Was ist und wie funktioniert ein Geothermiekraftwerk?

Geothermiekraftwerk

Geothermie ist eine Art erneuerbarer Energie, die in der Lage ist, die Wärme aus dem Untergrund der Erde zu nutzen, um Gebäude zu heizen und Warmwasser auf ökologischere Weise zu gewinnen. Es ist eine der weniger bekannten erneuerbaren Quellen, aber seine Ergebnisse sind sehr bemerkenswert.

Diese Energie Es muss in einer geothermischen Anlage erzeugt werden, aber was ist eine geothermische Anlage und wie funktioniert sie?

Geothermisches Kraftwerk

Gasemissionen aus einem Geothermiekraftwerk

Ein Geothermiekraftwerk ist eine Anlage, in der der Erde Wärme entzogen wird, um erneuerbare Energie zu erzeugen. Die Kohlendioxidemissionen in die Atmosphäre aus der Erzeugung dieser Art von Energie betragen durchschnittlich etwa 45 g. Diese macht weniger als 5% der Emissionen aus entsprechend in Anlagen zur Verbrennung fossiler Brennstoffe, so dass es als saubere Energie betrachtet werden kann.

Die weltweit größten Produzenten von Geothermie sind die USA, die Philippinen und Indonesien. Es muss berücksichtigt werden, dass Geothermie, obwohl erneuerbar, eine begrenzte Energie ist. Es ist begrenzt, nicht weil die Wärme der Erde (weit davon entfernt) erschöpft sein wird, sondern es kann nur in einigen Teilen des Planeten, in denen die terrestrische thermische Aktivität stärker ist, auf tragfähige Weise gewonnen werden. Es geht um diese "Hot Spots", an denen Pro Flächeneinheit kann mehr Energie gewonnen werden.

Da das Wissen über Geothermie nicht sehr weit fortgeschritten ist, schätzt die Geothermal Energy Association, dass es nur genutzt wird Derzeit 6,5% des weltweiten Potenzials dieser Energie.

Geothermische Energieressourcen

Geothermie-Speicher

Da die Erdkruste als Isolierschicht fungiert, muss die Erde mit Rohren, Magma oder Wasser durchbohrt werden, um geothermische Energie zu erhalten. Dies ermöglicht die Emission des Innenraums und dessen Erfassung durch die Geothermiekraftwerke.

Geothermische Stromerzeugung erfordert hohe Temperaturen das kann nur aus den tiefsten Teilen der Erde kommen. Um beim Transport zur Anlage keine Wärme zu verlieren, müssen magmatische Leitungen, Thermalquellen, hydrothermale Zirkulation, Wasserbrunnen oder eine Kombination aus allen gebaut werden.

Die Menge an Ressourcen, die aus dieser Art von Energie verfügbar sind Sie nimmt mit der Tiefe, bis zu der gebohrt wird, und der Nähe zu den Kanten der Platten zu. An diesen Orten ist die geothermische Aktivität größer, sodass mehr nutzbare Wärme zur Verfügung steht.

Wie funktioniert ein Geothermiekraftwerk?

Der Betrieb eines Geothermiekraftwerks basiert auf einem recht komplexen Betrieb, in dem gearbeitet wird ein Feldpflanzensystem. Mit anderen Worten, Energie wird aus dem Erdinneren gewonnen und zu der Anlage transportiert, in der der Strom erzeugt wird.

Geothermisches Feld

geothermisches Reservoir

Das geothermische Feld, in dem Sie arbeiten, entspricht der Landfläche mit einem höheren geothermischen Gradienten als normal. Das heißt, ein größerer Temperaturanstieg in der Tiefe. Dieses Gebiet mit einem höheren geothermischen Gradienten ist normalerweise auf das Vorhandensein eines mit heißem Wasser begrenzten Grundwasserleiters zurückzuführen, der durch eine undurchlässige Schicht gespeichert und begrenzt wird, die die gesamte Wärme und den gesamten Druck speichert. Dies ist als geothermisches Reservoir bekannt und von hier aus wird diese Wärme zur Stromerzeugung gewonnen.

In diesen geothermischen Feldern befinden sich geothermische Wärmeentnahmebohrungen, die mit dem Kraftwerk verbunden sind. Der Dampf wird durch ein Rohrnetz abgesaugt und zur Anlage geleitet, wo Die Wärmeenergie des Dampfes wird in mechanische Energie und anschließend in elektrische Energie umgewandelt.

Generierungsprozess

Der Erzeugungsprozess beginnt mit der Extraktion des Dampf-Wasser-Gemisches aus dem Erdwärmespeicher. Sobald der Dampf in die Anlage gebracht wurde, wird er mithilfe von Geräten vom geothermischen Wasser getrennt Zyklonabscheider genannt. Wenn der Dampf extrahiert wird, wird das Wasser wieder an die Oberfläche in das Reservoir zurückgeführt, um wieder erwärmt zu werden (daher ist es eine erneuerbare Quelle).

Der abgesaugte Dampf wird zur Anlage geleitet und aktiviert eine Turbine, deren Rotor sich bei a dreht 3 Umdrehungen pro Minute, Dies wiederum aktiviert den Generator, bei dem die Reibung mit dem elektromagnetischen Feld mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. 13800 Volt kommen aus dem Generator heraus, der, wenn er zu den Transformatoren übertragen wird, Sie werden auf 115000 Volt umgerechnet. Diese Energie wird in die Hochleistungsleitungen eingeleitet, die zu den Umspannwerken und von dort zu den übrigen Häusern, Fabriken, Schulen und Krankenhäusern geleitet werden.

Der geothermische Dampf wird nach dem Drehen der Turbine wieder kondensiert und wieder in den Untergrund eingespritzt. Durch diesen Vorgang wird das Wasser im Erdwärmespeicher wieder erwärmt und es wird zu einer erneuerbaren Energiegewinnung, da es beim Wiedererhitzen in Dampf umgewandelt und die Turbine wieder eingeschaltet wird. Für all dies kann man sagen, dass Geothermie Es ist eine saubere, zyklische, erneuerbare und nachhaltige Energie, da mit der Reinjektion die Ressource, mit der die Energie erzeugt wird, wieder aufgeladen wird. Wenn das abgetrennte Wasser und der kondensierte Dampf nicht wieder in das geothermische Reservoir injiziert würden, würde dies nicht als erneuerbare Energie betrachtet, da nach Erschöpfung der Ressource kein Dampf mehr entnommen werden könnte.

Arten von Geothermiekraftwerken

Es gibt drei Arten von Geothermiekraftwerken.

Trockendampfanlagen

Trockendampf-Geothermie-Anlage

Diese Paneele haben ein einfacheres und älteres Design. Sie sind diejenigen, die Dampf direkt bei einer Temperatur von verwenden etwa 150 Grad oder mehr die Turbine anzutreiben und Strom zu erzeugen.

Flash Steam Plants

Flash-Dampf-Geothermiekraftwerk

Diese Anlagen arbeiten, indem sie heißes Hochdruckwasser durch Brunnen fördern und in Niederdrucktanks einleiten. Wenn der Druck gesenkt wird, verdampft ein Teil des Wassers und trennt sich von der Flüssigkeit, um die Turbine anzutreiben. Wie in den anderen Fällen wird das überschüssige flüssige Wasser und der kondensierte Dampf in das Reservoir zurückgeführt.

Binärzyklus-Zentralen

Binärkreis-Geothermiekraftwerk

Diese sind die modernsten und können bei Flüssigkeitstemperaturen betrieben werden nur 57 Grad. Das Wasser ist nur mäßig heiß und wird neben einer anderen Flüssigkeit geleitet, die einen viel niedrigeren Siedepunkt als Wasser hat. Auf diese Weise verdampft es bei Kontakt mit Wasser selbst bei einer Temperatur von nur 57 Grad und kann zum Bewegen der Turbinen verwendet werden.

Mit diesen Informationen gibt es sicherlich keine Zweifel am Betrieb eines Geothermiekraftwerks.

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