В буквальном понимании это тепло земли. Источник – разогретое ядро планеты, его температура поддерживается за счет радиоактивного распада, химических реакций и трения. Потенциал геотермальной энергетики практически неисчерпаем, уже сегодня он используется в ряде стран (Исландии, Мексике, России, США, Новой Зеландии). В Исландии таким методом вырабатывается до 27% электрической энергии. Различают два вида геотермальной энергии.
1. Петротермальная. Тепло берется от перегретых горных пород. В связи большой технической сложностью в настоящее время практического использования не имеет.
2. Гидротермальная. Используется более ста лет, источниками энергии являет пар или вода.
Гидротермальные станции делятся на три типа.
С использованием сухого пара
Применяются давно, пар из скважины подается непосредственно на паровую турбину для выработки электрической энергии. По инженерному устройству самые простые. Недостаток – небольшое количество разведанных источников перегретого пара.
С использованием горячей воды
Теплоноситель забирается из подземных горячих водных резервуаров. Температура воды достигает +180°С. При высоком давлении в скважине вода не закипает, процесс парообразования начинается на поверхности в специальных прочных металлических емкостях. Далее пар направляется на лопасти турбины.
Бинарные
Для выработки энергии используется пар и горячая вода. Получили широкое распространение из-за относительной доступности. Из скважины одновременно поднимается пар и вода, пар подается на турбину, а вода на теплообменник.
Перспективные разработки
В настоящее время глубина скважин увеличивается до 2,5–3 км. Новые технологии позволяют значительно уменьшать стоимость бурения и делать строительство таких станций экономически привлекательным. На бурение приходится до 50% сметной стоимости, ученые пытаются уменьшить этот показатель до 30%.
Преимущества сверхглубоких скважин – температура воды достигает +370°С при давлении 220 Бар. Это критическое состояние жидкости, при уменьшении давления освобождается большое количество энергии. Над проектом глубоких скважин работают в Исландии и Норвегии.
Еще одно направление развития геотермальной энергетики – совместная работа с нефтегазовыми скважинами. Такой подход значительно увеличивает прибыльность работы компаний. Недостаток – большая удаленность от населенных пунктов усложняет технологию передачи электрической энергии в существующие сети.
