Техника - молодёжи 1987-03, страница 21
ТЕПЛО ЗЕМНЫХ ГЛУБИН Олег КРЕМНЕВ, академик АН УССР Земля — огромный аккумулятор тепловой энергии. По самым скромным подсчетам, из трехкилометрового поверхностного ее слоя может быть извлечено 8 • 1017 кДж геотермальной энергии. Однако используется она и в нашей стране, и за рубежом пока незначительно. В чем же здесь трудности и каковы перспективы? ГДЕ СТРОИТЬ ГЕОТЭС? Говоря о геотермальной энергии, не следует забывать, что температура воды или пара, выходящих из скважин, невысока. А это существенно сказывается на эффективности утилизации их тепла. Дело в том, что сегодня для производства электроэнергии экономически целесообразно иметь температуру теплоносителя не ниже 150°С. Правда, есть установки, использующие и менее горячую геотермальную воду. В них она нагревает теплоноситель второго контура (например, фреон), имеющий низкую температуру кипения. Образовавшийся пар вращает турбину. Но мощность подобных установок невелика (10—100 кВт), а потому энергия обойдется дороже, чем на традиционных электростанциях. Сегодня действуют немногим более ста геотермальных электростанций суммарной мощностью 3 млн. кВт. Уже 17 лет на Камчатке работает Паужетская геотермальная электростанция мощностью 11 тыс. кВт, использующая пароводяную смесь, поступающую с глубины 600—900 м. В системе вода испаряется, пар подается в турбину, вращающую электрогенератор. Раньше отработанная вода сбра- ■ сывалась в реки, ныне она закачивается в подземный горизонт. Сейчас на Камчатке, на редкость богатой геотермальными водами, ведется подготовка к строительству еще одной, Мутновской электростанции, мощностью 200 тыс. кВт. Здесь будет выводиться пар с температурой 220°С. А отработанный конденсат станет возвращаться под землю. ГеоТЭС пока не получили распространения прежде всего потому, что размещаются лишь там, где горячая вода либо изливается на поверхность земли, либо где подземные «теплохранилища» расположены сравнительно близко к по-вехности. В таких случаях не нужно бурить глубокие скважины и, следовательно, отпадает надобность в наиболее дорогостоящей части геотермальной электростанции. Поскольку тепловая мощность таких пластов невелика, единичная мощность установок достигает лишь нескольких десятков киловатт. Тепло же окружающих горных пород практически не используется. Масштабы использования термальных вод для теплоснабжения значительнее, чем для производства электроэнергии, однако и они пока невелики и потому в энергетике заметной роли не играют. Еще одна причина, весьма ограничивающая строительство этих электростанций, состоит в следующем: термальные воды, как правило, высоко минерализованы, и сбрасывать их после отработки приходится в специально отведенных местах. В Западной Сибири геологами от-. крыт целый подземный океан площадью 3 млн. км2, воды которого нагреты до 70—90°С. Есть ли возможность повысить роль этого океана тепла в энергетике страны?, ПО ЗАМКНУТОМУ ЦИКЛУ По существу, геотермальные месторождения — пористые породы, заполненные горячей водой,— представляют собой природные котлы. Но в отличие от обычных котлов, в которых отработанный пар после конденсации неоднократно возвращается, они работают по незамкнутому циклу. А что, если создать циркуляционную систему — воду, отработавшую на поверхности земли, не сбрасывать, а вновь возвращать вглубь? В этом случае будет использоваться тепло не только термальной воды, но и окружающих горных пород, и количество его возрастет в 4—5 раз. Снимается проблема загрязнения окружающей среды минерализованными водами. Конечно, чтобы создать циркуляционный контур, нужно пробить -300-400 м Система теплоснабжения с использованием искусственных проницаемых зон, создаваемых с помощью взрывов. К потребителю Для повышения температуры термальной воды можно применить вакуум-водяной тепловой нас ос. 2* 19 |
