1598005528-5a29f77d2a9bb899a883b13e75ca9e01 (811229), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Интересно отметить, что стоимость 1 т пара для бытовых потребителей Манхэттена П)ью-йорк) в 15-20 раз выше, чем для потребителей пара из геотермальных источников, эксплуатируемых фирмой "Пасифик гэз эид электрик". Освоение геотермальиого месторождения в окрестности озера Солтон-О1 потребовало исследования и разработки новых методов производства электрической энергии и извлечения минерального сырья при использовании концентрированных термальных растворов. Фирмы поддержали инженерные разработки электростанциЯ, работающих по двухкомпоиеатной схеме, а также плаиы создания первой такой установки.
Целый ряд полученных фирмами результатов был опубликован в печати и представлен на научных конференциях. Тем ие менее многие результаты ие опубликованы и держатся в секрете от конкурентов. Общие затраты фирм иа изучение и освоение геотермальных ресурсов неизвестны, однако, по всей вероятности, оаи достигают ае. скольких десятков миллионов )юлларов в год, ае считая затрат иа арендование земель, бурение и сооружение электростанций. В заключение этого раздела отметим, что Управление эиергетических исследований и разработок США (ЕВРА) выделило иа освоеиие геотермальиых ресурсов в 1974 г. 6,2, в 1975 г. — ! 3,9, а в 1976 г. — 28,4 млн.
долл. 134). По программе, разработанной ЕВРА, ссуды, выдаваемые заимодателями фирмам под проекты, предусматРивающие разработку источников геотермальной энергии, будут стра. коваться государством, что уменьшит финансовый риск заимодателей. Оценки предельных запасов геотермальной энергии Оценки геотермальиых ресурсов США и вклада от их использоваиия в общие потребности страны в энергии отличаются более чем в тысячу раз. Например, расчеты, выполненные на основании сделанаых Уайтом 135) оценок, показывают, что по крайней мере в течение ближайших 50 лет при существующих экономических условиях и соВРеменном уровне техники можно вырабатывать 5 — 10 тыс.
МВт электрической мощности. а Главк ~ Ф ,й ~$ ь Ф 1 Согласно оценкам, приведенным в работе [361„к 1986 г. мощность ГеоТЭС США, главным образом в шт. Калифорния и Невада, может возрасти до 7 — 19 тыс. МВт. В докладе сенатской комиссии по топливным и энергетическим ресурсам в июне 1972 г. Рекс [321 указал, что при успешном выполнении расширенной правительственной программы мощность ГеоТЭС в западных штатах может возрасти в ближайшие 20 лет до 400 тыс. Мвт.
Значительные отличия в оценках геотермальных ресурсов отражают влияние множества факторов, в том числе различных допущений относителвно развития техники и уровня цен, а также целевого назначения оценок и неоднозначного истолкования понятий "ресурсы" и "запасы", однако основная причина расхождения заключается в отсутствии фактических данных о самих ресурсах. Умеренные оценки геотермальных ресурсов и запасов приведены на фиг.
1.4 и составлены на основании приведенных в работе [381 данных. Запасы и ресурсы следует отличать от полных запасов, которые определяются Шурром и Нетшертом [39[, как все количество данного материала, содержащегося в земной коре, независимо от того, известно или неизвестно о его существовании, и независимо от стоимостных показателей. Полные запасы геотермальных ресурсов определяются и работе [391, как вся теплота земной коры при температурах выше средней температуры поверхности ( 15'С). Согласно оценкам Уайта,количь ство этого тепла до глубины 10 км составляет 10~ Дж, что в 2000 раз превышает мировые запасы угля. Оценки Гросслинга количества тепла, заключенного в земной коре на территории США в породах до глубины 10 км и в подземной воде, содержащейся в трещинах и порах осадочных пород депрессий, дают - 2 к 10" Дж [401 Однако лишь очень малая часть полных запасов геотермального тепла может рассматриваться как ресурсы.
Извлечение всего содержащегося в земной коре тепла не только экономически неоправданно, но может привести к таким нежелательным последствиям„как оседание земной поверхности и землетрясе. ния, связанным с возникновением термических напряжений. Какую часть полных запасов геотермальной энергии можно рассматривать в виде ресурсов, зависит от ряда факторов, таких, как глубина извлечения, предполагаемое распределение температур до этой глубины, эффективная пористость, удельная производительность месторождения и проницаемость его пород, физическое состояние теплоносителя (вода или пар), уровень техники, экономичность различных видов пчанхзш ляяаФ яеаюяЫрля юЖ иапФлг яяюлляргя ионипруодао таль овономе шаямянтяд ся Глава т Гастврлишьныв рвсурсы как лцоолвктианыя источник анвргии ЯЯ использования и политика правительства в области исследований, освоения, аренды, защиты окружающей среды и т.д.
Допущения, касающиеся оценки технических возможностей, экономики и правительственной политики, являются основной причиной больших отличий в опубликованных оценках геотермальных ресурсов; Установленные промышленные гвотермальные ресурсы в США (за искаючвнием расположенных в Национальных парках) сааниваются на фиг. 1.4 в 1Ош Дж на основе приведенной в работе [8) оценки содержания их в земле 6 ° 10ш Дж, включая измеренные и оцененные ресурсы. Эта оценка учитывает месторождения с преобладанием пара в Долине Больших Гейзеров, а также несколько месторождений высокотемпературных горячих вод, расположенных в западных районах США.
Так как при современном уровне техники можно извлечь только 15н тепла, то на фиг. 1.4 полные промышленные запасы оцениваются в 10ш Дж. Этого тепла достаточно для выработки !000 МВт электрической энергии в течение ближайших 50 лвт при к.п.д. преобразования энергии 14ны В отличие от этого, согласно оценкам Рекса [37), только запасы месторожцвний с преобладанием пара в Долине Больших Гейзеров могут обеспечить выработку 1000 МВт в течение 100 лет. Неразведанные промышленные геотермальные ресурсы (стоимость извлечения энергии из которых соизмерима со стоимостью обычных видов энергии) оценены на фиг. 1.4 в (6-12) ° 10ш Дж на устье скважины. Это количество тепла получено на основе оценки Уайта [35) промышленных гвотермальных ресурсов США на глубине до 3 км, которые используются в виде электрической энергии (в предположении, что 1ата всего этого тепла при температуре месторождения превращается в электрическую энергию). Такого количества геотермальных ресурсов достаточно для производства 3000-6000 МВт электрической энергии в течение 50 лет.
При оценках вырабатываемой электрической энергии должны приниматься во внимание возможности современной технологии. Поэтому, учитываемые в этих оценках месторождения должны иметь температуры не менее 180 С, так как при меньших, температурах после вскипания образуются малые количества пара, и представлять собой системы с преобладанием пара и с высокотемпературными водами. По сравнению с приведенными оценками Рекс [37) показывает, что только на месторождениях с преобладанием пара в Долине Больших Гейзеров можно выработать 15 тыс. МВт мощности в течение 100 лет. Килкни [36) не дает точных оценок геотермальных ресурсов, однако его прогнозы ожидаемой мощности ГеоТЭС основаны по крайней мере на минимальных оценках геотермальных ресурсов.
Он, на. пример, оценил установленную мощность ГеоТЭС в 1985 г. в 7000 МВт при стоимости 5,25 10 ' долл/ кВт- ч (производство электроэнергии от систем с преобладанием пара). Оценка ресурсов для потенциально возможного промышленного использования составляет 4 ° 10о' Дж (фиг. 1А). Такого количества тепла достаточно для производства 40 тыс.
МВт мощности в течение по крайней мере 50 лет. Эти ресурсы, заключенные в основном в системах с высокотемпературными водами (> 180 С), с экономической точки зрения целесообразно использовать уже в настоящее время или в ближайшем будущем. Решающими экономическими факторами могут оказаться стоимость закачки использованного теплоносителя, разработка систем с вторичным теплоносителем или других эффектив- ных систем и методов многоцелевого использования (электрическая энергия — пресная вода — минеральное сырье).
В настоящее время большов внимание уделяется производству электрической энергии из термальных вод путем использования системы, в которой тепло этих вод передаеты в теплообменнике другой жидкости, например изобутану или фрвону, которые кипят при низких температурах и на паре которых работает турбина Такая электростанция работает в Советском Союзе в Паратунке на Камчатке, где температура термальных вод составляет 81'С.
В США к такой системе производства. электроэнергии проявляют большой интерес, и, как известно, такая установка на изобутане мощностью 10 МВт уже сооружена летом 1976 г. и работает в Импириал-Валли [2). Используемые здесь рассолы содержат 25,ба~а растворенных солей. В схеме преобразования энергии предусмотрено четырехразовое всшапание рассола при постепенном уменьшении давления. Образовавшийся пар конденсируется в тецлообменнике, при этом тепло передается второй жидкости (изобутану), которая испаряется и направляется в турбину. Паровой конденсат из теплообменника вместе с солями, выделившимися при вскипании рассола, возвращаются в коллектор. Если двухлетний опыт работы установки будет успешным, то на этом месторождении будет построена ГеоТЭС мощностью 50 МВт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
