Лекции.Орг


Поиск:




Геотермальды ресурстарды қолдану.




Геотермальды энергияны жоғары температуралы жылу көздерінен алады. ол кейбір ерекшеліктерге ие. Олардың біріне жылутасымалдағыш температуралардың отын жану температураларынан айтарлықтай төмен болуы жатады. Геотермальды энергияның суммалық қоры көп болғанымен, оның термодинамикалық сапасы төмен. Бұл көздер өнеркәсіптік жылу шығару мен мұхиттың жылу энергиясымен тығыз байланысты(14 тарауды қараймыз). Төменде геотермальды энергияны қолдану стратегиялары қысқаша қарастырылған.

Мүмкіндіктер мен тұтынушылықтар үйлесімділігі. Электрэнергияны сапалы өнім ретінде өндіру әрекетімен әрқашан геотермальды көздерді байланыстырады, бұл уақытта жылу энергиясын пайдаланудың ең жақсы тәсілі - комбинациялы режимді (және электрэнергины өндірі мен қыздыру) пайдалану. Электрэнергиясының энергосистемаға берілуі және басқа көздермен өндірілетін электрэнергия тұтынушыларына берілуі сөзсіз. Сонымен қатар электрэнергияға қарағанда температурасы 100 -қа дейінғ тіпті одан да көп болатын жылуды тұтынушылықты ұмытпаған жөн. Осылайша геотермальды энергияны жылу күйінде қолдану маңызды. Егер жылутасымалдағыш температурасы 300 -тан асса және соңғысы 150 -тан төмен болса, электрэнергия өндірулігі қызығушылық танытады. Жылуды 30 км-ден астам арақашыққа тасымадау оңай емес, сондықтан оны алынған жерге жақын қолдану керек. Суық климатты зоналарда тұрғын үйлер мен өндіріс ғимараттарын жылыту жылуға елеулі тұтынушылық тудырады,егер тқрғындар тығыздығы 1к жерге 300 адамнан астам болса. Осылайша, қуаттылығы 100МВТ жылулық станция 2кВт жылу шығынында ауданы шамамен 20*20км болатын тұрғын ауданға қызмет көрсете алады. Ұқсас геотермальды жүйе Исландия мен Жаңа Зеландияда бұрыннан қолданылып келеді. Басқа үлкен жылу тұтынушылары - жылыжайлар(Солтүстік Еуропа үшін 60МВт/к бір қондырғыда), балық өсіру фермалары, азық өнімдерін кептіру және басқа технологияларды жүзеге асыру үшін пайдаланады.

Геотермальды энергияның қолдану обылысын кейбір факторлар анықтайды. Тереңдіктің биіктігіне эспоненциальды ұлғаюы байланысты ұңғымалардың орнатылуына кеткен капиталды шығындар доминантты құн болып табылады. Температура тереңдіктің өсуіне, ал температура энергия өнімділігіне тура пропорционал. Көбінесе ұңғыманың оптимал тереңдігі - шамамепн 5 км. Әдетте энергетикалық қондырғылардың масштабы 100Мвт-тан көп(электрлік немесе жылулық - жоғары температура үшін, тек жылулық - төмен температуралар үшін).

Геотермальды ұңғымадан алынатын жылудың жалпы санын қайта өндірілген және ішінара суытылған су есебінен ұлғайтуға болады. Бұл әдіс қатты минералданған (құрамынды 25кг/ тұз)және ортаның қауіпті ластаушылары болатын опырылма сулардан айырылуға қолайлы. Бірақ бұл станцияның бағасының өсуіне әкеліп соғады.

Жылу алу техникасы. Әлдеқайда табысты жобалардыңгеотермальды аудандарындағы табиғи жерасты коллекторлаына бұрғыланған ұңғымалары бар. Бұл әдіс ұңғымаларында айтарлықтай қысымы бар Гейзерде (Калифорния), Уайракееда(Жаңа Зеландия) қолданылады. Ұқсас әдістер жоғарытермальды аудандардағы су тасушы қабаттардан энергия алу үшін қолданылады. Соңғы жұмыстар құрғақ тау жыныстарынан жылу алуға бағытталған, себебі олар су көздеріне қарағанда үлкен өнімділікті қамтамасық ете алады. Алда келе жатқан мамандар тобы (Лос-Аламосс ғылыми зертхана,АҚШ) ұңғымаға қысым астында болатын суық су көмегімен жартастардың гидроажыраумен ұсақталу әдісін өңдеді(15.6.сурет).

Жыныстардың алдын-ала ұсақтатылуынан кейін су қоректік ұңғыма арқылы бағытталады, тереңдігі 5 км және температурасы 250 болатын жартас жыныстарында тазартылып, жылу су қабылдағыш ұңғыма арқылы бетке қайта оралады. Екі осындай ұңғыма көптеген гигаватт қуаттылығы қондырғыларды энергиямен қамтамасыз ете алады.

Электроэнергиясының генерациясының жүйесі. Жылу алмастырушыларды және турбиналарды қарапайым геотермальды көздер үшін таңдау- арнайы тәжірибені керек ететін комплексті тапсырма. 15.7 суретте бірнеше ГеоЖЭС-тің мүмкін схемалары көрсетілген.

Егер электроэнергияларды алу үшін төмен температуралы көздер қолданса, ал турбинаны жұмыс істетуге судың орнына басқа сұйықтықтар (мысалы, фреон, труол) қолданылады.Жаңа техника түрлері тиімділікті жоғарылатуды талап етеді. Әртүрлі химиялық заттары бар ұңғымалардағы судың жоғары концентрациясынан жылу алмастырушылар қиындықтар туғызуы мүмкін.

15.1 кестеде болашақта қуатын арттыруды жоспарлаған басты қазір істеп тұрған ГеоТЭС-дың тізімі келтірілген. Қазіргі уақытта ГеоЖЭС құрылысына бір киловаттқа шаққандағы 1500-ден 2500-ге долларға дейін шығынжоспарланған, бұл АЭС және ЖЭС-пен біршама бірдей.

 

 

Толық бір ай ішіндегі (Т=29,53 тәулік) прилив орташа биіктікке жеткендегі прилив биіктігі келесі формуламен анықталады:

. (13.36)

Егер

, (13.37)

болса, онда прилив биіктігі келесі теңдеумен анықталады:

. (13.38)

Қуатты тапқанда прилив биіктігінің орташа квадраты есепке алынады:

. (13.39)

Осылайша,

. (13.40)

Бір айда өндіретін орташа қуат:

, (13.41)

мұнда , - прилив периоды.

болғандықтан, (13.41) теңдеуінің аппроксимацидан айырмашылығы көп емес:

, (13.42)

мұнда - приливтің орташа биіктігі:

. (13.43)

Мұнда - биіктің максималды және минималды мәндері.

13.2 - мысал. Егер , , , , және (12сағ 25мин) болса, онда (13.41-43) теңдеулерге сәйкес 16,6 МВт, 15,4 МВт, 16,1 МВт, яғни, мәндерінде аздаған айырмашылықтар бар.

Пайдалану ерекшеліктері. Тәжірибе жүзінде, түрлендірудіңжоғары тиімділігіне қарамастан, максималды қуат алу мүмкін емес. Оған келесі жағдайлар әсерін тигізеді.

1) Аз суда электр энергиясын толық өндіру мүмкін емес, яғни, прилив энергиясының бір бөлігін қолдана алмаймыз.

2) ПЭС турбиналары төмен напор мен жылдамдығы жоғары ағында жұмыс жасауы қажет. Бұл әдеттегі шарттарға ұқсамайды. Мұнда напор төмендесе турбинаның тиімділігі де біршама азаяды.

3) Электр энергиясын тұтынатын халықты тұрақты түрде қамтамасыз етіп отыру керек. Ал ПЭС-да бұл мүмкін емес, себебі бассейндегі су деңгейі үнемі көтеріліп, төмендеп отырады.

 

ПЭС тиімділігін арттыру үшін оның барлық агрегаттарын насос режимінде пайдалану керек, яғни, бассейндегі су деңгейін көтеру керек. Мысалы прилив биіктігі 5 м болсын, егер оның деңгейін 1 м-ге көтерсек, онда 6 м айырымда (перепад) аз суда да жұмыс жасауға мүмкіндік туады. Тіпті насос режимі мен генерация режимінің тиімділігі 50% болса да, энергияны өндіру тиімділігі шамамен 200% болады (13.5 есеп бойынша).

13.7-сурет бойынша ПЭС бассейні бос кезде де, толы кезде де жұмыс жасай алады. Оптималды станция приливтің потенциалды энергиясының 90% түрлендіре алады.

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-12-03; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 834 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Что разум человека может постигнуть и во что он может поверить, того он способен достичь © Наполеон Хилл
==> читать все изречения...

960 - | 873 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.