Опыт реализации геотермальных проектов за рубежом. Примеры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Опыт реализации геотермальных проектов за рубежом. Примеры



На заре человеческой цивилизации геотермы использовались в виде купален в естественных термопроявлениях и горячих источников для приготовления пищи, для бань и отопления. Имеются археологические доказательства, что индейцы в Америке и айны на Камчатке (Паужетка) селились вблизи термальных источников, а индейцы восстанавливали силы после войн ещё 100000 лет назад. Во многих устных легендах описываются эти места и другие вулканические явления. Письменные описания, упоминающие использование терм, имеются в истории Древнего Рима, Японии, Турции, Исландии, стран Центральной Европы и у народа Маори в Новой Зеландии, где они использовались для бань, приготовления пищи и обогрева. Бани в Римской империи, в Срединном Царстве Китая и Оттоманской империи использовались в качестве бальнеологических лечебниц, где культ здорового тела, гигиены и обсуждение событий было ежедневным общественным событием. Этот обычай был распространён в местах локализации термопроявлений в Японии, Германии, Исландии, Австро-Венгрии, Америке и Н. Зеландии.

В древней истории известно промышленное использование геотермальных ресурсов в виде извлечения солей и минералов из гидротерм в районе Лардерелло в Италии. Серьёзная промышленная деятельность в этом районе началась после открытия борной кислоты в горячих прудах в 1777 году. Первая попытка использования этих минералов была сделана в 1810 году. С 1816 по 1836 годы было построено 9 фабрик по добыче этого сырья. Расцвет этого производства был в начале 1900 годов.

Развитие геотермальной энергетики в 20 столетии с целью получения электрической энергии началось в Италии с опытных работ, которые проводил принц Джионори Конти в 1904-05 г.г. Первая электростанция (250 киловатт) была введена в эксплуатацию в 1913 году в Лардерелло. Эти работы в 1958 были продолжены в Вайракее в Н. Зеландии, в 1959 году построены опытные станции в Пате в Мексике и в 1960 году в Гейзерах в США. геотермальный энергетика италия мировой

Первое международное совещание по использованию геотермальных ресурсов было проведено в Риме в 1961 году в рамках Конференции ООН по новым источникам энергии. На этом совещании обсуждались результаты разработки геотермальных ресурсов в Италии, Н. Зеландии, США и Исландии (Smith, 1964). В это время строилась электростанция в Хварагерди, а об опытной электростанции в Пате в Мексике ничего не было известно. Информация об этом была представлена в 1970 году в Пизе на симпозиуме ООН по развитию и использованию геотермальных ресурсов (Faccа, 1970). На основании этих докладов и последующих докладов, представленных на 2-ой симпозиум ООН по разработке и использованию геотермальных ресурсов в Сан-Франциско в 1975 г. (Armstead, 1975, а), ежегодных совещаний Совета по Геотермальным ресурсам (1981, 1985, 1990); Di Pippo (1981, 1985); Huttrer, (1990) и на всемирном Геотермальном конгрессе во Флоренции в 1995 (1995) и вместе с докладом, представленным на Всемирном Геотермальном Конгрессе 2000 в Японии (Huttrer, 2000), развитие геотермальной электрической энергетики представлено в таблице 6.

Таблица 6. Мировое производство электрической энергии на геотермальных ресурсах.

Годы	Установлення мощность ГеоТЭС, МВт	Производство электрической энергии на ГеоТЭС Млд кв час/г	Число стран, имеющих ГеоТЭС	Страны
1940	130	-	1	Италия
1950	293	-	1	Италия
1960	386	2600	4	+Н. Зеландия, Мексика, США
1970	678	5000	6	+Япония, СССР
1975	1310	-	8	+Исландия, Сальвадор
1980	2100	-	14	+Китай, Кения, Индонезия, Тур- ция, Филиппины Португалия
1985	4764	-	17	+Греция,Франция, Никарагуа
1990	5832	-	19	+Таиланд, Аргентина, Австрия-Греция
1995	6797	-	20	+Коста-Рика
2000	7974	49261	21	+Гватемала, Эфиопия-Аргентина

К сожалению не были сделаны оценки энергии, произведённой за период с 1975 по 1995 годы. Также оказалось, что данные разных авторов отличаются по установленным мощностям геотермальных электростанций.

Скорость роста установленной мощности геотермальных электростанций вначале была небольшой (5.6% - ежегодно с 1940 по 1060 г.г.), и производство электричества за счёт геотермальных ресурсов снизилось во время Второй Мировой войны. С 1960 по 1970 г.г. скорость роста производства геотермального электричества достигала 5-8% ежегодно, а затем резко увеличилась до 12.0% в 19790-80г.г. В 1980-90г.г. составила 10.7%. С 1990 г. наблюдалось падение роста производства геотермального электричества до 3.2% в год вследствие влияния мирового экономического кризиса, особенно в юго-восточной Азии. Средний ежегодный прирост производства электроэнергии на геотермальных электростанциях в течение последних 30 лет составил 8.6%.

На Римской конференции 1961 года были сообщены следующие стоимости геотермальной электрической энергии (Smith, 1964).

Геотермальные Поля	Цена киловатта $	Цена киловатт-часа (в сети $)
Гейзеры Калифорнии (США)	152	0.0025
Вайракей, Н. Зеландия	227	0.0046
Лардерелло, Италия	138	0.0012
Исландия (предполагаемая)	364	0.0079

В то время эти данные сравнивались со стоимостью 117$ установленного киловатта и 0.0012 дол./квт-час для 150 МВт электростанции, работающей на “традиционном топливе”.

Ди Пиппо (Di Pippo, 1998) рассчитал, что современные капитальные расходы на геотермальных электростанциях США следующие:

Геотермальное поле или тип ГеоТЭС	Период	Стоимость установленного КВт $
Гейзеры Калифорнии	1980-83	414-780*
Одноступенчатое использование	1984-88	2500-3000
Двухступенчатое использование	1985-88	1900-2700
Бинарная ГеоТЭС	1987-93	3030-4000

*Стоимость КВт на Гейзерах Калифорнии включает лишь расходы на строительство станции, все остальные включают расходы на извлечение геотермальных ресурсов в целом

Оценки стоимости электрической энергии, производимой геотермальными станциями следующие (Lund, 2000):

Гейзеры Калифорнии США	1.5 - 2.5 центов/КВт час
ГеоТЭС с одинарным циклом	2.0 - 4.0 центов/КВт час
Бинарная ГеоТЭС	3.0 - 5.0 центов/ КВт час
ГеоТЭС новой конструкции	5.0 - 6.5 центов/КВт час

Прямое использование геотермальной энергии имеет более длительную историю использования, чем производство электричества за счёт геотермальных ресурсов, но оценки количества используемой геотермальной энергии в этом случае менее надёжные. Трудность получения достоверных оценок заключается в большом разнообразии количества используемого геотермального тепла в банях, бассейнах и бальнеологии.

Одним из крупнейших потребителей геотермальной энергии прямого использования является Китай. Получение надёжной информации оттуда было затруднено из-за политической ситуации. В этих оценках не было данных из США, хотя известно, что прямое использование геотермальной энергии установлено в Бойзе штат Айдахо с 1890 года, и, где в 1930 годах на водопадах Кламат были пробурены геотермальные скважины. Наконец, имеется масса мелких рассеянных пользователей термальных вод, которых сложно учесть.

В 1961 г. на Римской конференции были приняты оценки прямого использования геотермальной энергии лишь по Исландии, Н. Зеландии, Японии и Кении (Bdvarsson, 1964). В этом докладе приводились примеры использования гидротерм прямого использования, обогревающих 45000 домов в Рейкьявике, теплиц площадью 95000м² в Исландии, использование 1000 скважин в Роторуа (Н. Зеландия) для обогрева помещений. Производство 21000 тонн соли в год, для бумажного производства в Каверау (Н. Зеландия), в химической промышленности в Италии и т. д. Данные в таблице 7 приведены по информации из докладов, представленных в 1970 году на конференции ООН в Сан-Франциско и других опубликованных материалов.

Начиная с 1995 года вопрос о геотермальных тепловых насосах, был включён в доклады и в настоящее время потребление ими геотермальной энергии составляет её значительную долю.

Большое увеличение потребления геотермальной энергии прямого использования в 1980-85 г.г. является следствием включения расходов тепла на нагрев бассейнов в Японии и появление первых данных из Китая. Ежегодный рост прямого потребления геотермальной энергии в 1970-80 г.г. составил 9.3%, в 1980-90 г.г. - 15.2 % (сильно повлияли данные по Японии и Китаю) и в 1990-2000 г.г. - 4.9 %. Общее увеличение потребления в течение 30 лет составило в среднем 9.7 % в год. Недавнее уменьшение прямого потребления геотермальной энергии с 1990 по 2000 г.г. связано с теми же факторами, которые характерны для ГеоТЭС.



Таблица 7. Мировое развитие прямого потребления геотермальной энергии.

Год	Установленное потребление энергии МВт Млд КВт-час/год	Колич. стран	Страны - участники
1960	- -	5	Исландия, Италия, Н.Зеландия, Япония, Кения
1970	800 2200	6	+Венгрия и ССР-Кения
1975	1300 -	10	+Франция, Турция, Филиппины, США +Австрия
1980	1950 -	14	+Австрия, Германия, Чехословакия, Тайвань
1985	7072 23960	24	+Австралия, Канада, Китай, Колумбия, Дания, Мексика, Польша, Румыния, Свазиленд, Югославия
1990	8064 -	30	+Алжир, Бельгия, Болгария, Эфиопия, Греция, Гватемала, Таиланд, Тунис и др.
1995	8664 31236	30	Аргентина, Грузия, Израиль, Македония, Сербия, Словакия, Швеция и др.
2000	12965 43746	55	(см. Lund, Freeston, 2000).

Цена производства геотермальной энергии для прямого использования	0.30 - 0.48 долларов за ГИГАкалорию (0.026 - 0.041 цента за киловатт час)
Общая стоимость для пользователя	4.0 доллара за ГИГА калорию (около 60% стоимости тепла, полученного при сжигании нефти) (0.344 цента/КВт час)

В округе Кламат Фолз в штате Орегон в США стоимость киловатт часа тепловой энергии при её прямом использовании составляет 1.6-2.0 цента. Это составляет 50-80% стоимости природного газа, цена произведённой электрической энергии при сжигании которого составляет 5.5 центов за киловатт - час.

В таблице 8 приводятся данные общего потребления геотермальной энергии в 60 странах мира в 2000 году.



Таблица 8

Вид использования	Установленная энергия	Ежегодное потребление геотерм. энергии Млд КВт-час	Коэффициент использования	Количество стран
Электрическая энергия	7974	49.261	0.71	21
Прямое использова- ние геотермальной энергии	17175	51.428	0.34	55

По-видимому, показанные количества производства электрической энергии являются довольно точными, однако, в некоторых странах ежегодные значения производства электричества оцениваются лишь в 0.5% от всего производимого электричества в данной стране. Указанное количество прямого использования геотермальной энергии менее надёжное и эта ошибка составляет примерно 20%. Детальная характеристика современного потребления геотермальной энергии по регионам представлена в таблице 9.

Энергосбережение при использовании геотермальной энергии составляет 12.5 млн. тонн нефти в год. При этом выброс углекислого газа в атмосферу существенно меньший. Прямое использование геотермальной энергии с помощью тепловых насосов эквивалентно сжиганию 13.1 млн. тонн нефти в год.

Решение проблемы загрязнения атмосферы при использовании геотермальной энергии является одним из важных аргументов её активного использования. Считается, что количество СО₂, выделяемое при производстве электроэнергии геотермальными электростанциями, было бы меньше на 40.2 млн. тонн, а при прямом использовании на 42 млн. тонн. Получены соответствующие цифры для природного газа и угля 9.5 и 46.9 млн. тонн при производстве электроэнергии и 9.9 и 49.0 млн. тонн СО₂ при прямом использовании (35% КПД). Похожие количества для природного газа, нефти и угля определены по уменьшению выбросов окислов серы (Sox) и окислов азота (Nox) - 0.025 и 0.26 млн. тонн и 2.2? 7.6 и 7.6 тысяч тонн, соответственно при производстве электрической энергии, и 0.026 и 0.28 млн. тонн и 2.3, 7.9 и 7.9 тыс.тонн соответственно при прямом использовании геотермальной энергии (Goddard, 1990).

Итак, в настоящее время известно, что некоторые геотермальные электростанции выделяют весьма ограниченные количества различного вида загрязнений; однако, они уменьшаются почти до нуля, там, где газ

Таблица 9. Суммарное потребление геотермальной энергии по регионам в 2000 году.

Район	Электрическая энергия	Прямое использование
	МВт эл.	%	Млд Вт час/год	%	МВт Теп.	%	Млд. Вт час/год	%
Африка	53.5	0.7	396.5	0.8	121.0	0.7	491.7	1.0
Америки центральная северная * южная Азия **	3389.9 406.9 2983.0 0 3095.8	42.5 38.8	23341.9 2190.9 21151.0 0 17509.5	47.4 35.5	5954.5 4.2 5907.8 0 5150.5	34.7 30.0	7265.9 34.8 7012.9 0 22532.0	14.1 43.8
Европа	998.2	12.5	5744.6	11.7	5630.4	32.8	19089.5	37.1
центральная/ восточная	0		0		1139.2		4054.9
западная/ северная***	975.2		5659.6		3871.5		11036.0
СНГ****	23.0		85.0		557.0		3455.6
Океания	437.2	5.5	2268.9	4.6	318.3	1.8	2048.7	4.0
Всего	7974.1		49261.4		17174.7		51427.8

* Включая Мексику

** Включая Турцию

*** Включая Азорские острова и Гваделупу

**** Включая Россию и Грузию



закачивается в пласт, как это происходит в бинарных электростанциях. Поскольку при реализации большинства проектов прямого использования геотермальной энергии отработанные термы закачиваются в пласт, то выше упомянутые загрязнения, по существу, отсутствуют.

Геотермальная энергетика Италии

В последние годы возрастала потребность в производстве возобновляемых видов энергии в связи с подписанными многими странами соглашению по уменьшению выбросов СО₂. В Италии была учреждена компания ERGAS.Р.A. (ЭРГА), входящая в группу Enel, (ЭНЕЛ), которая предназначалась для разработки возобновляемых источников энергии (геотермальной, малых гидроэлектростанций, ветровой и солнечной).

Сочетание электростанций и исследовательских лабораторий, построенных ЭНЕЛ, образует солидную базу на полевых объектах производства электроэнергии из возобновляемых источников энергии. Компания будет эксплуатировать и управлять 1560 МВт мощностью, исключительно за счёт возобновляемых ресурсов: ею управляются 273 мини электростанции, 31 геотермальная электростанция, 4 парка ветровых электростанций и 3 солнечных, соединённых линиями электропередач, фотоэлементных установок. В общей сложности эти электроустановки дадут примерно 8 млд. квт. час электрической энергии для 4 миллионного населения.

Эрга сегодня является одним из мировых лидеров в этом сегменте энергетического рынка. Промышленное производство электроэнергии на базе геотермальных ресурсов началось в Италии в 1913 году с 250квт установки. Итальянский опыт производства электричества на эндогенном теплоносителе оставался примером в мировой практике до 1958 г., когда в Вайракее в Н. Зеландии был введён в строй первый электрогенератор. В это время в Лардерелло 300 МВт ГеоТЭС производила 1900 гигаватт в течение года.

На 31 декабря 1999 года общая установленная мощность геотермальных электростанций составила 788.5 МВт, из которых 38 МВт считаются, как “резервные мощности”, которые используются лишь во время ремонтных работ на других станциях. В 1999 году производство электроэнергии достигло 4403 Гигаватт-час. В январе 1995 года установленная мощность ГеоТЭС составляла 625.7 МВт. В течение пяти лет, начиная с 1 января 2000, планируется ввести в строй действующих электрические мощности порядка 390 МВт, из которых 245 МВт заменяет старое оборудование ГеоТЭС. На новых геотермальных полях будут введены мощности в 145 МВт.

Положительные результаты программ глубокого бурения и закачки отработанных гидротерм (реинжекция), которые начали реализовываться в конце 1970-х годов создали базу для переоценки потенциала геотермальных систем Италии и позволили определить, как развивать разработку геотермальных ресурсов, так и производить реконструкцию старых ГеоТЭС.

Детальная картина освоения геотермальных ресурсов Италии для получения электрической энергии приводится в таблице 10.

В Лардерелло (Тоскана) разведанная площадь составляет 250 км², где 180 скважин производят 830кг/с перегретого пара при давлениях 2-15 бар с температурой 150-260⁰С. Неконденсируемые газы составляют 1-15 вес. %. Установленная мощность 27 паровых турбин составляет 547 МВт.

В конце 1970-х годов здесь началась реализация программ глубокого бурения и реинжекции с целью поддержания или увеличения производства геотермального пара. Закачка конденсата пара обратно в геотермальный резервуар, в большинстве эксплуатируемых участков



Таблица 10. Использование геотермальной энергии для производства электричества на 31 декабря 1999г в Италии

Место	Наименование ГеоТЭС	Год ввода в строй	Колич установок	Состояние	Тип турбин	Единичн. мощность турбины МВэ	Общая мощность ГеоТЭС МВэ	Годовое произво ГВ час/год	Плани руемое стрит-во МВ э
Larderello	Valle Secolo	1991	2		D	60	120	890.7
	Farinello	1995	1		D	60	60	401.3
	Gabbro	1969	]		D	15	15	109.2
	Nuova Gabbro		1		D	20			20
	Castelnuovo V.C.	1946	1	N	D D	11 11	22	45.6
	Nuova Castelnuovo		1		D	20			20
	Serrazzano	1957 1957 1975	1 1 1	N	D D D	12.5 12.5 15	40	159.9
	Nuova Serrazzano		1		D	60			60
	Nuova Sasso	1996	1		D	20	20	117.8
	Le Praia	1996	1		D	20	20	118.4
	Montcrotondo	1958	1		D	12.5	12.5	54.6
	Nuova Monterotondo		1		D	10			10
	San Martino	1985	2		D	20	40	208.6
	Nuova San Martino		1		D	40			40
	Lago	1960	1 1 1	N	D D D	6.512.5 14.5	33.5	45.3
	Nuova Lago		.1		D	10			10
	LaKoni Rossi 3	1981	1		D	8	8	48.4
	Cornia	1987	1		D	20	20	123.4
	Cornia 2	1994	1		D	20	20	138.5
	Molinetto 2	1982	1		D	8	8	53.4
	La Leccia	1983	1		D	8	8	56.1
	Nuova Molinetto		1		D	20			20
	Carboli 1	1998	1		D	20	20	141.6
	Carboli 2	1997	1		D	20	20	127.6
	Selva 1	1997	1		D	20	20	39.6
	Selva 2		1		D	20			20
	Monteverdi 1	1997	1		D	20	20	33.9
	Monteverdi 2	1997	1		D	20	20	106.6
	Sesta		1		D	20			20
SUBTOTAL			36				547	3020.5	220
Travalc-Radicoiidoli	Radicondoli	1979	2		D	15	30	204.8
	Nuova Radicondoli		1		D	40			40
	PiaJiacce	1987	1		D	20	20	137.1
	Rancia	1986	1		D	20	20	128.1
	Rancia 2	1988	1		D	20	20	142.3
	Travale 3		1		D	20			20
	Chiusdino 1		1		D	20			20
	Travale 4		1		D	20			20
SUBTOTAL			9				90	612.3	100
Mt. Amiat.i	Basnore 2	1962	1	R	D	3.5	3.5	-
	Nuova Bagnore 2		1		IP	5			5
	Basnore 3	1998	1		IF	20	20	153.3
	Baanore 4		1		IF	20			20
	Piancastaanaio 2	1969	1		D	8	8	36.4
	Bellavista	1987	1		D*	20	20	105.2
	Piancastasnaio 3	1990	1		D*	20	20	156.2
	PiancaslaRiiaio 4	1991	1		D*	20	20	154.8
	Piancaslagnaio 5	1994	1		D*	20	20	150.4
	Piancastaenaio 6-7		1		D*	40			40
SUBTOTAL			10				111.5	756.3	65
Latera	Latera	1999	2 2		2F B	202.5	40	13.6	5
SUBTOTAL			4				40	13.6	5
Общеее			59				788.5	442.7	390

1) N =временно не работают, R = ремонтируются

2) 1F = одноступенчатые D = сухой пар

2F = двухступенчатые D* = пароводяная смесь

Н = гидротермальные В = бинарный цикл

²⁾ 1F= Single Flash 2F = Double Flash H = Hybrid

увеличилось как давление в резервуаре, так и производство геотермального пара. Глубокая разведка показала наличие водопроницаемых горизонтов в метаморфическом фундаменте до глубин 3000-4000 м с давлением в резервуаре 70 бар и температурой 350⁰С. Гидротермы в этом резервуаре были представлены перегретым паром с большим содержанием летучих хлоридов. Был выбран особый режим работы электростанций, чтобы избежать проблемы коррозии эксплуатируемого оборудования, как в скважинах, так и конструкции парособирающих систем и турбин.

На разведанном месторождении Травале-Радикондоли, площадью 50км² эксплуатируется 15 скважин с общим расходом перегретого пара 140 кг/с при давлении 8014 бар, с температурой 190-250⁰С. Неконденсируемые газы колеблются в пределах 4-8 вес.%. Установленная мощность 90 МВт, производится 5 турбогенераторами.

Глубокое бурение показало наличие водоносных горизонтов в метаморфическом фундаменте на тех же глубинах и аналогичных термодинамических и химических характеристиках, что и в районе Лардерелло. По данным геолого-структурного анализа сделан вывод, что геотермальное месторождение Лардерелло и Травале-Радикондоли принадлежат одной и той же глубинной геотермальной системе, так как на глубине 3000 м 300-градусная изотерма объединяет оба участка и ограничивает площадь 400 км².

На основании данных глубокого бурения в южной части поля (скважина дала 70кг/с перегретого пара) разработана программа по бурению дополнительных скважин, которая предположительно позволит ввести в строй ещё 600МВт установленных мощностей ГеоТЭС. Первый из этих блоков в 20МВт уже эксплуатируется с марта 2000 года.

Геотермальный район Монте-Амиата (Тоскана) включает два геотермальных поля: Баньоре и Пьянкастаньяйо. Они открыты в конце 1950х-начале 1960 х годов. Здесь первые скважины вскрыли неглубокий водоносный горизонт в известняках. Программа глубокого бурения была успешно реализована и в метаморфическом фундаменте, который подстилает верхний геотермальный резервуар, были вскрыт трещинный коллектор на глубинах 2500-4000 м. Этот резервуар представляет собой вододоминирующую геотермальную систему с гидростатическим давлением 200 бар на глубине 30000 м и температурой 300-350⁰С. Извлекается двухфазная смесь, которая сепарируется на оголовках скважин при давлении 20 бар. Содержание неконденсируемых газов в паре составляет 80-15 вес. %. Общая мощность обеих ГеоТЭС составляет 111.5 МВт и в 2000году вводится на поле Баньоре ещё один блок-генератор мощностью 20МВт.

Геотермальное поле Латера (Лациум) располагается в вулканическом районе горы Волсини в северной части провинции Лациум. Вододоминирующий резервуар, размещённый в основном в карбонатной и карбонатно-кремнистой формациях, характеризуется температурами 190-240⁰С (средняя температура 210⁰С). Скважины извлекают пароводяную смесь с минерализацией 10-12 г/л и содержанием газов 4-5 вес % (98 % СО₂). Здесь пройдено 5 эксплуатационных и 4 реинжекционных скважин. В 1990 году введена в эксплуатацию ГеоТЭС мощностью 40 МВт. Электростанция, первая такого типа, базируется на двухступенчатом цикле. На отработанных термах работает ГеоТЭС с бинарным циклом (% МВт).

Значительный экономический эффект даёт дистанционное или автоматическое управление геотермальными установками с максимальной мощностью 60 МВт. В настоящее время все геотермальные электростанции контролируются дистанционно с единого пункта управления, который расположен в Лардерелло, где работает посменно 12 операторов.

Прямое использование геотермального тепла в Италии экономически не стимулировало исследования и разработки низкотемпературных ресурсов, т.к из недр геотермальных систем извлекался геотермальный пар, а жидкие гидротермы при такой технологии отсутствовали. Однако в период после 1995 года и по настоящее время в этой области имеется некоторый прогресс. Многие населённые пункты в районе Лардерелло отапливаются за счёт пара от геотермальных электростанций. В Лардерелло открыт плавательный бассейн, построены новые теплицы в Радикондоли. Применяются тепловые насосы. Современное состояние прямого использования геотермальной энергии в Италии показано в таблице 11.

Геотермальная энергетика в США

США являются мировым лидером в развитии геотермальной энергии, а также в производстве электричества за счёт геотермальных ресурсов.

Геотермальная энергия в США составляет незначительную долю в общем производстве электрической энергии. В 1998 году эта доля равна 0.38%.

На уровне штатов геотермия играет важную роль в Калифорнии и Неваде и заметную в штатах Гавайи и Юта. Имеется потенциал в её использовании на Большом острове в штате Гавайи и возможно в будущем на Тихоокеанском северо-западе страны.

Наибольшее развитие геотермальная энергетика в США получила в 1980 годах (ежегодный прирост 11%). В 1990-98 годах средний рост геотермальной энергии составил лишь 0.14 %. В этот период наблюдалось снижение мощности ГеоТЭС в Гейзерах Калифорнии до 1140 МВт с уровня 1875 МВт в 1990 г. Таблица 12 показывает суммарное производство электроэнергии ГеоТЭС США по штатам.

I = промышленные процессы

C = кондиционирование воздуха

A = сушка с/х продуктов

F = рыборазведение, животноводств

H = обогрев помещений (кроме тепловых насосов)

B = бани и бассейны (включая бальнеологию)

G = теплицы и парники

S = таяние снега

2) Энтальпия пара или пароводяной смеси

3) Мощность МВт = Мак. расход (кг/с) [входная температура (С⁰) - выходная температура (С⁰) х 0.004184 (МW=10⁶W)

= Мак. расход (кг/с)[ (входная энтальпия ( кдж/кг) - выходная энтальпия (кдж/кг)] х 0.001

Использование энергии = средний расход (кг/с) х [входная температура (С⁰) - выходная температура (С⁰) х 0.1319 (Тдж=10¹²дж)

= средний расход (кг/с) х [входная энтальпия (кдж/кг) -выходная энтальпия (кдж/кг)] х 0.03154

КПД = [Годовая потребление энергии Тдж/год) х 0.03171] / мощность (МВт)

Таблица 11. Использование геотермальной энергии в Италии для прямого нагрева на 32 декабря 1999 года

Место	Тип (1)	Максимальное использование	Мощ- ность (МВт)	Годовое потребление
		Flow Rate kg/s	Т (С0)	Энтальпия (2)		Ave. Flow kg/s	(4)	КПД (5)
			Inlet	Outlet	Inlet	Outlet
Piancastaanaio	G	17.52	97	50	2200	209	34.88	8.79	551.98	0.50
Larderello Industria	1	5.60	160	95	2780	398	13.34	1.89	141.99	0.34
Larderello villaggi	H	1.95	160	95	2780	398	4.64	0.56	42.07	0.29
Larderello impianti sportivi	B	0.50	200	80	2860	335	1.26	0.05	3.98	0.10
Lardercllo SCL	I	3.91	200	80	2860	335	9.88	2.37	188.74	0.61
INACASA Larderello	H	0.29	180	70	2755	293	0.72	0.06	4.66	0.21
Montecerboii	H	1.39	180	80	2800	293	3.49	0.28	22.14	0.20
Serrazzano	H	0.79	180	80	2800	293	1.98	0.11	8.70	0.14
Lustignano	H	0.28	180	80	2800	293	0.70	0.03	2.37	0.11
San Dalmazio	H	0.28	180	80	2800	293	0.70	0.03	2.37	0.11
Castelnuovo V.C.	H	2.74	105	70	2200	293	5.23	0.97	58.34	0.35
SassoPisano	H	0.99	110	70	2640	293	2.33	0.24	17.77	0.24
Isolver	I	0.07	.1.17	70	2650	293	0.17	0.01	0.74	0.14
Az. Agr. Castelnuovo	G	1.32	105	70	1000	293	0.93	0.66	14.72	0.50
Az. Agr. Castelnuovo	G	2.80	70	30	--	--	0.47	1.35	7.12	0.48
COSVIG	F	0.31	105	70	2685	293	0.74	0.08	6.04	0.26
Az. Ag. LagoBpracifera	G	0.70	125	100	2730	419	1.62	0.17	12.39	0.24
Monterotondo M.mo	H	0.95	170	70	2750	293	2.33	0.40	31.00	0.42
Ecomilk Carboli	I	1.89	185	70	2755	293	4.65	0.27	20.97	0.14
Le Serre Radicondoli	G	0.71	185	70	2755	293	1.75	0.17	13.20	0.24
Fen-ara	H	129.61	98	68	--	--	16.27	58.13	230.02	0.45
Abano Terme	B/H	580.00	78	37			99.50	200.00	1081.58	0.34
Montegrotto Terme	B/H	470.00	75	37	--	--	74.73	170.00	852.07	0.36
Battaglia Terme	B/H	1)0.00	64	37	--	--	12.43	40.00	142.45	0.36
Galzignano	G	30.30	58	40	--	--	2.28	15.00	35.61	0.50
Civitavecchia (Pantani)	G	238.00	52	30	--	--	21.91	58.19	168.86	0.24
Canino	G	7.80	40	35	--	--	0.16	1.96	1.29	0.26
Baunodi Romaaiia	H	25.00	40	18	--		2.30	15.02	43.59	0.60
Acnui Terme	H	9.50	70	35			1.39	5.98	27.61	0.63
Rodiao	G/F	10.57	60	18	--	--	1.86	5.97	33.07	0.56
Общее							324.64		3767.44

Таблица 12. Суммарная установленная мощность ГеоТЭС США 1995-2005 годы (МВт)

Штат Год	Калифорния	Гавайи	Невада	Юта	Общее
1995	2369	25	196	31	2621
1996	2343	25	196	31	2595
1997	2314	25	196	31	2566
1998	2284	25	196	31	2536
1999	2293	25	196	31	2545
2000	2294	25	196	31	2546
2005	2295	25	196	31	2547
	90%	1%	8%	1 %	100%

Хотя роста установленной мощности геотермальных электростанций, судя по таблице 12, не наблюдается, однако в действительности в ряде штатов производилось бурение на геотермальные ресурсы. Подавляющее большинство геотермальных скважин находится в Калифорнии. За период с 1995-99 годы было пробурено 20 новых скважин (13 продуктивных и 7 реинжекционных). Так же велись активные буровые работы на Солтон Си и Коса. Пик буровых работ в Неваде пришёлся на 1991 год, когда была пробурена 31 скважина всех типов. В 1995-99 годах было пробурено 28 продуктивных скважин.

В начале 1990 годов на Гавайях были подтверждены геотермальные ресурсы, достаточные для работы 25 МВт электростанции, но после 1995 года была пробурена лишь одна геотермальная скважина.

В других штатах было пройдено несколько скважин с целью оценки перспектив развития геотермальной энергетики. Лишь одно место на острове Иналашка на Алеутских островах (штат Аляска) серьёзно рассматривалось с целью бурения 5 скважин для 15 МВт электростанции. Однако проект не был реализован. В штате Айдахо геотермальное поле на реке Рафт не использовалось, после того как 5 МВт пилотная бинарная ГеоТЭС была закрыта. Буровые работы в 1995-99 годах здесь не проводились, хотя попытки их проведения предпринимались.

В 1995-99 годы в штате Нью-Мексико в кальдере Вэллес и на Фелтон Хил работы не производились. Оба этих геотермальных поля активно разведывались в 1970 годах. Первый из них прекратили разрабатывать из-за низкой продуктивности скважин, связанной с низкой проницаемостью водоносных комплексов, а Фелтон Хил использовался в качестве полигона для разработки технологии извлечения геотермальной энергии из сухих нагретых пород. Испытания этой системы были проведены в начале 1990 годов. Проект был завершён в 1997 году.

В штате Юта была пробурена лишь одна скважина в течение 1995-99 годов на Сулфурдал Кове Форт.

Одной из характерных особенностей развития геотермальных исследований в США является очень широкий круг учёных, инженеров, технических работников, буровиков, менеджеров и аналитиков, участвующих в решении проблем, связанных с этими исследованиями. Это не только специалисты, входящие в Совет по геотермальным ресурсам, а и многие индивидуальные работники. Среднее количество геотермиков в США в 1995-99 годах, связанных с Советом по геотермальным ресурсам,-661, плюс 128 человек привлекалось из других стран, т.е. всего 790 специалистов. Снижение активности в развитии геотермальной энергетики обусловлено уменьшением числа компаний, занимающихся геотермией и, как следствие, увеличением числа безработных. Предполагается, что на каждого специалиста, работающего в рамках Совета по геотермальным ресурсам, приходится 2-3 человека, связанных с геотермальными проектами, то общее число людей в США, занимающихся геотермальной энергетикой, составляет 3000-4000 человек

Предполагается, что если все планируемые мощности реально вступят в строй действующих, то общая установленная мощность геотермальных электростанций достигнет 3395 МВт в течение 2001 -2005 годов. Большинство вводимых мощностей придётся на штаты Калифорнию и Неваду.

Проблемы использования геотермальных ресурсов в Новой Зеландии

До конца 1980-х годов центральное правительство Н. Зеландии играло непосредственную и активную роль в программе производства электрической энергии. Энергетическая промышленность находилась под политическим влиянием, а не была сферой лишь экономических интересов. Этим самым определялась ограниченная ответственность компаний. Новая организация - Электрическая Корпорация Н. Зеландии структурировалась, как коммерческое предприятие с привлечением частного сектора. Управление находилось в руках правительства. Электрическая Корпорация ответственна за производство 95 % всех потребностей электрической энергии в Н. Зеландии. Такая структурная перестройка энергетической промышленности оказалась успешной. По сравнению со стоимостью электрической энергии в 1987 году, цена на электричество в 1995 году снизилась на 21 %.

В результате этих реформ в энергетике Н. Зеландии все геотермальные электростанции были приватизированы. После прихода к власти партии лейбористов и альянса в 1999 году дальнейшая приватизация была приостановлена.

Современное планируемое производство электрической энергии в Н. Зеландии обобщено в таблице 13.

Таблица 13. Современное и планируемое производство электрической энергии в Н. Зеландии

	Геотермальная	Не ископаемое топливо	Гидро	Другие возоб- новляемые источники	Всего
	МВт эл.	Пр-во ГВт.час/ год	МВт эл.	Пр-во ГВт.час/ год	Мвт Эл.	Пр-во ГВт час/ год	МВт эл.	Пр-во ГВт час/ год	МВт эл.	Пр-во Гвтчас/ год
Работало в январе 2...

Подобные документы

• Экологические и технологические проблемы извлечения йода и брома из геотермальных вод

  Разработка и оценка эффективности мероприятий по усовершенствованию технологии производства йода (брома) из геотермальных и попутных промышленных вод нефтегазовых месторождений. Направления и значение упрощения механизма извлечения йода и брома.
  
  статья [19,3 K], добавлен 30.11.2015
  

• Геотермальные ресурсы Земли

  Понятие и структура геотермальных ресурсов как запасов глубинного тепла Земли, эксплуатация которых экономически целесообразна современными техническими средствами. Их источники и разновидности. Принципы и этапы утилизации "сухого" глубинного тепла.
  
  презентация [1,8 M], добавлен 30.09.2014
  

• Геотермальная энергетика, геотермальные ресурсы Дагестана

  Геотермальная энергетика: современное состояние и перспективы развития. Гидрогеотермические исследования; основные месторождения термальных и минеральных вод. Прогнозная оценка ресурсов Республики Дагестан, методы газонефтяных поисков и разведки.
  
  курсовая работа [48,7 K], добавлен 15.01.2011
  

• Палеотектонические реконструкции

  Распределение активных вулканов, геотермальных систем, районов землетрясений и известных векторов миграции плит. Вулканические породы и малоглубинные интрузии. Донные магнитные реверсные структуры. Химия первичных пород, диагностика главных разломов.
  
  реферат [2,7 M], добавлен 06.08.2009
  

• Модели эпитермальной минерализации: критические сопоставления

  Разведка золотых месторождений. Максимальные изменения температуры и давлений. Флуктуации давлений и гидравлическое дробление, кипение и изменения гидрогеологических условий системы. Концентрации металлов в осадках из геотермальных скважин и источников.
  
  реферат [1,6 M], добавлен 04.08.2009
  

• Плотинная схема выработки электрической энергии с приплотинной малой ГЭС на р. Турья мощностью 50 кВт

  Расчет мертвого объема водохранилища, ежедневных расходов и уровней воды. Поперечный профиль плотины, расчет коэффициента запаса устойчивости, крепления верхового откоса, паводкового и турбинного водосборов. Гидротехнические расчеты по водохранилищу.
  
  курсовая работа [906,9 K], добавлен 18.05.2011
  

• Классификация запасов нефти и газа

  Общее представление о ресурсах и запасах нефти и газа. Экономические критерии в новой классификации запасов и прогнозных ресурсов. Пример переоценки запасов месторождений участков нераспределенного фонда недр Сибирской платформы по новой классификации.
  
  реферат [708,5 K], добавлен 19.04.2011
  

• Режимы нефтяных и газовых пластов

  Определение термина "режим нефтегазоносного пласта". Проектирования рациональной системы разработки и эффективного использования пластовой энергии с целью максимального извлечения нефти и газа из недр. Геологические условия и условия эксплуатации залежи.
  
  курсовая работа [529,3 K], добавлен 19.06.2011
  

• Этапы развития и технологические режимы эксплуатации нефтяного месторождения

  Характеристика процесса разработки месторождений. Физическая сущность режима истощения пластовой энергии. Обзор основных источников пластовой энергии. Условия для проявления естественного газонапорного, водонапорного, гравитационного и смешанного режимов.
  
  контрольная работа [63,9 K], добавлен 21.08.2016
  

• Субмаринные воды

  Понятие и территории распространения субмаринных вод, их отличительные особенности. Основные факторы, влияющие на процессы формирования и движения данных вод. Эксплуатация субмаринных источников, сферы их использования и главные источники энергии.
  
  доклад [825,8 K], добавлен 25.05.2012
  

• Проблемы истощения нефтяных ресурсов

  Запасы, производство и потребление нефти по странам мира. Современные тенденции мирового рынка нефти. Организационно-экономические мероприятия, направленные на повышение эффективности разработки месторождений в условиях истощения нефтяных ресурсов.
  
  курсовая работа [147,3 K], добавлен 25.12.2013
  

• Оценка эксплуатационных запасов подземных вод при наличии привлекаемых естественных ресурсов

  Общее понятие о ресурсах и запасах, их разновидности. Районирование территорий и виды работ, выполняемые в связи с региональной оценкой прогнозных эксплуатационных ресурсов. Характеристика методов определения эксплуатационных запасов подземных вод.
  
  дипломная работа [447,0 K], добавлен 10.12.2014
  

• Классификация запасов нефти и газа

  Подсчет и пересчет запасов различными методами. Размещение месторождений нефти и газа в мире. Нетрадиционные ресурсы и возможности их реализации. Главные экономические критерии в новой классификации запасов и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов.
  
  реферат [705,7 K], добавлен 19.03.2014
  

• Направления использования ресурсов техногенных месторождений на примере низконапорного газа

  Выявление роли и место техногенных месторождений в современной экономике. Определение направления использования ресурсов техногенных месторождений на примере низконапорного газа. Анализ роли локальных рынков в формировании спроса на данную продукцию.
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 29.11.2015
  

• Реки Евразии и их значение в хозяйстве

  Сравнительная таблица крупнейших рек Евразии. Характеристика рек бассейнов внутреннего стока, Атлантического, Северного Ледовитого, Тихого и Индийского океанов, их хозяйственное применение. Проблемы, в результате неразумного использования речных ресурсов.
  
  реферат [49,3 K], добавлен 09.04.2014
  

• Методы, повышающие проницаемость пласта и призабойной зоны

  Эффективность разработки месторождения, дебиты добывающих скважин, приемистость нагнетательных и доля пластовой энергии на подъем жидкости непосредственно в скважине. Гидравлический разрыв пласта, гидропескоструйная перфорация и торпедирование скважин.
  
  презентация [1,8 M], добавлен 28.10.2016
  

• Эксплуатация нефтяных и газовых скважин

  Понятие о нефтяной залежи, ее основные типы. Источники пластовой энергии. Пластовое давление. Приток жидкости к скважине. Условие существования режимов разработки нефтяных месторождений: водонапорного, упругого, газовой шапки, растворенного газа.
  
  презентация [1,0 M], добавлен 29.08.2015
  

• Шахтный подъем

  Пути повышения срока службы канатов шахтных подъемных установок. Выбор ёмкости подъёмного сосуда и каната, основные размеры органа навивки. Расход энергии КПД установки. Расчёт мощности на валу двигателя и потребляемой из сети, диаграммы мощностей.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 19.11.2013
  

• Классификация и характеристика систем разработки месторождений

  Выделение эксплуатационных объектов. Системы разработки в режиме истощения, с искусственным восполнением пластовой энергии. Разработка нефтяных залежей с газовой шапкой, закачкой газа в пласт и многопластовых месторождений. Выбор плотности сетки скважин.
  
  реферат [260,3 K], добавлен 21.08.2016
  

• Гамма-гамма каротаж

  Понятие и условия применения гамма-гамма каротажа как метода исследования разрезов буровых скважин, основанного на измерении рассеянного g-излучения, возникающего при облучении горных пород g-квантами средний энергии. Оценка его преимуществ, недостатков.
  
  презентация [251,0 K], добавлен 09.05.2016
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам