Геотермальная энергетика, геотермальные ресурсы Дагестана

Чокракский водоносный горизонт–5 скважин (№№ 1т, 3т, 5т, 17т, 21т), эксплуатационные дебиты 1000-2500 м³/сут, температура 99-100ºС, минерализация 1,83-9,2 г/л, избыточное давление на устье 7-14 атм.

Месторождение Кардоновка

Расположено в Кизлярском районе в 10км к юго-востоку от г. Кизляра, в пределах с. Кордоновка.

В эксплуатации находится одна скважина № 4т, подаю

щая термальную воду из апшеронского горизонта. На базе этой скважины функционирует колхозная баня и организован розлив столовой воды, дебит до 25 м³/сут, температура воды на устье скважин 40ºС, минерализация 2,18г/л, избыточное давление 6,0 атм.

Рис 2. Принципиальная интегрированная схема использования геотермальных вод:

1 - добывающая скважина; 2 - выработка электроэнергии; 3 - холодильные процессы; 4 - теплицы; 5 - тепловая насосная установка; 6 - промышленные процессы; 7 - лесопильные предприятия; 8 - производство продуктов питания; 9 - дегидратация; 10 - сушка зерна; 11 - корм скота; 12 - центральное отопление и горячее водоснабжение; 13 - обогрев почвы и полив сельхозугодий; 14 - рыборазведение; 15 - химическое производство; 16 - бальнеолечение и бассейны; 17 - нагнетательная скважина.

2.2 Современное состояние и перспективы развития геотермальной энергетики

Мировой потенциал изученных на сегодня(2006 год) геотермальных ресурсов составляет 0,2 ТВт электрической и 4,4 ТВт тепловой мощности. Примерно 70% этого потенциала приходится на месторождения с температурой флюида менее 130˚С.

Последние годы характеризуются резким увеличением объемов и расширением областей использования геотермальных ресурсов.

Новейшие энергетические технологии с использованием геотермальных ресурсов отличаются экологической чистотой и по эффективности приближаются к традиционным.

На современных ГеоЭС коэффициент использования мощности достигает до 90%, что в 3-4 раза выше, чем для технологий с использованием других ВИЭ (солнечной, ветровой, приливной). На ГеоЭС, использующих ГЦС-технологию и бинарный цикл (БЭС), полностью исключаются выбросы диоксида углерода в атмосферу, что является важнейшим экологическим преимуществом таких энергетических установок.

В последние годы быстрыми темпами развиваются технологии прямого использования геотермальных ресурсов в теплоснабжении, За последние 15 лет суммарная тепловая мощность геотермальных систем теплоснабжения увеличилась более трех раз и достигла 28 ГВт.

В таких системах в качестве первичного источника тепла используется низкопотенциальная (Т=55ºС) термальная вода и петротермальная энергия верхних слоев земной коры. Общая установленная мощность теплонасосных систем слставляет 15,723 ГВт, при годовой выработке тепла 86673 ТДж. Наибольшее развитие технологии теплонасосных систем получила в США, Германии, Канаде.

Россия располагает не только большими запасами органического топлива, но и также и геотермальными ресурсами, энергия которых на порядок превышает весь потенциал органического топлива. Использование тепла Земли в России может составить до 10% в общем балансе теплоснабжения, На территории России разведано 66 геотермальных месторождений с производительностью более 240 000 м³/сут термальных вод и более 105 000 м³/сут парогидротерм. Пробурено свыше 4000 скважин для использования геотермальных ресурсов.

В настоящее время проблемами использования тепла земли занимаются около 50 научных организаций, которые находятся в ведении Российской академии наук и ряда министров.

Чтобы обеспечить высокую экономическую эффективность термальных вод необходимо максимально использовать тепловой потенциал, чего можно достигнуть при комплексном использовании этих вод. Примером комплексного использования термальных вод служит Мостовское месторождение в Краснодарском крае. Необходимо отметить, что эксплуатация большинства геотермальных месторождений ведется на достаточно низком уровне. Зачастую после потребителя, термальные воды сбрасываются с Т = 50-70ºС. Полезно используется примерно 1/5 теплового потенциала термальной воды.

Из-за ошибочных технических решений (прямая подача потребителю воды, не соответствующей по химическому составу установленным нормам и т.д.) использование термальных вод во многих случаях было скомпрометировано.

Низкий уровень эксплуатации месторождений и огромная разница между значительными запасами геотермальной энергии и малой ее используемой частью объясняется некоторыми специфическими факторами, характеризующими эту энергию, а также технологией ее извлечения и использования.

Такими факторами являются:

• высокая стоимость скважин и низкие транспортабельные качества термальных вод;

• необходимость обратной закачки отработанных вод и значительные расходы на их подготовку;

• невозможность аккумулирования тепловой энергии на длительный период;

• коррозионно-агрессивные свойства;

• одноразовость использования термальных вод в системе теплоснабжения и сравнительная их температура.

В связи с этим возникают научно-технические и технологические проблемы геотермальной энергетики, основными из которых являются:

• освоение технологий строительства высокодебитных скважин с горизонтальными столами в продуктивном горизонте;

• перевод бездействующих скважин на выработанных нефтяных и газовых месторождениях для добычи геотермального флюида;

• широкое освоение ГЦС (геотермальных циркуляционных систем);

• разработка эффективных методов борьбы с коррозией и солеотложением;

• разработка эффективных технологий утилизации низкопотенциального геотермального тепла.

Области применения и эффективность использования геотермальных вод зависят от их энергетического потенциала, общего дебита и запаса скважин, химического состава, минерализации, агрессивных вод, наличия потребителя и т.д.

Наиболее эффективной областью применения геотермальных вод является отопление, горячее и техническое водоснабжение объектов различного назначения. Максимальный энергетический эффект достигается созданием специальных систем отопления с повышенным перепадом температур.

Сегодня используется 3,5% мирового геотермального потенциала для выработки электроэнергии и только 0,2% – для получения тепла.

В зависимости от температуры геотермальные ресурсы широко используются в электроэнергетике и теплофикации, промышленности, сельском хозяйстве, бальнеологии и других областях.

К началу 2005г. ГеоЭС работают в 24 странах мира, а суммарная установленная мощность их достигла 8910,7 МВт. Лидерами по установленной электрической мощности ГеоЭС являются США- 2544 МВт, Филиппины- 1931, Мексика- 953, Индонезия- 797, Италия- 790, Япония- 535, Новая Зеландия-435, Исландия- 200 МВт. Годовая выработка электроэнергии на ГеоЭС мира в 2004г. Составила 56 798 ГВт ч.

В последние годы активно развиваются геотермальные системы теплоснабжения на основе тепловых насосов.

 Скачать реферат