Горбатовский Д.В., Федосова Т.Ю., Новиков Г.Ю.
ФАКТОРЫ И ТЕНДЕНЦИИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПЕРСПЕКТИВУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ СТАНЦИЙ В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ *
Аннотация:
в работе рассмотрены тенденции и факторы развития геотермальной энергетики в мире. Оценен потенциал отечественных геотермальных ресурсов. Отмечено применение в нашей стране прогрессивных технологий, связанных с использованием бинарных технологий и сепарирования. Сформулированы факторы, определяющие развитие отечественной геотермальной энергетики
Ключевые слова:
геотермальная станция, геотермальные ресурсы, геотермальная энергетика, бинарный цикл, сепараторы
В период с 2013 по 2018 год, суммарная мощность геотермальных электростанций в мире возросла на 20 % и составила 12725 МВт. Прогнозируется, что к 2022 году ее величина достигнет 20000 МВт. Повышение интереса к геотермальным источникам энергии обусловлено следующими причинами: нестабильность на мировых рынках традиционных энергетических носителей, экологическая безопасность геотермальной энергетики в традиционном понимании (выбросов газообразных загрязняющих веществ в атмосферу), развитие технологической базы геотермальной энергетики, перспективность использования геотермальных станций в качестве элементов автономных энергосистем для регионов. В России геотермальные ресурсы доступны в Центральном регионе, на Северном Кавказе, Сибири — зона Байкальского рифта, Красноярский край, Чукотке, Сахалине, полуострове Камчатка и Курильских островах. Наиболее перспективным для геотермальной энергетики является Дальний Восток (Камчатка и Курильские острова). На сегодняшний день пробурены порядка 400 скважин на глубину от 170 до 1800 м. С 1966 года успешно работает Паужетская геотермальная электростанция. Она использует 21 скважину с глубинами от 220 до 480 м. Каждая из них в среднем обеспечивает около 10 кг/с пароводяной смеси с теплосодержанием 170 ккал/кг. Потенциал месторождения, на котором работает станция, позволяет генерировать электрическую мощность 50 МВт. Сейчас в мировой геотермальной энергетике используются технологические схемы станций прямого, бинарного и комбинированного циклов — в зависимости от фазового состояния и температуры геотермального теплоносителя. Основной прирост в суммарной установленной мощности геотермальных станций в последние годы осуществляется за счёт развития бинарных технологий. Их основное преимущество заключается в использовании для производства электроэнергии низкотемпературного источника тепла. Технологические схемы современных геотермальных станций можно классифицировать по фазовому состоянию геотермального теплоносителя, типу термодинамического цикла и применяемых турбин. Геотермальные электростанции работают на геотермальном теплоносителе в виде перегретого пара, пароводяной смеси и горячей воды. Станции с бинарным циклом в основном применяются на месторождениях с температурой горячей воды 90–120 °C, что позволяет использовать во втором контуре низкокипящего рабочего тела и повысить за счет этого эффективность работы станции. К современным технологиям, обеспечивающим повышение эффективности геотермальных турбин, можно отнести: внутриканальную сепарацию влаги в проточной части турбины, системы периодической промывки проточной части и концевых уплотнений на работающей турбине, управление физикохимическими свойствами геотермального теплоносителя присадками поверхностно-активных веществ, снижение потерь в турбинных решётках за счёт оптимизации геометрии сопловых и рабочих лопаток. Указанные технологии нашли применение и в отечественном турбиностроении для геотермальной энергетики. Так, в конструкции геотермальной паровой турбины мощностью 25 МВт работающей на Мутновской станции применены специальные устройства для сепарации влаги, позволяющие удалить до 80 % жидкой фазы в виде крупных капель и жидких плёнок из проточной части турбины. В связи с этим разработаны и успешно эксплуатируются на модульных энергоблоках Мунтовской и ВерхнеМунтовской геотермальных станций горизонтальные сепараторы, отличающиеся высокой эффективностью и малыми габаритами. Степень сухости пара на выходе из сепаратора достигает 99,99 % [2]. С учетом сказанного можно сделать вывод о том, что определяющими факторами развития отечественной геотермальной энергетики с учетом мировых тенденций и специфики ТЭК России являются: использование геотермальных станций в качестве элементов автономных энергосистем, хорошая обеспеченность России геотермальными ресурсами, экологическая безопасность геотермальных станций в традиционном понимании, широкое использование в геотермальной энергетике прогрессивных технологий, связанных с применением бинарных систем и сепарирования влаги. Широкие перспективы применения геотермальных ресурсов открываются в автономных энергетических системах для ряда районов Северного Кавказа и Дальнего Востока, где они наиболее доступны.
Номер журнала Вестник науки №8 (29) том 3
Ссылка для цитирования:
Горбатовский Д.В., Федосова Т.Ю., Новиков Г.Ю. ФАКТОРЫ И ТЕНДЕНЦИИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПЕРСПЕКТИВУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ СТАНЦИЙ В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ // Вестник науки №8 (29) том 3. С. 40 - 46. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/3544 (дата обращения: 30.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2020. 16+