Плюсы и минусы геотэс: Плюсы и минусы геотермальной энергии

Плюсы и минусы геотермальной энергии

Дата публикации: 4 января 2019

Содержание

• Перспективы и преимущества геотермальной энергии
• Геотермальные источники энергии: плюсы и минусы

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

Плюсы и минусы > Экономика и бизнес > 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.

Плюсы и минусы геотермальной энергии

Возобновляемая энергия

Узнайте о солнечной энергии

Возобновляемая энергия | Геотермальная энергия  | Плюсы и минусы 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
Используется для больших и малых установок	Может привести к нестабильности поверхности
Геотермальная энергетика расширяется
Геотермальная инфраструктура долговечна

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 имеют размер 1 ГВтч.

Существуют крупномасштабные и мелкомасштабные приложения 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 расширяется 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, так как 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 источники энергии. Даже по сравнению с парогазовыми установками геотермальная энергия изначально в четыре-шесть раз дороже.

Высокие первоначальные затраты на разработку геотермальных электростанций во многом зависят от сложности и стоимости глубокого бурения земли для доступа к геотермальным резервуарам.

Геотермальные электростанции могут вызывать землетрясения

Строительство геотермальной электростанции включает в себя 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.

Каковы преимущества и недостатки геотермальной энергии?

Геотермальная энергия — это устойчивый и возобновляемый источник энергии, который до сих пор в значительной степени не используется. Как экологически чистый ресурс, он может удовлетворить потребности в отоплении, охлаждении и электричестве в будущем.

Геотермальная энергия обладает многими преимуществами, но также и некоторыми проблемами, которые необходимо преодолеть, чтобы полностью использовать этот природный ресурс.

Содержимое

Нажмите на ссылки ниже, чтобы перейти к разделу руководства:

• Преимущества
• Недостатки
• Обзор

TWI

TWI является организацией, основанной на промышленном членстве. Эксперты TWI могут предоставить вашей компании расширение ваших собственных ресурсов. Наши специалисты стремятся помочь промышленности повысить безопасность, качество, эффективность и прибыльность во всех аспектах технологии соединения материалов. Промышленное членство в TWI в настоящее время распространяется на более чем 600 компаний по всему миру, охватывающих все отрасли промышленности.

Вы можете узнать больше, связавшись с нами по телефону:

[email protected]

1. Экологичность

Геотермальная энергия более экологична, чем традиционные источники топлива, такие как уголь и другие ископаемые виды 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. Возобновляемая

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 общего объема потенциальной энергии, доступной из геотермальных источников. Хотя в настоящее время мы не можем использовать большинство резервуаров, есть надежда, что количество пригодных для эксплуатации геотермальных ресурсов будет увеличиваться благодаря текущим исследованиям и разработкам в отрасли. В настоящее время считается, что геотермальные электростанции могут обеспечить от 0,0035 до 2 тераватт электроэнергии.

4. Устойчивый / Стабильный

Геотермальная энергия является надежным источником 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. Отопление 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 изменениям температуры, чем воздух, она может выступать в качестве поглотителя/источника тепла с геотермальным тепловым насосом всего в двух метрах от поверхности.

6. Надежность

Энергию, выработанную из этого ресурса, легко рассчитать, поскольку она не колеблется так, 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, в случае ископаемого топлива, которое является исчерпаемым ресурсом, который необходимо добывать или иным образом извлекать из земли.

8. Быстрая эволюция

В настоящее время ведется активное исследование 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 для 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 электростанцию ​​мощностью 1 мегаватт. Однако, если первоначальные затраты высоки, затраты могут окупиться в виде части долгосрочных инвестиций.

5. Устойчивость

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.

Плюсы	Минусы
Этот источник энергии более экологичен, чем обычные источники топлива .	Самым большим недостатком геотермальной энергии является то, что она зависит от местоположения .
Источник возобновляемой энергии .	Газы выбрасываются в атмосферу при копании.
Количество эксплуатируемых геотермальных ресурсов будет увеличиваться благодаря текущим исследованиям и разработкам в отрасли.	Геотермальная энергия подвергается риску землетрясений .
устойчивый источник энергии , поскольку он всегда доступен, в отличие от ветра и солнца.	Дорогостоящий ресурс для подключения к с высокими первоначальными затратами в диапазоне от 2 до 7 миллионов долларов для завода мощностью 1 мегаватт. Оставить комментарий Отменить ответ Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Меню Поиск: