1598005370-70491a7283ca3540dddce2de932120e0 (811201), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Главной трудностью являетсл создание промышленной инфраструктуры для солнечной энергетики. Наиболее приемлемые варианты использования будут зависеть ат выбранной технологии н района размещения. Характер ресурсов солнечной энергии и технологии предполагают, что, хотя индустрия солнечной энергетики будет, возможно, иметь некоторые структурные особенности, отличные от сегодняшней структуры энергетической индустрии, существующие отрасли имеют вазможность помочь солнечной энергетике задействовать весь свой потенциал.
Осиовмые направления работ во солнечной элергешвке следующие: обеспечение благодаря использованию солнечной энергии максимально возможной экономии топлива в народном хозяйстве; сооружение систем солнечного горячего водоснабжения, отопления и кандиционнравания воздуха для жилых домов и общественно-коммунальных учреждений; строительство сезонных установок для летних баз отдыха. кемпингов, детских лагерей с системами горячего водоснабжения; создание централизованных систем солнечного теплоснабжения для небольших населенных пунктов и микрорайонов; строительство для нужд сельского хозяйства гелиотеплиц, гелиосушилок сельскохозяйственной продукции, солнечных опреснителей воды, водоподъемных установок, ферм с системами солнечного тепла- и хладоснабжения, солнечных установок па переработке биомассы; строительство экспериментальных н опытно-промышленных солнечных электростанций с термодинамическим циклом для комбинированной выработки тепла и электрической энергии; строительство крупных электростанций с фотоэлектрическим преобразованием солнечной энергии в электрическую, соединенных с энергосистемой или гидрааккумулирующей станцией; создание и производство малогабаритных фотозлектрическнх станций мощностью 0,01-10 кВт для снабжения автономных потребителей„ строительство солнечных высокотемпературных установок для технологических целей, в частности дпя получения тугоплавких н сверхчистых материалов.
' ГЛАВА У. ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА 01. Источники тепла в недрах земли В соответствии с современными представлениями выделение теплоты в недрах Земли связано с совокупностью следующих процессов. 1, Радиоактивный распад элементов: элементы с периодом полураспада„меньшим периода формирования Земли, распались при первоначальном разогреве планетного вещества; распад долгоживущих элементов продолжается в настоящее время. Общее количество теплоты, выделившейся за счет радиоактивного распада, оценивается в (О„б-2,0) 10и Дж.
2, Воздействие притяжения Солнца и Луны, приводящее к земным приливам и торможению Земли. За счет этого фактора за время существования Земли выделилось до 30% теплоты радиогенного происхождения. 3. Гравитационная деформация материала Земли с образованием плотного ядра и менее плотной оболочки вызвала (по оценкам) выделение (1,5 — 2,0).10" Дж теплоты. 4.
Тектонические процессы, вызывающие вертикальные и горизонтальные смещения крупных блоков земной коры и ее упругие деформации, приводят к ежегодному выделению 3 10н Дж теплоты. 5. Предполагается, что химические превращения в недрах Земли могли привести к вьщелению 1,2.10м Дж теплоты. В центре Земли температура находится в пределах 4000-5000 К, в магматнческнх очагах, сравнительно близких к поверхности, достигает 1200-1500 К. Плотность теплового потока из внутренних областей Земли к ее поверхности в среднем составляет б 10' Вт!мз. Этому соответствует температурный градиент около 30 К/км.
В районах молодых складчатых областей тепловой поток может доходить до 0,3 Вт/мз при температурном градиенте 200 К/км и более. $ 2. Геотермальные ресурсы земли Геотермальные ресурсы классифицируются по четырем группам." 1) месторождения сухого пара - ресурсы сравнительно легко осваиваются, но встречаются редко; 2) месторождения влажного пара - распространены в большей степени, однако при освоении возникают проблемы, связанные с коррозией и повышенным содержанием солей; 3) горячая вода - ресурсы большие, используются главным образом для отопления в тепличном хозяйстве; 4) теплота сухих горных пород - ресурсы большие, однако технология использования находится в ранней стадии освоения, По характеру скопления термальные воды делят на трещинно-жильные н пластовые. Трещинно-жильные термальные воды встречаются в горно-складчатых областях и характеризуются локальными выходами термальных источников и парогилротерм с температурой до 370 К н вьпле, Пластовые термзльные воды зале- и гают в пределах континентальных платформ, краевых прогибов и горных впадин.
Такие бассейны пса могут занимать площади в сотни ы ц С'1 ' тысяч и миллионы квадратных ки- * яд х лометровб няя ЕБя г:-". По степени минерализации различают. "термальные воды с м~ й ЕД я, низкой мннерализацией (до 10 г/л), которые могут использоваться без предварительной подготовки', тере м мальные воды со средней минерамят ' ° лнзацией (10-35 г!л), требующие ,Й очистки; термальные воды с высокой термалнзацией (35-200 г/л и $ ~~ более), которые могут использоа е ь ч ваться в двухконтурных схемах.
Наиболее перспективными зов нами с большими геотермальнымн ресурсами являются зоны тихоокеанского и среднеземноморского пят, М. С вььыьяяее ятнеяьюьачяь ттетев- вулканического пояса, где сосредо- точено до 80'.4 всех действующих т-дяявыеьбьтяаьтыпзьэячкамх-ляятта. вулканов на Земле. В отмеченных ьь 'б""ы"вьяьяея'з ь'ь"ьткь""юья'тан районах на глубине 1-2 км исследо- 4 - в ярьыыясыяяестн; б - а бьльнтелыни. вано более 100 геотермальных систем, в большинстве которых температура около 450 К, в 20 районах более 510 К, в б более 570 К, а в геотермальной системе Камни Флегрей (Италия) -738 К.
1 В относительно небольшом количестве в парогндротермах преобладмт пар с температурой более 500 К, в остальных системах вода. Данные по геотермальным ресурсам и нх практическому освоению представлены на рис. 34. 1Активное использование геотермальных ресурсов может оказывать неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Основными негативнымн факторами являются: повышенный уровень шума на выходе нз скважины„загрязнение водоемов при сбросе в ннх термальных вод с повышенным содержанием солей; загрязнение окружающего воздуха попут- !36 ными газами (Ней, СНи ХНе).„тепловое загрязнение окружающей средщ; повышение влажности воздуха за счет испарения в градирнях. Во многих ~трапах проводятся исследовательские работы, направленные на очищение окружающей среды от последствий эксплуатацмэс геотермальньпс месторождений.
Разрабатываются эвукогасители, методьэ закачки использованной воды в пласт, методы предотвращения выброси вредных газов. 53. Схемы действующих ГКОТЭС Типичные примеры тепловых схем действующих ГеоТЭС представлены ниже. ф Схема 1 (рис.Зз). Сухой пар из скважин после отделения в сепараторе твердых вйлюченийс направляегся непосредственно в турбину, оттуда в конденсатор смвшиввющего типа. Конденсат охлаждается в градирне. „ $ Часть охлажденного конденсата используетсЯ длл конценеации гэарас вы- рос'-зз схеме геотэс шедшего из турбины, а остальная " сэхом наре с конщщнщнром смещианмээакачивается обратно в пласт.
При- щего типа: мер реализации такой схемы блоки г - пар иа сквемнаьч 2- еэроюач 3 - смо- щиаааапия конденсатор; 4 - срааирищ 5- ГеоТЭС 'Тейзеры", введенные в экс-, плуатацию до 1979 г. Схема 2 (рнс.Зб). Отличается от предыдущей тем, что пар после турбины направляется в конденсатор поверхностного типа, а сопутствующие газы отводятся эжекто- кг э ром и очищаются от сероводорода, По такой схеме работают блоки ГеоТЭС 'Тейзеры", введенные в эксплуатацию после 1979 г. Схема 3 (рнс.37). ИспользуетСЯ В тЕХ СЛУЧаЯХ, КОГДа В ГЕОтср- Рис. Эб.
Схема Г,отЗС, раб ющеа оу- мяльной среде преобладает вода. хом парс с конденсатором поасрхнестного Пароводяная смесь поступает в се- апа: ПаратОР, В КОтОрОМ Пар Отдспястея 1- иав нэ сщ екааеч 2" эмещовз 3 - система от жидкости н направляется в тур- "~~~ бину, а рассол эакачивается обратно в пласт. Схема 4. (рис.38). Отличается от схемы 3 наличием, кроме сепаратора, еще н расширителя.
Использование расширителя усложняет схему, обуславливает необходимость использования двух паровпусков в турбйны, но позволяет существенно (на 15-20%) повысить выработку электроэнергии на единицу массы рассола, поднимаемого из скважины. Вторая ступень расширения воды мог- ., т ла бы еще более увеличить степень использования рассола, однако нз-за большого усложнения схемы этот вариант оказыва- . ется экономически невыгодным и практи- Рнс. Зт. Сх аа ГсотЗС. Работам- чески не используется.
По схеме с сепара- мев на пароаоланол снеек с оянотором и расширителем работает установка ' ~"'пчатьзм Ро'~~'пнем' мощностью 50 МВт на японской ГеоТЭС з Хочебару, установка мощностью 40 МВт пасет. на станции Эль Сальвадор (Сальвадор). Схема 5 (рис.39). Двухконтурный цикл, в котором геотермальная среда передает теплоту в промежуточном теплообменнике другому рабочему телу. Преимущества двухконтурного цикла: 1) более полное использование теплоты рассола и закачка его в пласт с меньшей температурой; 2) воэможность использования геотермальных сред с пониженной Ркс. Зб. схема з еотэс, работакш ея па паре- температурой; копаная сме а с аатхсттпмзчетьзм Рампнрей«.
3) атрЕССИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ГЕО- р термальной среды не попалакзт в ступень расшаратмач 3 - аторак ступень рас- турбину, конденсатор и другое обосеаратмзн 4- закачка а накат. рудование, что обеспечивает более длительный срок нх эксплуатации; 4) сопутствующие вредные газы не попадают в окружающую среду.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
