Геотермальная энергетика. Классификация ресурсов
Всю природную теплоту, содержащуюся в твердой, жидкой и газообразной составляющих земной коры, можно рассматривать как геотермальные ресурсы двух видов:
- гидротермальные — пар, вода, газ;
- петрогеотермальные — разогретые горные породы.
Гидротермальные источники энергии делятся на водные, пароводяные и пар.
Водные геотермальные источники энергии, одним из условий, существования которых является наличие пласта горных пород, передающего тепло, могут находиться на различной глубине. Давление в таких системах выше атмосферного, поэтому вода может нагреваться выше 100 °С, выходя на поверхность в виде пароводяной смеси.
В пароводяных и паровых месторождениях водоносные пласты находятся между двумя водонепроницаемыми слоями: нижний передает тепло от мантии к воде, верхний предотвращает выход воды на поверхность Земли. При эксплуатации таких месторождений высвобождение пара и перегретой воды возможно только после бурения скважины, после чего пар сам выходит на поверхность.
Температура воды или пара в гидротермальных источниках зависит от расстояния к мантии Земли и к горячим магматическим породам.
Петрогеотермальные источники расположены в тех районах земной коры, где нет воды. Использование таких источников тепловой энергии требует бурения параллельных буровых скважин, в одну из которых закачивается вода, тогда как вторая используется для получения пара или горячей воды.
Наиболее пригодные для промышленного использования источники геотермальной энергии в соответствии с классификацией Международного энергетического агентства делятся на 5 типов:
- Месторождения геотермального сухого пара; они сравнительно легко разрабатываются, но встречаются достаточно редко. Почти половина всех действующих в мире геоТЭС используют тепло этих источников.
- Источники влажного пара — смеси горячей воды и пара; такие месторождения встречаются значительно чаще, однако в процессе их освоения появляется необходимость предотвращения коррозии оборудования геоТЭС и загрязнения окружающей среды (необходимо проводить удаление конденсата из-за высокой степени его засоленности).
- Месторождения геотермальной воды, которые содержат горячую воду или пар и воду. Встречаются в соответствующих аномалиях и представляют собой, так называемые геотермальные резервуары, образующиеся в результате наполнения подземных пустот водой атмосферных осадков; нагреваются находящейся вблизи магмой.
- Сухие горячие скальные породы, разогретые магмой, находятся на глубине 2 км и имеют наибольший ресурс энергии.
- Магма представляет собой нагретые до 1300 °С расплавленные горные породы.
Дата публикации: 15.04.2013