее. Это аксиома, известная каждому. Земные недра содержат океаны тепла, которым человек может воспользоваться, не нарушая экологию окружающей среды. Современные технологии позволяют эффективно использовать геотермальную энергию либо напрямую (тепловая энергия), либо с преобразованием в электрическую (геотермальная электростанция).

Геотермальные источники энергии подразделяются на два вида: петротермальные и гидротермальные. Петротермальная энергетика основана на использовании разницы температур грунта на поверхности и в глубине, а гидротермальная использует повышенную температуру грунтовых вод.

Сухие высокотемпературные породы распространены более, чем горячие водные источники, но их эксплуатация с целью получения энергии связана с определенными сложностями: в породы необходимо закачивать воду, а затем отбирать тепло у перегретой в высокотемпературных породах воды. Гидротермальные источники сразу «поставляют» перегретую воду, у которой можно взять тепло.

Еще один вариант получения термальной энергии – отбор низкотемпературного тепла на небольших глубинах (тепловые насосы). Принцип работы теплового насоса такой же, как и промышленных установок, работающих в термальных зонах, разница лишь в том, что в качестве теплоносителя в этом виде оборудования используется специальный хладо-агент с низкой температурой кипения, что и позволяет получать тепловую энергию, перераспределяя низкотемпературное тепло.

С помощью тепловых насосов можно получать энергию для отопления небольших домов, коттеджей. Такие устройства практически не используются для промышленного получения тепловой энергии (относительно невысокие температуры препятствуют промышленному использованию), однако, хорошо зарекомендовали себя при организации автономного энергоснабжения частных домов, особенно в местах, где установка линий электропередач затруднительна. При этом для эффективной работы теплового насоса достаточно температуры грунта или грунтовых вод (в зависимости от вида используемого оборудования) около +8°С, то есть, достаточно небольшой глубины для устройства внешнего контура (глубина редко превышает 4 м).

Вид получаемой из геотермального источника энергии зависит от его температуры: из низко- и средне-температурных источников тепло используется в основном для обеспечения горячего водоснабжения (в том числе и для теплоснабжения), а тепло из высоко-температурных источников используется для получения электроэнергии. Также возможно использование тепла высоко-температурных источников для одновременного получения электроэнергии и горячего водоснабжения. Геотермальные электростанции в основном используют гидротермальные источники – температура воды в термальных зонах может значительно превышать точку кипения воды (в некоторых случаях перегрев достигает 400°С – за счет повышенного давления в глубинах), что делает выработку электроэнергии очень эффективной.

Плюсы и минусы геотермальной энергетики

Геотермальные источники энергии представляют огромный интерес в первую очередь из-за того, что являются возобновляемыми ресурсами, то есть, практически неиссякаемыми. А вот углеводородное топливо, которое в настоящее время является основным источником для получения различных видов энергии, является ресурсом не возобновляемым, и по прогнозам весьма даже ограниченным. К тому же, получение геотермальной энергии гораздо более экологично, чем традиционные методы на основе углеводородного топлива.

Если сравнивать геотермальную энергетику с другими альтернативными видами получения энергии, то и здесь имеются преимущества. Так, геотермальная энергия не зависит от внешних условий, на нее не оказывает влияние температура окружающей среды, время суток, время года и так далее. В то же время ветро-, гелио- и гидроэнергетика, так же, как и геотермальная энергетика работающие с возобновляемыми и неиссякаемыми источниками энергии, очень зависимы от окружающей среды. Например, эффективность гелио-станций находится в прямой зависимости от уровня инсоляции на местности, который зависит не только от широты, но и от времени суток и времени года, причем, разница весьма и весьма существенная. То же и с остальными видами альтернативной энергетики. А вот эффективность геотермальной электростанции зависит исключительно от температуры термального источника и остается неизменной, независимо от времени года и погоды за окном.

К плюсам относится и высокий КПД геотермальных станций. Например, при использовании геотермальной энергии для получения тепла, КПД превышает 1.

Одним из основных минусов при получении энергии из гидротермальных источников является необходимость закачки отработанной (охлажденной) воды в подземные горизонты, что снижает эффективность геотермальной электростанции и увеличивает эксплуатационные расходы. Сброс этой воды в приповерхностные и поверхностные воды исключен, так как в ней содержится большое количество токсичных веществ.

Также к недостаткам можно отнести ограниченное количество пригодных к эксплуатации термальных зон. С точки зрения получения недорогой энергии, особенно интересны гидротермальные месторождения, в которых перегретая вода и/или пар находятся достаточно близко к поверхности (глубинное бурение скважин для достижения термальной зоны значительно повышает эксплуатационные расходы и удорожает получаемую энергию). Таких месторождений не так и много. Тем не менее, постоянно ведется активная разведка новых месторождений, открываются новые термальные зоны, и количество энергии, получаемой из геотермальных источников, постоянно увеличивается. В некоторых странах гидротермальная энергетика составляет до 30% всей энергетики (к примеру, Филиппины, Исландия). В России также имеется ряд эксплуатируемых термальных зон, и их количество возрастает.

Перспективы геотермальной энергетики

Ожидать, что промышленная геотермальная энергетика сможет заменить традиционные в настоящий момент источники получения энергии сложно – хотя бы из-за ограниченности термальных зон, сложностей глубинного бурения и так далее. Тем более, что имеются другие альтернативные виды энергии, доступные в любой точке земного шара. Однако, геотермальная энергетика занимает и будет занимать существенное место в способах получения энергии различного вида (электрической и/или тепловой).

При этом, перспектив у геотермальной энергетики, основанной на перераспределении тепла из низкотемпературных источников, гораздо больше. Этот вид геотермальной энергетики не требует наличия термальных зон с перегретой водой, паром или сухой породой. Тепловые насосы все больше входят в моду и активно устанавливаются при строительстве современных коттеджей и так называемых «активных» домов (домов с автономными источниками энергоснабжения). Судя по имеющимся тенденциям, геотермальная энергетика продолжит активное развитие в «малых» формах – для автономного энергоснабжения отдельных домов или хозяйств, наряду с ветро- и гелиоэнергетикой.

София Варган

Это комплексное сооружение, которое для выработки электроэнергии, использует глубинное тепло земли. В комплекс , как правило, входят: буровые скважины, которые выводят на поверхность земли пароводяную смесь либо перегретый пар, с системой трубопроводов и сепарационных устройств; генераторы; машинный зал, где размещаются паровые турбины, конденсационные и другие установки; система технического водоснабжения, охлаждающая конденсаторы турбин; высоковольтное электротехническое оборудование. Для геотермальных электростанций глубина скважин, как правило, не превышает 3 км. Поэтому их можно устанавливать не повсеместно, а только там где на относительно небольших глубинах уже имеется нужная температура. Это места стыковки тектонических плит, гейзеры, регионы с сейсмической активностью. Геотермальная энергия важнейший ресурс в вулканически активных местах, например, в Исландии и Новой Зеландии. Насколько это экономически выгодно, будет зависеть от того, до какой именно температуры разогрета будет вода. В свою очередь это будет зависеть от того, насколько горячи породы, и сколько мы качаем до них воды. В горячем районе вода закачивается в скважину, а когда поднимается под давлением выходит и на поверхность, то превращается в пар. Пар может использоваться для турбогенератора либо через теплообменник для обогрева домов. Пар, прежде чем подаваться для вращения турбины, должен быть обязательно очищен.

У геотермальной энергии есть свои преимущества и недостатки .

Преимущества :

— не происходит загрязнения окружающей среды;

— не возникает парниковый эффект;

— геотермальная электростанция занимает мало места;

— не расходуется топливо;

— после строительства геотермальной электростанции , получается почти бесплатная энергия.

Имеют место следующие недостатки :

— строительство геотермальных электростанций возможно не везде;

— необходим соответствующий тип горячих камней, их доступность; подходит только такой тип породы, который можно легко сверлить;

— возможен выход на поверхность земли опасных газов и минералов и может возникнуть проблема с их безопасной утилизацией. Новости

А́томная электроста́нция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимымиработниками

Главное преимущество — практическая независимость от источников топлива из-за небольшого объёма используемого топлива, например 54 тепловыделяющих сборкиобщей массой 41 тонна на один энергоблок с реактором ВВЭР-1000 в 1-1,5 года (для сравнения, одна только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки дважелезнодорожных состава угля). Расходы на перевозку ядерного топлива, в отличие от традиционного, ничтожны. В России это особенно важно в европейской части, так как доставка угля из Сибири слишком дорога.

Огромным преимуществом АЭС является её относительная экологическая чистота. На ТЭС суммарные годовые выбросы вредных веществ, в которые входят сернистый газ, оксиды азота, оксиды углерода, углеводороды, альдегиды и золовая пыль, на 1000 МВт установленной мощности составляют от примерно 13 000 тонн в год на газовых и до 165 000 тонн на пылеугольных ТЭС. Подобные выбросы на АЭС полностью отсутствуют. ТЭС мощностью 1000 МВт потребляет 8 миллионов тонн кислородав год для окисления топлива, АЭС же не потребляют кислорода вообще. Кроме того, больший удельный (на единицу произведенной электроэнергии) выброс радиоактивных веществ даёт угольная станция. В угле всегда содержатся природные радиоактивные вещества, при сжигании угля они практически полностью попадают во внешнюю среду. При этом удельная активность выбросов ТЭС в несколько раз выше, чем для АЭС . Единственный фактор, в котором АЭС уступают в экологическом плане традиционным КЭС — тепловое загрязнение, вызванное большими расходами технической воды для охлаждения конденсаторов турбин, которое у АЭС несколько выше из-за более низкого КПД (не более 35 %), однако этот фактор важен для водных экосистем, а современные АЭС в основном имеют собственные искусственно созданные водохранилища-охладители или вовсе охлаждаются градирнями. Также некоторые АЭС отводят часть тепла на нужды отопления и горячего водоснабжения городов, что снижает непродуктивные тепловые потери, существуют действующие и перспективные проекты по использованию «лишнего» тепла в энергобиологических комплексах (рыбоводство, выращивание устриц, обогрев теплиц и пр.). Кроме того, в перспективе возможно осуществление проектов комбинирования АЭС с ГТУ, в том числе в качестве «надстроек» на существующих АЭС, которые могут позволить добиться аналогичного с тепловыми станциями КПД.

Для большинства стран, в том числе и России, производство электроэнергии на АЭС не дороже, чем на пылеугольных и тем более газомазутных ТЭС. Особенно заметно преимущество АЭС в стоимости производимой электроэнергии во время так называемых энергетических кризисов, начавшихся с начала 70-х годов. Падение цен нанефть автоматически снижает конкурентоспособность АЭС.

Затраты на строительство АЭС по оценкам, составленным на основе реализованных в 2000-х годах проектов, ориентировочно равны 2300 $ за кВт электрической мощности, эта цифра может снижаться при массовости строительства (для ТЭС на угле 1200 $, на газе — 950 $). Прогнозы на стоимость проектов, осуществляемых в настоящее время, сходятся на цифре 2000 $ за кВт (на 35 % выше, чем для угольных, на 45 % — газовых ТЭС).

Главный недостаток АЭС — тяжелые последствия аварий, для исключения которых АЭС оборудуются сложнейшими системами безопасности с многократными запасами и резервированием, обеспечивающими исключение расплавления активной зоны даже в случае максимальной проектной аварии (местный полный поперечный разрывтрубопровода циркуляционного контура реактора).

Серьёзной проблемой для АЭС является их ликвидация после выработки ресурса, по оценкам она может составить до 20 % от стоимости их строительства

По ряду технических причин для АЭС крайне нежелательна работа в манёвренных режимах, то есть покрытие переменной части графика электрической нагрузки

Тепловая (паротурбинная) электростанция: Электростанции, преобразующие тепловую энергию сгорания топлива в электрическую энергию, называются тепловыми (паротурбинными). Некоторые их преимущества и недостатки приведены ниже.

Преимущества 1. Используемое топливо достаточно дешево. 2. Требуют меньших капиталовложений по сравнению с другими электростанциями. 3. Могут быть построены в любом месте независимо от наличия топлива. Топливо может транспортироваться к месту расположения электростанции железнодорожным или автомобильным транспортом. 4. Занимают меньшую площадь по сравнению с гидроэлектростанциями. 5. Стоимость выработки электроэнергии меньше, чем у дизельных электростанций.

Недостатки 1. Загрязняют атмосферу, выбрасывая в воздух большое количество дыма и копоти. 2. Более высокие эксплуатационные расходы по сравнению с гидроэлектростанциями

Гидроэлектроста́нция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.

Богучанская ГЭС. 2010 год. Самая новая ГЭС в России

Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа

Среди альтернативных источников геотермальная энергия занимает значительное место — ее так или иначе используют примерно в 80 странах по всему миру. В большинстве случаев это происходит на уровне строительства теплиц, бассейнов, применения в качестве лечебного средства или отопления.

В нескольких странах — в том числе США, Исландии, Италии, Японии и других — построены и работают электростанции.

Геотермальная энергия в целом подразделяется на две разновидности — петротермальную и гидротермальную. Первый тип использует как источник горячие горные породы. Второй — подземные воды.

Если свести все данные по теме в одну диаграмму, обнаружится, что в 99% случаев используется тепло пород, и только в 1% геотермальная энергия извлекается из подземных вод.

Петротермальная энергетика

На настоящий момент в мире достаточно широко используется тепло земных недр, причем преимущественно это энергия неглубоких скважин — до 1 км. С целью обеспечения электричеством, теплом или ГВС устанавливаются скважинные теплообменники, работающие на жидкостях с низкой температурой кипения (например, на фреоне).

Сейчас использование скважинного теплообменника является наиболее рациональным способом добычи тепла. Выглядит это так: теплоноситель циркулирует в замкнутом контуре. Нагретый поднимается по концентрично опущенной трубе, отдавая свое тепло, после чего, охлажденный, при помощи насоса подается в обсадную.

В основе использования энергии земных недр лежит природное явление — по мере приближения к ядру Земли растет температура земной коры и мантии. На уровне 2-3 км от поверхности планеты она достигает более 100 °С, в среднем увеличиваясь с каждым последующим километром на 20 °С. На глубине 100 км температура достигает уже 1300-1500 ºС.

Гидротермальная энергетика

Вода, циркулирующая на больших глубинах, нагревается до значительных величин. В сейсмически активных районах она поднимается на поверхность по трещинам в земной коре, в спокойных же регионах ее можно вывести с помощью скважин.

Принцип действия тот же: нагретая вода поднимается по скважине вверх, отдает тепло, и возвращается по второй трубе вниз. Цикл практически бесконечен и возобновляем до тех пор, пока в земных недрах остается тепло.

В некоторых сейсмически активных регионах горячие воды лежат так близко к поверхности, что можно воочию наблюдать, как работает геотермальная энергия. Фото окрестностей вулкана Крафла (Исландия) демонстрирует гейзеры, которые передают пар для действующей там ГеоТЭС.

Основные черты геотермальной энергетики

Внимание к альтернативным источникам обусловлено тем, что запасы нефти и газа на планете не бесконечны, и постепенно исчерпываются. Кроме того, они есть не везде, и многие страны зависят от поставок из других регионов. Среди иных важных факторов — негативное влияние ядерной и топливной энергетики на среду обитания человека и дикую природу.

Большое достоинство ГЭ — возобновляемость и универсальность: возможность использовать для водо- и теплоснабжения, или для выработки электроэнергии, или для всех трех целей сразу.

Но главное — это геотермальная энергия, плюсы и минусы которой зависят не столько от местности, сколько от кошелька заказчика.

Достоинства и недостатки ГЭ

В числе преимуществ этого вида энергии следующие:

  • она возобновляемая и практически неиссякаемая;
  • независима от времени суток, сезона, погоды;
  • универсальна — с ее помощью можно обеспечить водо- и теплоснабжение, а также электричество;
  • геотермальные источники энергии не загрязняют окружающую среду;
  • не вызывают парникового эффекта ;
  • станции не занимают много места.

Однако имеются и недостатки:

  • геотермальная энергия не считается полностью безвредной из-за выбросов пара, в составе которого могут быть сероводород, радон и другие вредные примеси;
  • при использовании воды с глубоких горизонтов стоит вопрос ее утилизации после использования — из-за химического состава такую воду нужно сливать либо обратно в глубокие слои, либо в океан;
  • постройка станции относительно дорога — это удорожает и стоимость энергии в итоге.

Сферы применения

На сегодняшний день геотермальные ресурсы используются в сельском хозяйстве, садоводстве, аква- и термокультуре, промышленности, сфере жилищно-коммунальных хозяйств. В нескольких странах построены крупные комплексы, обеспечивающие население электроэнергией. Продолжается разработка новых систем.

Сельское хозяйство и садоводство

Чаще всего использование геотермальной энергии в сельском хозяйстве сводится к обогреву и поливу оранжерей, теплиц, установок аква- и гидрокультуры. Подобный подход применяется в нескольких государствах — Кении, Израиле, Мексике, Греции, Гватемале и Теде.

Подземные источники применяются для полива полей, обогрева почвы, поддержания постоянной температуры и влажности в оранжерее или теплице.

Промышленность и ЖКХ

В ноябре 2014 года в Кении начала работать крупнейшая на то время геотермальная электростанция мира. Вторая по размерам находится в Исландии — это Хеллишейди, берущая тепло от источников возле вулкана Хенгидль.

Другие страны, использующие геотермальную энергию в промышленных масштабах: США, Филиппины, Россия, Япония, Коста-Рика, Турция, Новая Зеландия и т. д.

Известны четыре основные схемы добывания энергии на ГеоТЭС:

  • прямая, когда пар направляется по трубам в турбины, соединенные с электрогенераторами;
  • непрямая, аналогичная предыдущей во всем, за исключением того, что перед попаданием в трубы пар очищается от газов;
  • бинарная — в качестве рабочего тепла используется не вода или пар, а другая жидкость, имеющая низкую температуру кипения;
  • смешанная — аналогична прямой, но после конденсации здесь удаляют из воды не растворившиеся газы.

В 2009 году группа исследователей, искавшая пригодные к использованию геотермальные ресурсы, достигла расплавленной магмы всего на глубине 2,1 км. Подобное попадание в магму — большая редкость, это всего второй известный случай (предыдущий произошел на Гавайях в 2007 году).

Хотя соединенная с магмой труба ни разу не подключалась к находящейся неподалеку ГеоТЭС Крафла, ученые получили весьма многообещающие результаты. До сих пор все работающие станции брали тепло опосредованно, из земных пород либо из подземных вод.

Частный сектор

Одна из наиболее перспективных сфер — частный сектор, для которого геотермальная энергия — это реальная альтернатива автономного газового отопления. Самая серьезная преграда здесь — при довольно дешевой эксплуатации высокая начальная стоимость оборудования, которая значительно выше, чем цена установки «традиционного» отопления.

Свои разработки для частного сектора предлагают компании MuoviTech, Geodynamics Ltd, Vaillant, Viessmann, Nibe.

Страны, использующие тепло планеты

Безусловным лидером в использовании георесурсов является США — в 2012 году выработка энергии в этой стране достигла отметки 16.792 миллиона мегаватт-часов. В том же году, суммарная мощность всех геотермальных станций на территории Штатов достигала 3386 МВт.

ГеоТЭС на территории США расположены в штатах Калифорния, Невада, Юта, Гавайи, Орегон, Айдахо, Нью-Мехико, Аляска и Вайоминг. Самая крупная группа заводов носит название «Гейзеры» и расположена неподалеку от Сан-Франциско.

Кроме Соединенных Штатов, в первой десятке лидеров (по состоянию на 2013 год) также находятся Филиппины, Индонезия, Италия, Новая Зеландия, Мексика, Исландия, Япония, Кения и Турция. При этом в Исландии геотермальные источники энергии обеспечивают 30% от всей потребности страны, на Филиппинах — 27%, а в США — меньше 1%.

Потенциальные ресурсы

Работающие станции — только начало, отрасль лишь начинает развиваться. Исследования в этом направлении идут постоянно: более чем в 70 странах ведется разведка потенциальных месторождений, в 60 освоено промышленное использование ГЭ.

Перспективными выглядят сейсмически активные районы (как это видно на примере Исландии) — штат Калифорния в США, Новая Зеландия, Япония, страны Центральной Америки, Филиппины, Исландия, Коста-Рика, Турция, Кения. Эти страны имеют потенциально выгодные не исследованные месторождения.

В России это Ставропольский край и Дагестан, остров Сахалин и Курильские о-ва, Камчатка. В Беларуси определенный потенциал есть на юге страны, охватывая города Светлогорск, Гомель, Речица, Калинковичи и Октябрьский.

На Украине перспективными являются Закарпатская, Николаевская, Одесская и Херсонская области.

Достаточно перспективным является полуостров Крым, тем более что большая часть потребляемой им энергии импортируется извне.

Недостатки геотермальных электростанций

  • Найти подходящее место для строительства геотермальной электростанции и получить разрешение местных властей и согласие жителей на ее возведение может быть проблематичным.
  • Иногда действующая геотермальная электростанция может остановиться в результате естественных изменений в земной коре. Кроме того, причиной ее остановки может стать плохой выбор места или чрезмерная закачка воды в породу через нагнетательную скважину.
  • Через эксплуатационную скважину могут выделяться горючие или токсичные газы или минералы, содержащиеся в породах земной коры. Избавиться от них достаточно сложно. Правда, в некоторых случаях их можно сифонировать (собрать) и переработать в горючее (нефть-сырец или природный газ, например).

Вопрос

Можно ли построить небольшую геотермальную электростанцию, способную обеспечить электричеством дом или небольшой поселок?

Ответ

Это можно осуществить в районах, где не нужно бурить глубокие дорогие скважины. Наиболее показательным примером является, пожалуй, Исландия, которая, по сути, находится на вершине гигантского вулкана. На территории США среди таких районов можно назвать территории вокруг Йеллоустоуна, Термополиса и Саратоги в штате Вайоминг и вокруг города Хот Спрингс в Южной Дакоте (В России наиболее известным регионом с высоким потенциалом для геотермальной энергетики считается Камчатка.).

Геотермальная энергия преимущества и недостатки электростанций

Среди прочих источников энергии значительное место отдается геотермальной. В том или ином виде ее используют несколько десятков стран. В некоторых развитых странах, например в США или Японии работают полноценные электростанции, обслуживающие предприятия и небольшие населенные пункты. Принцип их работы прост: в качестве источника полезной работы используется сила извержения вулканов или гейзеров. Они в свою очередь приводят в движение турбины генераторов, заставляя их вырабатывать электричество.

Геотермальная энергия делится на два типа: петротермальная и гидротермальная. Их отличие в источнике. В первом используются горячие горные породы, а во втором типе – вода из-под земли. Причем, предпочтительной является сила горных пород (99% против 1%)

Перспективы и преимущества геотермальных станций

Сегодня геотермальная энергия – выгодный источник. Все больше компаний и домохозяйств по всему миру инвестируют в развитие подобных проектов. Недра планеты скрывают большое количество возобновляемой энергии. За один календарный год они вырабатывает более 100 мегаватт энергии, что намного больше потребления всех стран вместе взятых.

Принцип работы геотермальных сооружений основывается на бурении скважин на поверхности земной коры, необходимых для получения горячего пара или воды из недр Земли. Эта энергия, как и в прочих энергетических объектах, необходима для работы генераторов, и питания электричеством населенных пунктов или предприятий.

Всего существует пять источников энергии, используемых в ГеоТЭС:

  • Сухой пар
  • Пар в сочетании с водой
  • Геотермальные воды
  • Разогретые твердые породы
  • Магма (слой Земли, расположенный глубоко под земной корой)

Как правило, подобные сооружения строятся в местности, где геотермальная активность интенсивна, что является недостатком геотермальной энергии. Турбины ГеоТЭС располагаются в местах расположения вулканов или гейзеров. Это значит, что в таких местах велика вероятность землетрясений, что также учитывается при проектировании станции.

Проектирование будущей электростанции также зависит от типа используемого источника энергии. В некоторых случаях будет достаточно сооружения скважины, а в каких-то местах понадобится дополнительное оборудование, например для очистки водяных испарений от песка и прочих вредных примесей.

Практическое применение в разных сферах жизни

Применение ГеоТЭС получили в сельском хозяйстве, промышленности и ЖКХ. Например, с их помощью осуществляют полив растений в теплицах, полива полевых культур, а также для поддержания необходимого уровня влажности для роста урожая.

Геотермальная энергия и ее достоинства используются в ЖКХ: геотермальные станции нашли применение в мало развитых странах, например в Кении одна станция питает электричеством целый город.

Геотермальные источники энергии плюсы и минусы

Преимущества и недостатки геотермальных станций оказывают большое влияние на выбор места строительства. Минус подобных станций – сложность обеспечения безопасности. Строятся они обычно в районах с геотермальной активностью, что чревато частыми землетрясениями. Извержения вулканов, землетрясения и прочие бедствия трудно предугадать или прогнозировать. Поэтому ГеоТЭС не получили массового распространения и достаточного финансирования из-за высоких рисков. Многие компании и страны просто не хотят тратить деньги впустую.

Чтобы снизить риски разрушения ГеоТЭС, выбираются «спокойные» места, где движение земных пород было активно несколько десятков лет назад. Тем не менее, поиск подобных месторождений активно ведут более 70 стран во всем мире. В России подходящими местами для строительства подобных станций является Камчатка и Сахалин. Геотермальная энергия имеет следующие преимущества и недостатки:

Преимущества

К плюсам геотермальных станций относятся:

  • Богатства недр Земли неисчерпаемы. При корректном пользовании энергию можно уверенно назвать возобновляемым источником.
  • Экономичность. Для полноценной работы ГеоТЭС нет необходимости в поставках другого вида топлива.
  • Безопасность для экологии. Работа геотермальных станций не наносит вреда экологии из-за отсутствия вредных выбросов. Все побочные ископаемые перерабатываются.
  • Автономность. Той энергии, что вырабатывает станция, хватает и для потребителей, и для обслуживания ее самой. Дополнительные источники требуются только на этапе запуска станции в начале эксплуатации.
  • Малые затраты. Если исключить начальные вложения, то станция достаточно малозатратная. Затраты связаны только с обслуживанием, работой персонала и текущим ремонтом.
  • Польза. Помимо своей базовой функции, ГеоТЭС подойдет для опреснения воды. Поэтому станции часто размещают у берегов морей. В дальнейшем опресненную воду можно использовать для питья.
  • Дизайн. Вид сооружения не нарушает эстетический вид местности, а в некоторых случаях станет приятным дополнением к пейзажу.

Недостатки

К недостаткам геотермальной станции относятся:

  • Сложность возведения. Несмотря на относительно небольшие затраты, получить разрешение на строительство бывает непросто. Необходимо получить одобрение властей, местных жителей и общественных организаций.
  • Ненадежность. Учитывая то, что ГеоТЭС возводятся в неспокойных с точки зрения землетрясений и вулканической активности местах, ее работа может остановиться в любой момент. Это оставит без источника энергии целый населенный пункт в сложный период. А если место в целом выбрано неудачно, то работа может и вовсе стать убыточной.

Видео о преимуществах и недостатках геотермальной энергии

 

Каковы преимущества и недостатки геотермальной энергии?

1. Экологичность

Геотермальная энергия более экологична, чем традиционные источники топлива, такие как уголь и другие виды ископаемого топлива. Кроме того, углеродный след геотермальной электростанции невелик. Хотя существует некоторое загрязнение, связанное с геотермальной энергией, оно относительно минимально по сравнению с ископаемым топливом.

2. Возобновляемый

Геотермальная энергия — это источник возобновляемой энергии, которого хватит до тех пор, пока Земля не будет уничтожена солнцем примерно через 5 миллиардов лет.Горячие резервуары внутри Земли естественным образом пополняются, что делает ее возобновляемой и устойчивой.

3. Огромный потенциал

Мировое потребление энергии в настоящее время составляет около 15 тераватт, что далеко от общей потенциальной энергии, доступной из геотермальных источников. Хотя в настоящее время мы не можем использовать большинство резервуаров, есть надежда, что количество пригодных для использования геотермальных ресурсов будет увеличиваться благодаря текущим исследованиям и разработкам в отрасли. В настоящее время считается, что геотермальные электростанции могут обеспечить от 0.0035 и 2 тераватта мощности.

4. Устойчивый / Стабильный

Геотермальная энергия обеспечивает надежный источник энергии по сравнению с другими возобновляемыми источниками, такими как энергия ветра и солнца. Это связано с тем, что ресурс всегда доступен для использования, в отличие от энергии ветра или солнца.

5. Нагрев и охлаждение

Эффективное использование геотермальной энергии для производства электроэнергии требует температуры воды более 150°C для привода турбин. В качестве альтернативы можно использовать разницу температур между поверхностью и наземным источником.Поскольку земля более устойчива к сезонным перепадам температуры, чем воздух, она может выступать в качестве поглотителя/источника тепла с геотермальным тепловым насосом всего в двух метрах от поверхности.

6. Надежный

Энергия, полученная из этого ресурса, легко подсчитывается, поскольку она не колеблется так же, как другие источники энергии, такие как солнце и ветер. Это означает, что мы можем прогнозировать выходную мощность геотермальной электростанции с высокой степенью точности.

7. Топливо не требуется

Поскольку геотермальная энергия является естественным ресурсом, топливо не требуется, например, ископаемое топливо, которое является ограниченным ресурсом, который необходимо добывать или иным образом извлекать из земли.

8. Быстрая эволюция

В настоящее время ведутся активные исследования геотермальной энергии, а это означает, что создаются новые технологии для улучшения энергетического процесса. Появляется все больше проектов по совершенствованию и развитию этой области промышленности. С такой быстрой эволюцией многие из нынешних минусов геотермальной энергии будут смягчены.

1. Местоположение ограничено

Самым большим недостатком геотермальной энергии является то, что она зависит от местоположения.Геотермальные электростанции необходимо строить в местах, где энергия доступна, а это означает, что некоторые районы не могут использовать этот ресурс. Конечно, это не проблема, если вы живете в месте, где геотермальная энергия легкодоступна, например, в Исландии.

2. Побочные эффекты окружающей среды

Хотя геотермальная энергия обычно не приводит к выбросу парниковых газов, многие из этих газов хранятся под поверхностью Земли и выбрасываются в атмосферу во время раскопок.Хотя эти газы также выбрасываются в атмосферу естественным путем, их скорость увеличивается вблизи геотермальных электростанций. Тем не менее, эти выбросы газа по-прежнему намного ниже, чем выбросы, связанные с ископаемым топливом.

3. Землетрясения

Геотермальная энергия также может вызвать землетрясения. Это связано с изменениями в структуре Земли в результате раскопок. Эта проблема более распространена с усовершенствованными геотермальными электростанциями, которые нагнетают воду в земную кору, открывая трещины для более широкого использования ресурса.Однако, поскольку большинство геотермальных электростанций находятся вдали от населенных пунктов, последствия этих землетрясений относительно невелики.

4. Высокая стоимость

Геотермальная энергия является дорогостоящим ресурсом, стоимость которого варьируется от 2 до 7 миллионов долларов за установку мощностью 1 мегаватт. Однако, если первоначальные затраты высоки, затраты могут окупиться в виде части долгосрочных инвестиций.

5. Устойчивое развитие

Для поддержания устойчивости геотермальной энергии жидкость необходимо закачивать обратно в подземные резервуары быстрее, чем она истощается.Это означает, что геотермальной энергией необходимо правильно управлять для поддержания ее устойчивости.

Для промышленности важно оценить плюсы и минусы геотермальной энергии, чтобы учесть преимущества при смягчении любых потенциальных проблем.

Этот энергетический ресурс, безусловно, важен для будущего энергетики и окружающей среды, и TWI может помочь с любыми вопросами, которые могут возникнуть у вас по поводу его эксплуатации:

[email protected]

Преимущества и недостатки геотермальной энергии

— Плюсы и минусы — Веб-сайт Solar

Эта страница может содержать партнерские ссылки, пожалуйста, ознакомьтесь с нашей политикой раскрытия информации здесь.

Имеет ли геотермальная энергия больше положительных сторон, чем отрицательных?

Геотермальные энергетические факты — преимущества и недостатки

    • 100% возобновляемые природные ресурсы
    • 1
    • низкоуглеродистый след — 38 GMS CO2 / кВтч
    • 100% наличие — постоянные и надежные
    • адаптируемые — промышленные или Внутреннее использование
    • может генерировать электричество
    • можно использовать для космических отопительных зданий
    • Геотермальные недостатки

    • Глубокое бурение, необходимые для высоких температур
    • Высокие инвестиции для добычи Машины
    • Может выделять парниковые газы
    • Может выделять токсичные газы
    • Возможность дестабилизации поверхности
    • Зависит ли от местоположения
    • Что такое геотермальная энергия

       

      Фраза «геотермальная» происходит от греческих терминов «гео» ( Земля ) и ( Термия ), что означает «тепло».Природное тепло, содержащееся внутри земной коры, представляет собой геотермальную энергию.

      Энергия проявляется в земной коре в виде фумарол, горячих источников и измененной жарой почвы. Чтобы собрать и преобразовать его в энергию, колодец вырыт на глубине от 1 до 3 км для доступа к пару и воде при повышенных температурах ( 250-350C ) и давлении ( 600-1200 PSI ).

      Для производства электроэнергии пар подается на турбину, которая вращает генератор для выработки электроэнергии .Геотермальная энергия также может использоваться при более низких температурах для обогрева зданий с помощью тепловых насосов .

      Видео – преимущества и недостатки геотермальной энергии | Плюсы и минусы

       

      Каковы плюсы и минусы геотермального отопления?

      Геотермальная энергия является возобновляемой и устойчивой

      Геотермальные резервуары пополняются спонтанно и, таким образом, образуются из природных ресурсов. В результате мы можем классифицировать геотермальную энергию как возобновляемых источников энергии .Это, безусловно, самое большое преимущество этой формы энергии.

      «Устойчивый» — это еще одно название возобновляемых источников энергии. В отличие от традиционных источников энергии, таких как уголь и ископаемое топливо, геотермальная энергия является ресурсом, который может поддерживать почти % потребления при любой норме потребления.

      Ученые подсчитали, что энергии в наших геотермальных резервах хватит на миллиардов лет . Однако найти отличные геотермальные резервуары непросто. Некоторые нации наделены обильными ресурсами; например, Филиппины и Исландия используют геотермальную энергию для обеспечения примерно одной трети своих потребностей в электроэнергии.

      При транспортировке геотермальной энергии на большие расстояния с использованием горячей воды необходимо учитывать значительные потери энергии. Однако тот же случай не применяется, когда речь идет о транспортировке электроэнергии .

      Геотермальная энергия дешевая или дорогая?

      Геотермальная энергия является дорогостоящим ресурсом для добычи. Завод мощностью 1 мегаватт оценивается примерно в 2–7 миллионов долларов. Хотя первоначальные затраты значительно высоки, со временем они могут окупиться в рамках более значительных инвестиций.

      По сравнению с альтернативными возобновляемыми источниками, такими как солнечная энергия и энергия ветра, геотермальная энергия обеспечивает постоянный поток энергии. Это потому, что, в отличие от солнечной или ветровой энергии, этот ресурс легко доступен для использования. Его общая низкая стоимость с течением времени объясняется тем, что это действительно возобновляемый источник энергии.

      Производство экологически чистой электроэнергии является одним из преимуществ геотермальных электростанций

      Геотермальные преимущества и недостатки – Окружающая среда

      По сравнению с электростанциями, работающими на ископаемом топливе, геотермальная энергия оказывает низкое воздействие на окружающую среду .Геотермальные электростанции являются устойчивой формой возобновляемой энергии и экологически чистой энергии, если они правильно расположены и разработаны. Устойчивость означает, что природный ресурс восполняется быстрее, чем человечество может его использовать.

      Строительство объектов геотермальной энергетики может иметь негативное влияние на устойчивость грунта, что является существенным недостатком геотермальной энергии. Например, как в Германии, так и в Новой Зеландии объекты геотермальной энергии вызвали опускание земли .

      Гидравлический разрыв пласта , который является необходимым аспектом разработки усовершенствованной геотермальной системы, может вызвать сейсмические явления.

      Является ли геотермальная энергия полезной для окружающей среды?

      Геотермальная энергия намного менее вредна для окружающей среды, чем традиционные виды топлива, такие как ископаемое топливо, например уголь. Кроме того, геотермальная электростанция имеет меньший углеродный след . Хотя геотермальная энергия производит некоторые загрязняющие вещества, она сравнительно мала по сравнению с ископаемым топливом.

      Вызывает ли геотермальная энергия загрязнение окружающей среды?

      Геотермальные энергетические установки соответствуют самым строгим требованиям по чистоте воздуха . Они производят минимальное количество CO2, минимальное количество диоксида серы и не производят оксидов азота. Когда объекты геотермальной энергетики производят газы, большинство из них представляют собой двуокись углерода, которая является парниковым газом, а не загрязняющим веществом.

      Геотермальные электростанции, с другой стороны, выбрасывают в атмосферу в раз меньше углекислого газа , чем электростанции, работающие на ископаемом топливе.

      Метан является еще одним основным парниковым газом , выделяемым геотермальными системами.Однако это природный газ с низким уровнем выбросов. Выбросы метана геотермальными электростанциями на несколько порядков ниже, чем выбросы угля или природного газа.

      Что касается выбросов NO2 и твердых частиц, геотермальные электростанции производят такие незначительные количества, что они незначительны по сравнению с другими источниками энергии.

      Наиболее опасным загрязнителем для объектов геотермальной энергетики является сероводород . Установка систем очистки от сероводорода, которые могут устранить до 99.9% сероводорода , который в противном случае выбрасывается в атмосферу, являются односторонними объектами геотермальной энергетики, избегающими этой проблемы.

      Геотермальная электростанция с сухим паром , по прогнозам, будет производить примерно 0,0002 фунта/МВтч h3S по сравнению с 0,35 фунта/МВтч на электростанциях мгновенного действия.

      Преимущества и недостатки геотермальных электростанций – электричество и тепло

      Геотермальные электростанции преобразуют геотермальную энергию в электроэнергию.Они работают аналогично угольным и атомным электростанциям, за исключением источника тепла. Земное тепло заменяет котел угольной электростанции или реактор атомной электростанции в геотермальной энергетике.

      Как работают геотермальные электростанции?

      Скважины, пробуренные на глубину 1 или 2 мили в землю для подачи пара или горячей воды на поверхность геотермальной электростанции. Поскольку это места, где Земля очень горячая, близко под поверхностью, вы, скорее всего, найдете одну из этих электростанций в районе с большим количеством горячих источников, гейзеров или вулканической активности.

      Геотермальные работы
      1. Под высоким давлением горячая вода перекачивается из глубоких подземных скважин.
      2. Когда уровень воды поднимается, давление падает; вода конденсируется и превращается в пар .
      3. Пар вращает турбину , соединенную с электрическим генератором .
      4. В градирне пар охлаждает вниз обратно в жидкость .
      5. Охлажденная вода потечет обратно в Землю, перезапустив процесс.

      Являются ли геотермальные электростанции дешевле, чем генераторы, работающие на ископаемом топливе?

      Геотермальные электростанции требуют значительных инвестиций. Несмотря на низкие эксплуатационные расходы, строительство геотермальной электростанции обходится на дороже, чем строительство угольных, нефтяных или газовых установок.

      Открытие и бурение геотермальных энергетических ресурсов составляют большую часть затрат. Для обычных электростанций разведка и бурение не требуются.Кроме того, геотермальные электростанции требуют специально разработанных систем отопления и охлаждения и другого оборудования, устойчивого к высоким температурам.

      С другой стороны, по сравнению с обычными электростанциями, геотермальные системы требуют значительно меньше обслуживания. В результате они надежны и экономичны в эксплуатации. Это источник, который является возобновляемым и долгосрочным. В отличие от невозобновляемых источников энергии, геотермальная энергия никогда не иссякнет.

      Инфографика – Плюсы и минусы использования геотермальной энергии

      Недостатки и преимущества геотермальной энергии Скачать PDF

      Каковы основные недостатки геотермальной энергии?

      Высокие первоначальные инвестиции и другие финансовые вопросы

      Первоначальные затраты на геотермальную энергию являются одной из основных причин задержки ее принятия. Хотя верно то, что использование геотермальной энергии снизит затраты в долгосрочной перспективе, немногие домовладельцы готовы делать значительные инвестиции, необходимые для обогрева дома с помощью геотермальной энергии.

      Помимо высоких первоначальных затрат, существуют и другие недостатки, о которых следует знать, прежде чем принимать решение о том, подходит ли вам геотермальная энергия. А именно, озабоченность по поводу воздействия на окружающую среду

      Воздействие на окружающую среду

      Неблагоприятное воздействие геотермальной энергии на окружающую среду незначительно по сравнению со многими другими источниками энергии, но они существуют в виде парниковых газов , загрязняющих веществ и геологических воздействий.

      Проблемы с устойчивостью, если резервуары не управляются должным образом

      Дождевая вода проникает через землю и внутрь геотермальных резервуаров, поскольку самые внешние слои Земли проницаемы.Согласно научным исследованиям, водохранилища могут иногда истощаться, если вода теряется быстрее, чем подается.

      После того, как турбины выработают энергию, вода должна периодически повторно закачиваться в резервуар для поддержания долгосрочной устойчивости геотермальной установки.

      Является ли геотермальная энергия устойчивой для будущего?

      Геотермальная энергия не является новой концепцией. Люди полагались на природное тепло из недр почвы от более ранних цивилизаций.Однако технология геотермальной добычи в последнее время претерпела значительные изменения.

      Сегодня некоторые страны, такие как Исландия, в значительной степени зависят от геотермальной энергии для удовлетворения своих энергетических потребностей. Он обеспечивает около 0,4% от общего объема производства электроэнергии в США

      Жилые дома, города в США и во всем мире начинают использовать больше геотермальной энергии по мере совершенствования технологий. Люди ищут способы уменьшить свой углеродный след и затраты на энергию .

      Это, безусловно, источник энергии, который следует учитывать для обеспечения устойчивости дома в будущем, поскольку он более экологичный, возобновляемый и практичный, а все эти качества являются желательными качествами для лучшего энергетического будущего .

      Из всех источников энергии геотермальная энергия имеет 6-е место с самым низким уровнем выбросов углерода. В течение жизненного цикла геотермальная энергия выбрасывает 38 грамм углекислого газа на кВтч произведенного.

      Он помогает бороться с изменением климата, предлагает множество экологических преимуществ и выделяет очень мало парниковых газов.Геотермальная энергия составляет постоянно растущий процент от общего потребления энергии и оказывает ряд воздействий на окружающую среду.

      Таблица — Преимущества и недостатки Геотермальной мощности

      Геотермальные преимущества (плюсы / преимущества)

      Геотермальные деформации (недостатки / минусы)

      Низкие затраты на эксплуатацию.

      Высокие эксплуатационные расходы (инвестиции)

      Низкий углеродный след (38 GMS CO2 / кВтч)

      Машины, необходимые для извлечения и преобразования нагрева

      выше машины, сделанные ископаемыми Топливная энергия

      возобновляемых и устойчивых

      могут вызвать незначительные землетрясения

      91

      91

      Расположение зависит от некоторой степени

      Глубокое бурение, необходимое для высокой температуры завод (высокая темп.= более высокая эффективность)

      Гибкое использование в сельском хозяйстве

      Возможный выброс парниковых и токсичных газов энергия гейзеров и других подземных источников. Он устойчив и может производиться в массовом масштабе. Но сначала рассмотрим преимущества геотермальной энергии для вашего дома .

      Установив в доме геотермальный тепловой насос, вы получаете систему отопления/охлаждения со следующими преимуществами:

      Геотермальные системы надежны . Они содержат больше мелких движущихся компонентов, чем большинство альтернативных энергетических решений, и могут включать в себя резервное оборудование и даже компьютерное управление для более точного функционирования.

      Геотермальные установки не производят выбросов парниковых газов. Отсутствует сброс углекислого газа в биосферу бытовыми геотермальными системами.

      Геотермальная система генерирует практически возобновляемую энергию . Вы должны потреблять некоторое количество электроэнергии из сети или другого источника для питания системы, хотя это очень минимальное количество.

      • Меньшая зависимость от ресурсов

      Что касается воздействия на энергосистему, геотермальное оборудование HVAC превосходит солнечную и ветровую энергию. Кроме того, воздействие геотермальных систем на окружающую среду часто меньше, чем у солнечных батарей или ветряных турбин.

      Геотермальные установки HVAC имеют ожидаемый срок службы . Система лишь частично подвергается воздействию факторов, которые могут привести к коррозии или другому износу. Большая часть системы расположена в помещении или под землей.

      По сравнению с покупкой энергии для обогрева и охлаждения дома с использованием традиционных обогревателей или кондиционеров вы сэкономите от 30 до 60 % на расходах на отопление и от 20 до 50 % на счетах за отопление и охлаждение. Кроме того, федеральные налоговые льготы предлагаются домам, в которых установлены утвержденные геотермальные тепловые насосы.

      Самым большим недостатком геотермального теплового насоса является его стоимость.

      Стоит ли использовать геотермальную энергию для дома?

      Если вы действительно рассматриваете устойчивые источники энергии, геотермальная энергия является одной из наиболее адаптируемых. Установка может сэкономить домохозяйствам около 50% ежемесячных расходов на отопление/охлаждение.

      Это хорошая инвестиция , которая позволит значительно сэкономить, сохраняя при этом уют в доме в течение всего года.На отопление/охлаждение жилых и коммерческих зданий в Соединенных Штатах приходится около 11 % от общего объема выбросов двуокиси углерода .

      Как работает геотермальное отопление дома?

      Геотермальные нагревательные/охлаждающие установки работают совсем не так, как стандартные печи. Печь вырабатывает тепло за счет сжигания топлива, а геотермальный тепловой насос передает тепло между водой, источником земли и воздухом для обогрева жилого помещения.

      Поскольку температура под землей постоянна круглый год и составляет примерно от 50 до 60 градусов , его можно использовать в качестве нагревательного элемента.

      Жидкость внутри контура заземления берет тепло от Земли и передает его в теплообменник теплового насоса , обменивая тепло от жидкости к воздуху.

      Процесс геотермального охлаждения подобен блоку кондиционирования воздуха или воздушному тепловому насосу. Тепло передается из воздуха внутри дома и передается наружу. В то время как кондиционеры и воздушные тепловые насосы рассеивают тепло в окружающий воздух, геотермальный тепловой насос поглощает тепло Земли .В зависимости от контура он излучает тепло под землю или в водоем.

      Как работает геотермальный тепловой насос?

      Геотермальный тепловой насос состоит из напольного контура (система подземных водопроводных труб ) и теплового насоса на уровне пола. Раствор воды и охлаждающей жидкости циркулирует по контуру пола, поглощая естественное тепло, содержащееся в земле.

      Спрессованная водная смесь направляется через теплообменник, отводящий тепло и передающий его тепловому насосу.После этого тепло подается в систему отопления вашего дома.

      Похожие вопросы:

      Каковы некоторые преимущества и недостатки энергии биомассы?

      Некоторые преимущества биомассы:

      1. Она возобновляема

      Возобновляемые источники энергии могут восстанавливаться даже после того, как они были использованы. Это полностью возобновляемый источник, поскольку многие виды топлива из биомассы могут расти, как растения и древесина.

      Это источник топлива, который может превзойти традиционное ископаемое топливо, при условии, что будут предприняты усилия для поддержания ресурсов, используемых для получения энергии из биомассы, путем преднамеренной повторной посадки и пополнения запасов.

      2. Климатическая нейтральность

      Количество углерода, выбрасываемого в атмосферу, играет значительную роль в изменении климата. Биомасса минимизирует это, потому что она является естественным элементом углеродного цикла, в отличие от нефти и других ископаемых видов топлива. Единственный углерод, выбрасываемый в атмосферу из топлива из биомассы, — это то, что было поглощено растениями в течение их жизненного цикла.

      3. Меньше зависимости от ископаемого топлива

      Чем больше энергии биомассы мы потребляем, тем меньше мы полагаемся на ископаемое топливо, которое является важным фактором, вызывающим изменение климата и другие экологические проблемы.Доступность материалов биомассы значительно превосходит количество ископаемой энергии, что делает ее гораздо более доступным источником энергии.

      4. Адаптируемость

      Энергия биомассы также является одним из самых гибких доступных вариантов. Его можно превратить в различные виды топлива, каждое из которых имеет свой набор применений. Биомасса может быть использована для производства биодизеля для автомобилей, но ее также можно использовать для выращивания газообразного метана и множества других видов биотоплива.

      Недостатки энергии биомассы

      Это не совсем чисто

      Хотя биомасса является углеродно-нейтральным топливом, она не полностью свободна от загрязняющих веществ.В дополнение к углекислому газу сжигание древесины и другой растительной жизни приводит к различным выбросам. Даже если последствия не такие серьезные, как от ископаемого топлива, они могут загрязнить окружающую экосистему.

      2. Дорого по сравнению с другими вариантами

      Хотя стоимость получения топлива из биомассы ниже, чем у большинства ископаемых видов топлива, она все же выше, чем у многих других возобновляемых источников энергии.

      Проекты на биомассе иногда считаются нерентабельными, особенно при наличии солнечной энергии, воды и ветра.Эти расходы возникают из-за необходимости поддерживать ресурсы биомассы и пересаживать изымаемую биомассу. Важными факторами являются цена технологии добычи и транспортировки биомассы.

      3. Возможность вырубки лесов

      Несмотря на то, что биотопливо является возобновляемым, им необходимо управлять. Если этого не сделать, может произойти массовая вырубка лесов.

      Почему геотермальная энергия не используется широко?

      Геотермальная энергия — это чистый возобновляемый источник энергии, но он имеет определенные недостатки и недостатки.Эти минусы включают:

      • первоначальная стоимость дорого
      • ограниченный запас, если не управляется должным образом ,
      • зависит от географического положения,
      • потери при передаче (при транспортировке горячей воды/пара)
      • уменьшение подземного пара ресурсы
      • возможность выброса газа
      • возможность геологическая нестабильность

      Почему геотермальная энергия лучше, чем энергия ветра или солнца?

      Геотермальная энергия далека от совершенства, но это лучший чистый и возобновляемый источник энергии, способный поддерживать крупномасштабное энергопотребление.

      Чистые альтернативные источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, могут быть возобновляемыми, но они сильно зависят от погоды и климатических условий. Геотермальная энергия все еще является новой областью, которая еще недостаточно изучена, но она показывает большой потенциал из того, что уже было раскрыто.

      Другие ресурсы, относящиеся к преимуществам и недостаткам геотермальной энергии Использование:
      Каковы преимущества и недостатки геотермального

      5

      Геотермальная энергия: Преимущества и недостатки (2021)
      Геотермальные энергетические преимущества и недостатки
      Часто задаваемые вопросы о геотермальной энергии | Министерство энергетики

      «@context»: «https://схема.орг»,

      «@type»: «Страница часто задаваемых вопросов»,

      «@id»: «https://diysolarshack.com/geothermal-energy-disadvantages-and-advantages-pros-and-cons/#ContentSchema»,

      «заголовок»: «Недостатки и преимущества геотермальной энергии? Плюсы и минусы»,

      «url»: «https://diysolarshack.com/geothermal-energy-disadvantages-and-advantages-pros-and-cons/»,

      «основной объект»: [

      { «@type»: «Вопрос», «name»: «Что такое геотермальная энергия?», «acceptedAnswer»: { «@type»: «Ответить», «text»: «Фраза «геотермальная» происходит от греческих терминов «гео» (Земля) и (Терма), что означает тепло.Природное тепло, содержащееся внутри земной коры, представляет собой геотермальную энергию.» }} ,

      { «@type»: «Вопрос», «name»: «Каковы плюсы и минусы геотермального отопления?», «acceptedAnswer»: { «@type»: «Ответить», «text»: «Геотермальные резервуары пополняются спонтанно и, таким образом, получают из природных ресурсов. В результате мы можем классифицировать геотермальную энергию как возобновляемый источник энергии. Это, безусловно, самое большое преимущество этой формы энергии.» }} ,

      { «@type»: «Вопрос», «name»: «Вызывает ли геотермальная энергия загрязнение окружающей среды?», «acceptedAnswer»: { «@type»: «Ответить», «text»: «Геотермальные энергетические объекты соответствуют самым строгим требованиям к чистоте воздуха.Они производят минимальное количество CO2, минимальное количество диоксида серы и не производят оксидов азота. Когда объекты геотермальной энергетики производят газы, большинство из них представляют собой двуокись углерода, которая является парниковым газом, а не загрязняющим веществом.» }} ,

      { «@type»: «Вопрос», «name»: «Как работают геотермальные электростанции?», «acceptedAnswer»: { «@type»: «Ответить», «text»: «Скважины, пробуренные на глубину 1 или 2 мили в землю для подачи пара или горячей воды на поверхность геотермальной электростанции. Поскольку это места, где Земля очень горячая, близко под поверхностью, вероятно, разместит одну из этих электростанций в районе с большим количеством горячих источников, гейзеров или вулканической активности.» }} ,

      { «@type»: «Вопрос», «name»: «Каковы основные недостатки геотермальной энергии?», «acceptedAnswer»: { «@type»: «Ответить», «text»: «Высокие первоначальные инвестиции и другие финансовые проблемы» }} ,

      { «@type»: «Вопрос», «name»: «Как работает геотермальное отопление дома?», «acceptedAnswer»: { «@type»: «Ответить», «text»: «Геотермальные нагревательные/охлаждающие устройства работают совсем не так, как стандартные печи. Печь вырабатывает тепло за счет сжигания топлива, а геотермальный тепловой насос передает тепло между водой, землей и воздухом для обогрева дома.» }} ,

      { «@type»: «Вопрос», «name»: «Как работает геотермальный тепловой насос?», «acceptedAnswer»: { «@type»: «Ответить», «text»: «Грунтовый тепловой насос состоит из напольного контура (системы подземных водопроводных труб) и теплового насоса на уровне пола. Раствор воды и хладагента циркулирует по напольному контуру, поглощая естественно присутствующее тепло, содержащееся в нем. на Земле». }} ,

      { «@type»: «Вопрос», «name»: «Почему геотермальная энергия широко не используется?», «acceptedAnswer»: { «@type»: «Ответить», «text»: «Геотермальная энергия — это чистый, возобновляемый источник энергии, но у него есть определенные недостатки и недостатки.К таким минусам относятся:» }}

      ], «о себе»: [

      {«@type»: «Thing», «name»: «Geothermal_energy», «sameAs»: «https://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_energy»},

      {«@type»: «Thing», «name»: «Pros», «sameAs»: «https://en.wikipedia.org/wiki/Decisional_balance_sheet»},

      {«@type»: «Thing», «name»: «energy», «sameAs»: «https://en.wikipedia.org/wiki/Energy»},

      {«@type»: «Thing», «name»: «solar», «sameAs»: «https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_energy»}

      ], «упоминает»: [

      {«@type»: «Thing», «name»: «policy», «sameAs»: «https://en.wikipedia.org/wiki/Policy»},

      {«@type»: «Thing», «name»: «plant», «sameAs»: «https://en.wikipedia.org/wiki/Power_station»},

      {«@type»: «Вещь», «name»: «ископаемое», «sameAs»: «https://en.wikipedia.org/wiki/Fossil_fuel»},

      {«@type»: «Вещь», «name»: «электричество», «sameAs»: «https://en.wikipedia.org/wiki/Электричество»},

      {«@type»: «Thing», «name»: «environment», «sameAs»: «https://en.wikipedia.org/wiki/Natural_environment»},

      {«@type»: «Вещь», «name»: «загрязнители», «sameAs»: «https://en.wikipedia.org/wiki/Загрязнение»},

      {«@type»: «Thing», «name»: «Партнер», «sameAs»: «https://en.wikipedia.org/wiki/Affiliate_(commerce)»}

      ]

      }


      RENOGY быстро становятся предпочтительным источником для солнечных панелей, комплектов, аккумуляторов и аксессуаров для управления солнечными батареями. Основанная в США , где производятся продукты, они широко известны и уважаемы за инновации и качество .

      Ознакомьтесь с последними ценами RENOGY


      Преимущества и недостатки геотермальной энергии

      Геотермальная энергия является одним из наиболее устойчивых источников энергии, который производит 0.03% выбросов. Это, безусловно, наименьший углеродный след по сравнению с другими источниками энергии.

      Хотя этот возобновляемый источник энергии получает заслуженное признание в последние годы, он используется уже более 2000 лет. Фактический геотермальный факт может вас удивить.

      Но что такое геотермальная энергия?

      Геотермальная энергия является важным источником возобновляемой энергии, которая генерирует тепло из недр земли. Геотермальная энергия в основном обеспечивает отопление или охлаждение домов или производит экологически чистую электроэнергию.

      Однако для выработки электроэнергии с помощью этой технологии необходимы высоко- или среднетемпературные ресурсы. Эти температурные ресурсы обычно располагаются в регионах, близких к тектонически активным.

      По этим причинам геотермальная энергия обеспечивает значительную долю электроэнергии более чем в 24 странах, включая Новую Зеландию, Филиппины, Исландию, Сальвадор и Кению. Он также обеспечивает более 90% теплоснабжения Исландии.

      При этом у этого источника энергии есть не только свои преимущества.Недостатков тоже хватает!

      Итак, давайте углубимся в это и узнаем о плюсах и минусах геотермальной энергии.

      Как производится геотермальная энергия?

      Проще говоря, геотермальная энергия — это тепловая энергия, вырабатываемая из внутреннего тепла земли. Если вы выкопаете яму под поверхностью земли, вы заметите, что температура повышается по мере того, как вы углубляетесь. Почему? Потому что недра земли хранят тепло, а преобразование тепла в электроэнергию — это геотермальная энергия.

      Существует два основных способа получения геотермальной энергии:

      1. Геотермальные электростанции

      Основное назначение геотермальных электростанций — производство электроэнергии.

      Этот метод требует от человека бурения скважин глубиной около 2 миль под землей и выкачки горячей воды или пара на поверхность. Идеальными местами для установки этих электростанций являются места с большим количеством горячих ручьев, вулканических гор или гейзеров. Следовательно, в соответствии с областями строятся отдельные типы геотермальных электростанций.

      Как работают геотермальные электростанции?

      • Сначала начинается откачка горячей воды из подземных резервуаров под высоким давлением через скважину.
      • Когда вода достигает поверхности, приложенное давление падает, что превращает воду в пар.
      • Затем этот пар вращает турбину, которая подключается к электрогенератору.
      • Далее пар охлаждается в градирне и сжижается обратно в воду.
      • Охлажденная вода возвращается на поверхность земли, чтобы начать процесс.

      2. Геотермальные тепловые насосы

      Геотермальные тепловые насосы в основном используются для обогрева или охлаждения домов и зданий. Тепловые насосы передают тепло, перекачивая воду или хладагент через петлевые трубы под поверхностью земли, где температура составляет от 50 до 60 градусов по Фаренгейту.

      Как работают геотермальные насосы?

      • Сначала вода или хладагент проходит через систему петлевых труб.
      • В холодную погоду вода или хладагент нагреваются при прохождении через контур, который находится под землей.
      • Достигая земли, теплая вода передает тепло домам и зданиям.
      • Затем вода или хладагент охлаждаются. Охлажденная вода снова перекачивается обратно, где снова нагревается, запуская весь процесс.
      • В жаркий день вся система может работать в обратном направлении. Вместо обогрева здания вода или хладагент охлаждают его.

      Для чего используется геотермальная энергия?

      В некоторых странах люди в основном использовали геотермальную энергию для приготовления пищи и отопления на протяжении тысячелетий.Подземные резервуары геотермальных электростанций содержат горячую воду и пар. Горячая вода и пар из этих резервуаров помогают вырабатывать электроэнергию и обогревать дома или другие здания.

      Геотермальная насосная система извлекает тепло из-под земли и передает его зданиям и домам по замкнутой системе труб.

      Кроме того, для производства электроэнергии из геотермальной энергии в резервуарах бурятся скважины, из которых поступает горячая вода и пар для привода турбин, которые напрямую связаны с генераторами электроэнергии.

      Преимущества и недостатки геотермальной энергии

      Геотермальная энергия является отличной альтернативой невозобновляемой энергии. Несмотря на многообещающие перспективы, этот источник энергии не получает должного внимания.

      Геотермальная энергия устойчива и эффективна, что делает ее высоко оцененным альтернативным источником энергии во всем мире. Однако, помимо множества преимуществ, геотермальная энергия также имеет несколько неожиданных недостатков.

      Преимущества геотермальной энергии

      1.Экологичность

      Самое большое преимущество геотермальной энергии заключается в том, что она безвредна для атмосферы. Этот экологический аспект является единственной причиной, по которой несколько приложений используют эту возобновляемую энергию.

      Геотермальная энергия является исключением. В отличие от невозобновляемой энергии, эта энергия создает меньше токсичных выбросов. Это также помогает уменьшить зависимость от сжигания ископаемого топлива для получения энергии.

      2. Геотермальная система очень эффективна

      Геотермальная энергия высоко ценится, когда речь идет об эффективности.Тепловые насосы геотермальной энергии потребляют от 25% до 50% меньше электроэнергии, чем обычные системы.

      Кроме того, гибкие конструкции насосов занимают меньше места и адаптируются к различным условиям.

      3. Высокая устойчивость

      Поскольку геотермальная энергия использует тепло из-под земли, найти источники этой энергии несложно. Резервуары геотермальной энергии пополняются естественным образом, в отличие от ископаемого топлива. По мнению ученых, геотермальной энергии хватит на миллиарды лет.

      В то время как невозобновляемая энергия ограничена, и для ее восполнения требуются миллиарды лет, геотермальная энергия является очень устойчивым источником энергии и постоянна в течение всего года.

      4. Надежный источник энергии

      Геотермальная энергия является одним из самых надежных источников энергии на планете. Даже возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия или энергия ветра, сильно зависят от погоды. Поскольку солнечная энергия требует стабильного солнечного света, а энергия ветра требует наличия достаточного ветра, иногда они могут не обеспечивать постоянное электроснабжение.

      При этом геотермальная энергетика не зависит от внешних факторов. Таким образом, он считается лучшим источником питания с точки зрения надежности и согласованности. Эта энергия относительно более предсказуема, и ей удается все время генерировать необходимое питание.

      5. Низкие эксплуатационные расходы

      Общий срок службы системы геотермального теплового насоса намного выше, чем у других источников энергии, поскольку в ней используется лишь несколько подвижных частей, которые прячутся внутри здания.

      Кроме того, тепловой насос обычно может служить не менее пары десятков лет, а гарантийное обслуживание трубы теплового насоса может длиться до 50 лет.

      Недостатки геотермальной энергии

      1. Нестабильность поверхности

      Вероятно, самой большой проблемой геотермальной энергии является риск потенциальных стихийных бедствий из-за нестабильности поверхности. Строительство электростанций может нанести ущерб устойчивости земной поверхности.

      Процесс бурения может привести к ухудшению ландшафта, медленно, но верно. Хотя это может остаться незамеченным в домах на одну семью, оно оказывает значительное влияние на крупные геотермальные установки.

      2. Опасения по поводу выбросов парниковых газов

      Хотя геотермальная энергия является экологически чистым источником энергии, многие критики утверждают, что ее воздействие на окружающую среду не имеет себе равных. Процесс извлечения геотермальной энергии из земли может привести к выбросу парниковых газов, таких как метан, углекислый газ и сульфид.

      Несмотря на то, что количество газа, выделяемого в процессе геотермальной энергии, значительно меньше, он все же наносит вред окружающей среде.

      3.Возможное истощение геотермальных источников

      Хотя геотермальная энергия является очень устойчивым источником энергии, существует высокая вероятность истощения источников. В долгосрочной перспективе энергия земли в некоторых местах может остыть, что сделает невозможным дальнейший сбор энергии из этого места.

      Получение энергии непосредственно из магмы — единственный неисчерпаемый вариант геотермальной энергии. Однако технология для этой инновации еще не эффективна и все еще находится в стадии разработки.Эта добыча стоит инвестиций в долгосрочной перспективе, главным образом потому, что магма будет существовать миллиарды лет.

      4. Требует большого количества земли

      Геотермальным электростанциям требуется обширная земля для получения достаточного количества энергии из источника. Очень важно определить подходящее месторождение с идеальными геологическими характеристиками, чтобы использовать надлежащую мощность с помощью этой технологии.

      Нецелесообразно устанавливать электростанции в основном в крупных городах, так как недра городских районов в основном используются для других услуг, таких как электричество и канализация.Кроме того, невозможно построить геотермальные резервуары в каменистой местности, поскольку довольно сложно построить скважины в таких наземных сооружениях.

      5. Высокие инвестиционные затраты

      Начальная стоимость установки электростанции очень высока. Отдельный проект геотермальной энергии требует надлежащего изучения структуры земли и ее потенциала для производства электроэнергии. Одно только исследование требует специального оборудования, которое довольно дорого для отдельного домохозяйства.

      Кроме того, сверление и установка этой сложной системы еще больше увеличивает стоимость. Тем не менее, проект имеет довольно прибыльный возврат инвестиций с обещанием вернуть инвестиции в течение от 2 до 10 лет.

      Известно, что этот возобновляемый источник энергии снижает углеродный след, но сколько стоит геотермальная энергия? Перейдите сюда, чтобы изучить стоимость геотермальной энергии.

      Будущее геотермальной энергии

      Использование геотермальной энергии имеет как преимущества, так и недостатки.Однако этот источник энергии имеет относительно больше преимуществ для современного мира. Геотермальная энергия может минимизировать использование ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть, нефть и природный газ.

      Хотя геотермальная энергия оказывает минимальное воздействие на окружающую среду, надлежащие исследования и инновации могут быстро устранить ее недостатки. С повышением уровня моря и таянием ледников день за днем ​​реальность изменения климата никогда не была столь очевидной. Но поскольку альтернативные источники энергии становятся более доступными и простыми, мы можем сохранить и восстановить нашу окружающую среду.

      Также читайте о преимуществах и недостатках возобновляемой энергетики в нашей следующей статье.

      Плюсы и минусы геотермальной энергии

      Геотермальная энергия является возобновляемым источником энергии. Он включает в себя использование тепла, хранящегося под нашими ногами, то есть внутри поверхности Земли. Его можно использовать в больших масштабах (на коммунальном уровне) для выработки электроэнергии, а также в меньших масштабах в домах и на предприятиях для обеспечения отопления и охлаждения,

      Геотермальная энергия используется уже давно, но она не так хорошо известна, как другие альтернативные источники энергии, такие как солнечная энергия и энергия ветра.

      Чтобы помочь вам узнать больше об этом источнике питания, мы составили краткий обзор его наиболее важных преимуществ и недостатков; Вы также можете найти более подробную информацию ниже на странице.

      Примечание: Этот список основан на двух основных способах использования геотермальной энергии сегодня: производство электроэнергии с помощью геотермальных электростанций и геотермальных систем отопления и охлаждения.

      Плюсы и минусы геотермальной энергии

      Плюсы и минусы геотермальной энергии
      Плюсы Минусы
      В целом безвреден для окружающей среды; не вызывает значительного загрязнения Некоторые незначительные экологические проблемы
      Возобновляемые и устойчивые Устойчивое развитие зависит от надлежащего управления водохранилищами
      Огромный потенциал Зависит от местоположения
      Надежный Высокие первоначальные затраты
      Идеально подходит для обогрева и охлаждения В экстремальных случаях может вызывать землетрясения

      Что такое геотермальная энергия?

      Земная кора состоит из горных пород и воды, а под ними находится слой горячей расплавленной породы (магмы).Магма очень горячая, даже горячее, чем поверхность Солнца.

      Тепло, выделяемое магмой, является огромным источником энергии, и его можно преобразовать в электричество. Для этого мы бурим землю и, как правило, чем ниже, тем жарче становится.

      Подземное тепло используется для нагрева воды, которая превращается в пар. Затем этот пар используется для вращения турбины, расположенной над землей, которая производит электричество для сети.

      Геотермальная энергия — это возобновляемый источник энергии, практически не загрязняющий окружающую среду и неизменно надежный.

      Преимущества геотермальной энергии

      1. Экологичность

      Геотермальная энергия обычно считается экологически чистой.

      Углеродный след геотермальной электростанции минимален. По данным EIA, средняя геотермальная электростанция выбрасывает на 99% меньше углекислого газа (CO2) на каждый мегаватт-час (МВтч) вырабатываемой электроэнергии.

      Несмотря на то, что использование геотермальной энергии сопряжено с некоторыми загрязняющими факторами, они незначительны по сравнению с загрязнением, связанным с традиционными источниками ископаемого топлива, такими как уголь и природный газ.

      Дальнейшее развитие наших геотермальных ресурсов считается полезным в борьбе с глобальным потеплением.

      2. Возобновляемые и устойчивые

      Геотермальные резервуары образуются из природных ресурсов и пополняются естественным образом. Таким образом, геотермальная энергия является возобновляемым источником энергии.

      «Устойчивый» — еще одна маркировка, используемая для возобновляемых источников энергии. Другими словами, геотермальная энергия — это ресурс, который может поддерживать собственную скорость потребления, в отличие от традиционных источников энергии, таких как уголь и ископаемое топливо.

      По мнению ученых, энергии в наших геотермальных резервуарах хватит буквально на миллиарды лет.

      3. Огромный потенциал

      Мировое потребление энергии в настоящее время составляет около 17 тераватт (ТВт) энергии из всех источников, как ископаемых, так и возобновляемых.

      Хотя это может показаться большим, на самом деле энергии во много раз больше, чем хранится внутри Земли! Тем не менее, доступ к большей части геотермальной энергии затруднен и/или убыточен. Реалистичные оценки потенциала геотермальных электростанций варьируются от 0.035 до 2 ТВ.

      Геотермальные электростанции по всему миру в настоящее время вырабатывают всего 12,7 гигаватт (ГВт) электроэнергии, а установленная тепловая мощность геотермальных источников немного выше — 28 ГВт. Это означает, что есть много возможностей для дополнительного производства геотермальной энергии.

      4. Стабильный

      Геотермальная энергия является надежным источником энергии.

      Мы можем предсказать выходную мощность геотермальной электростанции с поразительной точностью. Это не относится к солнечной и ветровой энергии, где погода играет огромную роль в производстве электроэнергии.Таким образом, геотермальные электростанции отлично подходят для удовлетворения потребностей в энергии базовой нагрузки.

      Геотермальные электростанции имеют высокий коэффициент мощности — фактическая выходная мощность очень близка к общей установленной мощности.

      В 2017 году глобальная средняя выработка электроэнергии составила более 80% (коэффициент мощности) от общей установленной мощности, но реализовано целых 96%.

      5. Отлично подходит для обогрева и охлаждения

      Производство электроэнергии с помощью геотермальной энергии требует высокой температуры воды — более 150 ° C (около 300 ° F) или выше — для эффективного вращения турбин, вырабатывающих электроэнергию.

      Другой, более простой способ использования геотермальной энергии — использовать ее для отопления и охлаждения. Этот подход использует (относительно небольшую) разницу температур между поверхностью и наземным источником.

      Земля в целом более устойчива к сезонным изменениям температуры, чем воздух. Следовательно, земля всего в нескольких футах от поверхности может выступать в качестве поглотителя/источника тепла для геотермального теплового насоса — почти так же, как электрический тепловой насос использует тепло, присутствующее в воздухе..

      За последние пару лет мы наблюдаем огромный рост числа домовладельцев, использующих геотермальное отопление/охлаждение.

      Недостатки геотермальной энергии

      1. Экологические проблемы

      Под поверхностью земли много парниковых газов. При использовании геотермальной энергии часть этих газов уходит на поверхность и в атмосферу. Эти выбросы, как правило, выше вблизи геотермальных электростанций.

      Геотермальные электростанции производят небольшое количество выбросов двуокиси серы и кремнезема.Резервуары также могут содержать следы токсичных тяжелых металлов, включая ртуть, мышьяк и бор.

      Тем не менее, загрязнение, связанное с геотермальной энергией, очень низкое, и составляет лишь малую часть того, что мы наблюдаем при использовании угольной энергии и ископаемого топлива. Кроме того, по данным Союза обеспокоенных ученых, не было зарегистрировано случаев загрязнения воды из геотермальных источников в США.

      2. Неустойчивость поверхности (землетрясения)

      Строительство геотермальных электростанций может повлиять на устойчивость земли.Фактически, геотермальные электростанции привели к проседанию (проседанию поверхности Земли) как в Германии, так и в Новой Зеландии.

      Землетрясения могут быть вызваны гидравлическим разрывом пласта, который является неотъемлемой частью разработки электростанций с улучшенной геотермальной системой (EGS).

      В 2006 году строительство геотермальной электростанции в Швейцарии спровоцировало землетрясение магнитудой 3,4 балла по шкале Рихтера.

      3. Дорогой

      Коммерческие проекты геотермальной энергетики стоят дорого.Общие затраты на установку обычно составляют от 2,5 до 5 миллионов долларов США для геотермальной электростанции мощностью 1 мегаватт (МВт).

      Разведка и бурение новых резервуаров играет большую роль в повышении затрат и обычно составляет половину общих затрат.

      Как упоминалось ранее, большинство геотермальных ресурсов нельзя использовать рентабельным образом, по крайней мере, при существующих технологиях, уровне субсидий и ценах на энергию.

      Первоначальные затраты на геотермальные системы отопления и охлаждения для домов и коммерческих зданий также высоки.Тем не менее, эти системы, вероятно, сэкономят вам деньги спустя годы, и поэтому их следует рассматривать как долгосрочные инвестиции. Установка геотермальных тепловых насосов обычно стоит от 15 000 до 40 000 долларов США, а срок их окупаемости обычно составляет 10–20 лет.

      4. Зависит от местоположения

      Трудно найти хорошие геотермальные резервуары. Некоторые страны наделены огромными ресурсами — например, Исландия и Филиппины удовлетворяют почти треть своей потребности в электроэнергии за счет геотермальной энергии.

      Если геотермальная энергия транспортируется на большие расстояния с помощью горячей воды (не электричества), необходимо учитывать значительные потери энергии.

      5. Вопросы устойчивого развития

      Дождевая вода просачивается через поверхность земли и в геотермальные резервуары на протяжении тысячелетий. Исследования показывают, что резервуары могут быть истощены, если жидкость удаляется быстрее, чем заменяется.

      Можно попытаться закачать жидкость обратно в геотермальный резервуар после того, как тепловая энергия была использована (турбина выработала электричество).

      Геотермальная энергия является устойчивой, если водохранилища правильно управляются. Это не проблема для геотермального отопления и охлаждения жилых помещений, где геотермальная энергия используется иначе, чем на геотермальных электростанциях.

      Геотермальная энергия: чистый источник энергии, сдерживаемый высокими начальными затратами

      Суть такова: геотермальная энергия обычно считается экологически чистой, устойчивой и надежной. Это делает геотермальную энергию в некоторых местах легкой задачей, но большие первоначальные затраты мешают нам реализовать весь потенциал.

      Влияние геотермальной энергии на наши энергетические системы в будущем зависит от технологических достижений, цен на энергоносители и политики (субсидии). Никто на самом деле не знает, как будет выглядеть ситуация через одно-два десятилетия.

      Сколько денег может сэкономить вам солнечная крыша?

      Возможно, вы захотите сравнить эту статью с остальными статьями серии «за и против»:

      Ищете списки плюсов и минусов для других типов источников энергии?

      Ключевые блюда на вынос

      • Геотермальная энергия получается из огромного количества тепла, которое существует под поверхностью Земли.
      • Геотермальную энергию можно использовать для выработки электроэнергии путем бурения под землей и использования тепла для работы паровых турбин на поверхности.
      • Геотермальная энергия также может использоваться для обогрева и охлаждения за счет разницы температур над и под землей.
      • Плюсы геотермальной энергии: она безвредна для окружающей среды, возобновляема и устойчива, надежна, отлично подходит для отопления и охлаждения и имеет огромный потенциал.
      • Минусы геотермальной энергии: образуются отходы, водохранилища требуют надлежащего управления, это зависит от местоположения, имеет высокую начальную стоимость и в экстремальных случаях может вызвать землетрясения.
      • Геотермальная энергия может стать основным мировым источником энергии, но сдерживается высокими первоначальными затратами.

      плюсов и минусов геотермальной энергии

      Последнее обновление 10.11.2021

      Есть много соображений, связанных с геотермальной энергией.Даже в качестве возобновляемого источника энергии важно взвесить все за и против геотермальной энергии, чтобы лучше понять, как она может вписаться в более широкий энергетический баланс.

      Основные плюсы и минусы геотермальной энергии

      Использование геотермальной энергии имеет ряд ключевых преимуществ и недостатков. Вот некоторые из них, о которых следует помнить:

      Плюсы и минусы геотермальной энергии

      Плюсы геотермальной энергии Минусы геотермальной энергии
      Надежный источник энергии Зависит от местоположения
      Малая занимаемая площадь Высокие первоначальные затраты
      Подходит для больших и малых установок Может привести к нестабильности поверхности
      Геотермальная энергетика расширяется  
      Долговечность геотермальной инфраструктуры  

      С другой стороны, геотермальная энергия является надежным источником энергии, занимающим небольшую площадь по сравнению с другими возобновляемыми источниками, ее можно использовать как в больших, так и в малых масштабах, отрасль расширяется, а ее инфраструктура давно -продолжительный.С другой стороны, геотермальные электростанции можно строить только в определенных местах, часто их строительство на первых порах обходится дорого, и они могут вызывать нестабильность поверхности и землетрясения.

      Ниже мы более подробно рассмотрим эти плюсы и минусы.

      Преимущества геотермальной энергии

      Вот пять важных преимуществ геотермальной энергии:

      • Надежный источник энергии
      • Небольшой опорный столб
      • Подходит для больших и малых установок
      • Геотермальная энергетика расширяется
      • Геотермальная инфраструктура долговечна

      Геотермальная энергия — очень надежный источник энергии

      Одним из самых больших преимуществ геотермальной энергии является то, что геотермальная энергия является очень предсказуемым и надежным источником энергии, особенно по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как энергия ветра и солнечная энергия. .В то время как ветер и солнечная энергия являются более непостоянными источниками, которые требуют накопления энергии для наиболее эффективного использования в больших масштабах, геотермальные электростанции имеют в целом постоянную выходную мощность независимо от времени суток или сезона. Это имеет много положительных последствий, в частности то, что геотермальная энергия является подходящим источником для удовлетворения потребностей в энергии базовой нагрузки.

      Геотермальные электростанции занимают небольшую площадь

      Еще одним преимуществом геотермальных электростанций перед другими крупными ветровыми, солнечными или гидроэлектростанциями является относительно небольшая площадь, занимаемая геотермальной электростанцией.Это связано с тем, что, в отличие от энергии ветра, солнца и гидроэлектроэнергии, геотермальная энергия исходит из недр земли, и нам не нужно строить установки для сбора на больших участках поверхности земли, чтобы использовать ее. Для справки, по оценкам National Geographic, геотермальная электростанция, способная производить 1 гигаватт-час (ГВт-ч) электроэнергии, займет около 404 квадратных миль поверхности земли, в то время как ветряная электростанция с такой же мощностью потребует около 1335 квадратных миль. а для солнечной фермы потребуется около 2340 квадратных миль.Это на 88 процентов меньше места для геотермальной электростанции по сравнению с солнечной фермой, обе мощностью 1 ГВтч.

      Существуют крупномасштабные и мелкомасштабные применения геотермальной энергии

      Геотермальная энергия используется не только для крупных электростанций; на самом деле, один из наиболее эффективных способов использования тепла земли — использовать его с помощью геотермального теплового насоса для жилого или коммерческого здания. В отличие от геотермальных электростанций, геотермальные тепловые насосы используют преимущества низкотемпературных геотермальных резервуаров, которые доступны практически везде.

      Геотермальная энергетика быстро развивается

      Геотермальная энергетика относительно молода и развивается благодаря новым технологиям, исследованиям и разработкам, а также притоку новых проектов. Эти улучшения в отрасли делают геотермальную энергию более доступной, эффективной и применимой к более широкому спектру вариантов использования.

      Например, недавнее усовершенствование процесса извлечения геотермальной энергии, Enhanced Geothermal Systems (EGS), сделало возможным доступ к более глубоким гидротермальным резервуарам.Гидротермальные резервуары — это место, где геотермальная энергия естественным образом возникает под поверхностью земли, и чем глубже резервуар, тем меньше тепла и пара на самом деле попадает на поверхность. EGS создают более открытые проточные каналы для подъема пара за счет гидроразрыва породы водой с высокой скоростью. В конечном счете, это делает добычу геотермальной энергии из более глубоких резервуаров более осуществимой.

      Геотермальная энергетическая инфраструктура имеет длительный срок службы

      Геотермальные системы отопления и охлаждения имеют очень длительный срок службы по сравнению со многими другими решениями в области экологически чистой энергии.По оценкам Министерства энергетики США, срок службы тепловых насосов составляет 20 лет, а подземной инфраструктуры — до 50 лет.

      Недостатки геотермальной энергии

      Вот три важных недостатка геотермальной энергии:

      • Зависит от местоположения
      • Высокие первоначальные затраты
      • Может привести к нестабильности поверхности

      Геотермальные электростанции можно строить только на определенных площадках

      К сожалению, геотермальные электростанции нельзя строить нигде.Геотермальные резервуары с температурой выше 100°C обычно необходимы для большинства крупных геотермальных электростанций, и эти резервуары находятся только в определенных местах, обычно вблизи границ тектонических плит или горячих точек. Вот почему подавляющее большинство геотермальных электростанций США находится в Калифорнии: штат находится недалеко от активной зоны разлома, которая является частью самого большого «огненного кольца» вокруг Тихого океана. В других частях страны легко доступны геотермальные ресурсы с более низкой температурой, однако строительство электростанций часто невозможно.

      Геотермальные установки имеют высокие первоначальные затраты на строительство

      Стоимость развертывания геотермальных электростанций сильно смещена в сторону первоначальных затрат, поскольку нет затрат на покупку топлива после запуска станции. Согласно анализу LCOE, проведенному Lazard, первоначальные затраты на строительство геотермальной электростанции составляют от 4000 до 6000 долларов за киловатт-час (кВтч). Максимальная солнечная энергия в коммунальном масштабе достигает 1250 долларов за кВтч, а ветровая — 1550 долларов за кВтч, что делает геотермальную электроэнергию значительно дороже, чем другие распространенные возобновляемые варианты.Даже по сравнению с парогазовыми установками геотермальная энергия изначально в четыре-шесть раз дороже.

      Высокие первоначальные затраты на разработку, связанные с геотермальными электростанциями, в значительной степени зависят от сложности и стоимости глубокого бурения земли для доступа к геотермальным резервуарам.

      Геотермальные электростанции могут вызывать землетрясения

      Строительство геотермальной электростанции включает глубокое бурение земли для выпуска горячего пара и/или воды, попавших в горные породы.Известно, что этот процесс вызывает нестабильность под землей, что может привести к землетрясениям на поверхности земли. Кроме того, геотермальные электростанции могут со временем вызывать медленное проседание почвы по мере истощения геотермальных резервуаров.


      Преимущества и недостатки геотермальной энергии

      Геотермальная энергия является одной из важных форм энергии, но многие люди не знают о ее важности. Это одна из недооцененных форм энергии, но ее влияние нельзя игнорировать.В этой статье мы узнаем о преимуществах и недостатках геотермальной энергии.

      Преимущества геотермальной энергии

      Итак, давайте двигаться дальше и увидеть фактические преимущества геотермальной энергии:

      1. Экологичность:

      Одним из наиболее важных преимуществ геотермальной энергии является то, что это не вредит окружающей среде. Это причина номер один, почему эта энергия используется в различных приложениях.Если учесть влияние ископаемого топлива и влияние геотермальной энергии на окружающую среду, то эта энергия оказывает относительно меньшее воздействие на окружающую среду.

      2. Стоимость небольшого технического обслуживания:

      Можете ли вы угадать стоимость установки обычной электростанции? Ну а для создания традиционной электростанции нужны большие деньги. Но, с другой стороны, для геотермальных установок и обслуживания требуется меньшая сумма денег.

      3.Великолепная эффективность:

      Геотермальные тепловые насосы для отопления и охлаждения потребляют на 25-30% меньше электроэнергии, чем повседневные системы отопления или охлаждения. Кроме того, эти геотермальные тепловые насосы занимают меньше места, и их можно изготовить компактными по форме.

      Источник изображения
      4. Высокая устойчивость:

      Геотермальная энергия отличается высокой надежностью и возобновляемостью. Это означает, что оно существует до тех пор, пока существует земля.Так что, пока существует земля, не нужно беспокоиться об исчезновении геотермальной энергии.

      5. Увеличение занятости:

      Мы знакомы с сокращением рабочих мест в этом мире Интернета. Но геотермальная энергия создает много рабочих мест в разных частях мира. По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IREA), эта энергия создала 35 000 рабочих мест в течение 2012-2013 годов в Америке.

      6. Снижение шумового загрязнения:

      Получение энергии из геотермальной энергии приводит к уменьшению количества звука.Установка демпфирующих материалов в генераторных установках помогла снизить шумовое и визуальное загрязнение.

      7. Это более надежно:

      Если рассматривать солнечные системы, то они могут производить энергию, пока есть солнечный свет. Точно так же энергия ветра возникает только благодаря присутствию ветра. Такие источники энергии могут не обеспечивать постоянную подачу электроэнергии. Но электростанция на геотермальной энергии более долговечна и надежна, чем другие упомянутые энергосистемы.Короче говоря, эта энергия более предсказуема и в 99% случаев дает нам необходимое питание.

      8. Это экономит невозобновляемые источники ископаемого топлива:

      Благодаря геотермальной энергии зависимость от ископаемого топлива для производства энергии снижается. Это также создает большую энергетическую безопасность. Страна, располагающая достаточным количеством геотермальной энергии, может не нуждаться в импорте электроэнергии из других стран.

      Итак, это самые важные преимущества геотермальной энергии.Теперь давайте посмотрим на его другую сторону, то есть давайте посмотрим на недостатки геотермальной энергии, как указано ниже:

      Читайте также:

      Недостатки геотермальной энергии
      1. Она может вызвать землетрясения:

      Это самая опасная часть геотермальной энергии. В 2006 году различные ученые обвиняли в том, что причина подземных толчков в Бразилии и Швейцарии связана с геотермальными проектами. Так, иногда установки геотермальных электростанций в разных частях мира могут разрушать здания и создавать проблемы в жизни людей из-за землетрясений.Иногда возможно извержение вулкана.

      2. Потребность в земле велика:

      Чтобы производство энергии из геотермальных источников было прибыльным, необходима обширная земля. Совершенно нецелесообразно строить геотермальные электростанции в городских районах, имеющих значительно меньшую площадь.

      3. Полезно в конкретном регионе:

      Геотермальные электростанции должны быть установлены в районах, где температура под поверхностью земли достаточно высока и где возможно непрерывное производство пара.Некоторыми странами, в которых геотермальная энергия выгодна, являются США, Мексика, Индонезия, Исландия, Филиппины и др.

      4. Распространение газов, присутствующих внутри земли, в атмосферу:

      Внутри земной поверхности существуют различные присутствуют вредные газы. При создании тепловых электростанций такие газы, как бор, метан, аммиак, углекислый газ, сероводород могут попасть в атмосферу земли.

      5. Высокая стоимость установки:

      При установке геотермальной электростанции требуются большие инвестиции.Хотя обслуживать геотермальную электростанцию ​​несложно, ее установка довольно сложна и сложна.

      Будущее геотермальной энергии:

      Если мы рассмотрим преимущества геотермальной энергии, то у нее светлое будущее. Но его недостатки влияют на его практическое применение. Надлежащие исследования и инновации в этой области могут преодолеть ее недостатки, и тогда мы сможем наслаждаться геотермальной энергией.

      Вот и все из сегодняшней статьи. Мы надеемся, что вы получили то, что хотели, в этом небольшом, но важном посте о преимуществах и недостатках геотермальной энергии.Если вам понравилась информация, пожалуйста, найдите минутку, чтобы поделиться ею!

      Геотермальная энергия: преимущества и недостатки — видео и расшифровка урока

      Геотермальные тепловые насосы

      Геотермальные тепловые насосы , также известные как геотермальные тепловые насосы, представляют собой системы, использующие стабильную температуру земли для обогрева и охлаждения зданий. В нескольких футах ниже поверхности земли температура круглый год держится на уровне около 50 градусов по Фаренгейту. Геотермальные тепловые насосы полагаются на эту относительно постоянную температуру как для обогрева, так и для охлаждения зданий.

      Вода и другие жидкости циркулируют по петле подземных труб. Зимой тепло от земли втягивается в здание и циркулирует по системе воздуховодов. Летом происходит обратный процесс. Тепло здания улавливается циркулирующими в трубах жидкостями и передается в землю, помогая охлаждать здание.

      Геотермальные электростанции

      Геотермальные тепловые насосы показывают, как геотермальную энергию можно использовать для отопления, а также для производства электроэнергии. Геотермальные электростанции — это установки, преобразующие природное тепло земли в электричество. Эти установки бурят скважины в геотермальных резервуарах, чтобы доставлять горячую воду и пар из недр земли на поверхность. Все геотермальные электростанции используют пар для вращения турбин, прикрепленных к генераторам электроэнергии. Однако существует три различных типа геотермальных электростанций. Тот, который выбран для области, будет зависеть от температуры и давления доступного геотермального резервуара.

      Сухая паровая установка использует пар непосредственно для вращения турбины. Эти системы используют очень мало воды, отсюда и название «сухие». Это самая старая и наименее сложная из трех конструкций, но поскольку это открытая система, она может выбрасывать в атмосферу опасные вещества, такие как сероводород.

      Паровая установка мгновенного испарения перекачивает геотермальную воду высокого давления в резервуары низкого давления для получения мгновенного пара для вращения турбины. После того, как пар используется, он охлаждается и конденсируется обратно в воду и закачивается обратно в резервуар.

      Установка с бинарным циклом использует геотермальную воду для нагрева вторичной жидкости, которая вращает турбину. Вы можете вспомнить этот термин, вспомнив, что «двоичный» относится к «двум компонентам». Установка с бинарным циклом основана на циклическом движении двух жидкостей — горячей воды и вторичной жидкости.

      Преимущество установки с бинарным циклом заключается в том, что для выработки электроэнергии можно использовать геотермальную воду более низкой температуры. В этой системе умеренно горячая вода проходит через теплообменник, где она нагревает вторичную жидкость, имеющую более низкую температуру кипения, чем вода.Затем эта жидкость испаряется, чтобы вращать турбину.

      Преимущества геотермальной энергии

      Геотермальная энергия имеет множество преимуществ. Геотермальная энергия — это возобновляемая энергия, потому что после использования воды или пара их можно закачивать обратно в землю. Это тоже чистая энергия. Геотермальные электростанции, в отличие от установок, работающих на ископаемом топливе, не производят парниковых газов, которые могут нанести вред атмосфере. Геотермальная энергия безопасна для местной окружающей среды, потому что электростанции не требуют расчистки больших участков земли, перекрытия рек или добычи полезных ископаемых, как другие источники энергии.

      Недорог в использовании. После установки геотермальной системы источник энергии можно использовать бесплатно, а поскольку в установках используется очень мало движущихся частей, затраты на техническое обслуживание, как правило, низкие. Это также снижает зависимость страны от импортируемой нефти, которая может быть непредсказуемой.

      Недостатки геотермальной энергии

      Несмотря на множество преимуществ, у геотермальной энергии есть и некоторые недостатки. Существует первоначальный барьер затрат, связанный с исследованием подходящих областей, строительством электростанции и бурением земли.Кроме того, поскольку этот источник энергии еще не получил широкого распространения, не хватает оборудования и квалифицированного персонала, что увеличивает первоначальные затраты. Геотермальная энергия требует подходящего места. Расположение геотермальной электростанции должно быть в районе с достаточной геотермальной активностью на достаточно мелкой глубине для легкого бурения.

      В резервуарах может закончиться пар. Хотя причина не всегда известна, это может произойти, если температура падает или слишком много охлажденной воды закачивается обратно в резервуар.Несмотря на то, что производство геотермальной энергии не производит загрязняющих веществ, существует потенциальная опасность выброса опасных веществ. В процессе бурения могут выделяться газы и минералы, представляющие опасность для окружающей среды. Кроме того, геотермальную энергию нелегко транспортировать, и поэтому она подходит только для местного производства энергии и тепла.

      Итоги урока

      Давайте повторим. Геотермальная энергия — это тепло недр земли, которое можно использовать для отопления или для производства электроэнергии.Мы можем подключиться к геотермальным резервуарам , которые представляют собой подземные скопления горячей воды и пара для использования в отоплении и производстве электроэнергии.

      Отопление может осуществляться с использованием геотермальных тепловых насосов , которые представляют собой системы, использующие стабильную температуру земли для обогрева и охлаждения зданий. Производство электроэнергии может осуществляться с помощью геотермальных электростанций , которые представляют собой объекты, преобразующие природное тепло земли в электричество.Существует три различных типа геотермальных электростанций. Установка сухого пара напрямую использует пар для вращения турбины.

      Паровая установка мгновенного испарения перемещает геотермальную воду высокого давления в резервуары низкого давления для получения мгновенного пара для вращения турбины, а установка с бинарным циклом использует геотермальную воду для нагрева вторичной жидкости, которая вращает турбину.

      Геотермальная энергия имеет множество преимуществ. Геотермальная энергия – это возобновляемая энергия. Это также чистая энергия, потому что она не производит парниковых газов.Геотермальная энергия безопасна для местной окружающей среды, а поскольку она использует бесплатное тепло земли, она недорога в использовании. Его также можно использовать внутри страны, что снижает зависимость страны от импортируемой нефти.

      Недостатки геотермальной энергии включают первоначальный барьер затрат, связанный со строительством завода, и тот факт, что для геотермальной энергии требуется подходящее место с адекватной геотермальной активностью. В резервуарах может неожиданно закончиться пар, и существует потенциальная опасность выброса опасных веществ во время бурения.Наконец, геотермальную энергию нелегко транспортировать.

      Результаты обучения

      По завершении этого урока вы сможете:

      • Давать определение геотермальной энергии
      • Опишите преимущества и недостатки использования геотермальной энергии
      • Объясните, что такое геотермальные тепловые насосы и геотермальные электростанции
      • Перечислите и опишите три типа геотермальных электростанций
      .

      0 comments on “Геотермальные электростанции преимущества и недостатки: Геотермальные электростанции: за и против

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован.