Energia geotermalna to rodzaj energii odnawialnej, która jest w stanie wykorzystać ciepło z podłoża ziemskiego do ogrzewania budynków i uzyskiwania ciepłej wody w bardziej ekologiczny sposób. Jest to jedno z mniej znanych źródeł odnawialnych, ale jego wyniki są bardzo niezwykłe.
Ta energia Musi powstać w elektrowni geotermalnej, ale co to jest instalacja geotermalna i jak działa?
Elektrownia geotermalna
Elektrownia geotermalna to obiekt, w którym ciepło jest pozyskiwane z Ziemi w celu wytwarzania energii odnawialnej. Emisja dwutlenku węgla do atmosfery przy wytwarzaniu tego rodzaju energii wynosi średnio około 45 g. To odpowiada za mniej niż 5% emisji odpowiada w elektrowniach spalających paliwa kopalne, więc można ją uznać za czystą energię.
Największymi producentami energii geotermalnej na świecie są Stany Zjednoczone, Filipiny i Indonezja. Należy pamiętać, że energia geotermalna, choć odnawialna, to energia ograniczona. Jest ograniczona, nie dlatego, że ciepło Ziemi zostanie wyczerpane (daleko od tego), ale że można je wydobyć w realny sposób tylko w niektórych częściach planety, gdzie ziemska aktywność termiczna jest silniejsza. Chodzi o te „gorące miejsca”, w których więcej energii można wydobyć na jednostkę powierzchni.
Ponieważ wiedza na temat energii geotermalnej nie jest bardzo zaawansowana, Stowarzyszenie Energetyki Geotermalnej szacuje, że tylko obecnie 6,5% światowego potencjału tej energii.
Zasoby energii geotermalnej
Ponieważ skorupa ziemska działa jak warstwa izolacyjna, aby uzyskać energię geotermalną, ziemię należy przekłuć rurami, magmą lub wodą. Pozwala to na emisję do wnętrza i jej wychwytywanie przez elektrownie geotermalne.
Wytwarzanie energii elektrycznej z energii geotermalnej wymaga wysokich temperatur które mogą pochodzić tylko z najgłębszych części ziemi. Aby nie tracić ciepła podczas transportu do zakładu, należy zbudować kanały magmowe, obszary gorących źródeł, cyrkulację hydrotermalną, studnie wodne lub połączenie ich wszystkich.
Ilość zasobów dostępnych z tego rodzaju energii zwiększa się wraz z głębokością wiercenia i bliskością krawędzi płyt. W tych miejscach aktywność geotermalna jest większa, więc jest więcej użytecznego ciepła.
Jak działa elektrownia geotermalna?
Działanie elektrowni geotermalnej opiera się na dość złożonej operacji, w której działa system roślin polowych. Oznacza to, że energia jest pobierana z wnętrza Ziemi i przenoszona do elektrowni, w której wytwarzana jest energia elektryczna.
Pole geotermalne
Pole geotermalne, na którym pracujesz, odpowiada obszarowi lądu z wyższym gradientem geotermalnym niż normalnie. Oznacza to większy wzrost temperatury na głębokości. Ten obszar o wyższym gradiencie geotermalnym jest zwykle spowodowany istnieniem warstwy wodonośnej zamkniętej z gorącą wodą, która jest magazynowana i ograniczona przez nieprzepuszczalną warstwę, która zachowuje całe ciepło i ciśnienie. Nazywa się to rezerwuarem geotermalnym i to stąd jest pozyskiwane ciepło w celu wytworzenia energii elektrycznej.
Na tych polach geotermalnych znajdują się studnie geotermalne, które łączą się z elektrownią. Para jest wydobywana siecią rur i kierowana do zakładu, gdzie energia cieplna pary jest przekształcana w energię mechaniczną, a następnie w energię elektryczną.
Proces generowania
Proces wytwarzania rozpoczyna się od wydobycia mieszaniny pary i wody ze złoża geotermalnego. Po dostarczeniu do zakładu para jest oddzielana od wody geotermalnej za pomocą sprzętu zwany separatorem cyklonowym. Po wydobyciu pary woda jest ponownie wypuszczana na powierzchnię do zbiornika w celu ponownego podgrzania (jest więc źródłem odnawialnym).
Wydobyta para jest kierowana do instalacji i uruchamia turbinę, której wirnik obraca się ok 3 obrotów na minutę, co z kolei uruchamia generator, w którym tarcie z polem elektromagnetycznym przekształca energię mechaniczną w energię elektryczną. Z generatora wychodzi 13800 woltów, które po przekazaniu do transformatorów, są konwertowane na 115000 XNUMX woltów. Energia ta jest wprowadzana w liniach wysokiego napięcia i przesyłana do podstacji, a stamtąd do pozostałych domów, fabryk, szkół i szpitali.
Po obróceniu turbiny para geotermalna jest ponownie skraplana i ponownie wprowadzana do podłoża. Proces ten powoduje ponowne podgrzanie wody w złożu geotermalnym i sprawia, że jest to pozyskiwanie energii odnawialnej, ponieważ po ponownym podgrzaniu zamienia się w parę i ponownie obraca turbinę. Za to wszystko można powiedzieć, że energia geotermalna jest to czysta, cykliczna, odnawialna i zrównoważona energiaponieważ przy ponownym wtryskiwaniu zasób, z którego wytwarzana jest energia, jest doładowywany. Gdyby oddzielona woda i skroplona para nie zostały ponownie wprowadzone do zbiornika geotermalnego, nie byłoby to uważane za energię odnawialną, ponieważ po wyczerpaniu zasobu nie można by już więcej wydobywać pary.
Rodzaje elektrowni geotermalnych
Istnieją trzy rodzaje elektrowni geotermalnych.
Suche instalacje parowe
Panele te mają prostszą i starszą konstrukcję. Są to takie, które bezpośrednio wykorzystują parę o temperaturze ok około 150 stopni lub więcej do napędzania turbiny i wytwarzania energii elektrycznej.
Flashowe rośliny parowe
Rośliny te działają na zasadzie podnoszenia gorącej wody pod wysokim ciśnieniem przez studnie i wprowadzania jej do zbiorników niskociśnieniowych. Po obniżeniu ciśnienia część wody odparowuje i oddziela się od cieczy napędzając turbinę. Podobnie jak w innych przypadkach, nadmiar wody w stanie ciekłym i skroplona para są zawracane do zbiornika.
Centralne cykle binarne
Są najnowocześniejsze i mogą pracować w temperaturach płynów tylko 57 stopni. Woda jest tylko umiarkowanie gorąca i jest przepuszczana razem z innym płynem, który ma znacznie niższą temperaturę wrzenia niż woda. W ten sposób w kontakcie z wodą już przy temperaturze zaledwie 57 stopni odparowuje i może służyć do przemieszczania turbin.
Dzięki tym informacjom z pewnością nie ma wątpliwości co do działania elektrowni geotermalnej.
Jak działa ogrzewanie termiczne? Mówimy ci:
