Использование геотермальной энергии

Геотермальное тепло в зависимости от температуры теплоносителя можно утилизировать либо "непосредственно", либо преобразовывать его в электричество. Так месторождения с относительно невысокими температурами (30-100 ) наиболее рационально использовать в целях прямого теплоснабжения (для отопления зданий и обеспечения жителей горячей водой), а для производства электроэнергии с приемлемыми технико-экономическими показателями температура геотермального флюида должна достигать, как правило, не ниже 150 °С [7].

Использование геотермальной энергии для целей теплоснабжения

По способу добычи теплоносителя геотермальные системы классифицируются на две группы (Рис. 15): глубинные, использующие энергию земли глубже 1000-1500 метров, и приповерхностные.

Рис. 15. Классификация геотермальных систем[5]

Фонтанная технология

Самой распространенной глубинной технологией на сегодняшний момент является фонтанная система. Она используется при разработке месторождений термальных вод или источников сухого и влажного пара, находящихся под высоким давлением. После бурения скважины в таком месте, теплоноситель сам поднимается на поверхность, где попадает в коллекторные установки, отдает тепло и по специальным системам возвращается обратно в землю. Эта технология имеет ряд существенных недостатков, в основном, экологического и ресурсного характера, в связи с чем она не имеет перспектив для развития большой энергетики [30].

Циркуляционная технология

Циркуляционная технология представлена геотермальными циркуляционными системами (ГЦС) трех типов: с естественными проницаемыми коллекторами, с преобразуемыми трещинными зонами, с искусственно создаваемыми коллекторами в слабопроницаемых скальных породах. Ее суть заключается в создании искусственного «фонтана» – в пробуренную скважину или существующую в земной коре трещину заливается вода, попадая куда, она их расширяет и создает подземные водные или паровые резервуары, к которым в свою очередь пробуривается еще одна «выводящая» скважина. Прошедшая через теплообменники вода потом возвращается в водный резервуар через первую скважину [28].

Циркуляционная технология разработки геотермальных месторождений природными коллекторами успешно применяется во Франции, имеет промышленное распространение в Германии, на Украине (Крым), в Дании, Швейцарии, США, Польше, России (Чечня, Дагестан) и др. Основными препятствиями широкого применения этой технологии можно считать: 1) высокие требования к геолого-геотермическим характеристикам естественного коллектора - глубине, температуре, мощности и проницаемости, определяющим экономическую целесообразность геотермального теплоснабжения; 2) сравнительно низкие температуры пород продуктивных горизонтов, вызывающие необходимость использования теплонасосных установок; 3) зональность распространения геотермальных ресурсов [30].