Геотермальная энергия на подъеме — Строительство

Геотермальная энергия на подъеме

Мощность генерации геотермальной энергии во всем мире выросла с 7 972,7 МВт в 2000 году до 8 933 МВт в 2005 году при работающей 8035 МВт. Это около 0,2% от общей установленной мощности по производству электроэнергии в мире.

Геотермальный тепловой насос (GHP), также известный как наземный тепловой насос (GSHP) или, в общем, геообмен, сегодня является самым быстрорастущим геотермальным приложением. GSHP — это высокоэффективная технология использования возобновляемых источников энергии, получившая широкое признание как в жилых, так и в коммерческих зданиях. К 2005 году во всем мире было установлено 1,4 миллиона установок, а ее мощность увеличилась с 1854 МВт в 1995 году до 15 284 МВт в 2005 году.

Наземные тепловые насосы используются для отопления и охлаждения помещений, а также для нагрева воды. Технология основана на том факте, что Земля (под поверхностью) остается относительно постоянной в течение всего года, теплее воздуха над ней зимой и прохладнее летом. Системы GSHP действительно работают, для которых обычно требуется два прибора, печь и кондиционер, и они потребляют на 25-50% меньше электроэнергии, чем обычные системы отопления или охлаждения.

Геотермальная технология подходит для интегрированных региональных энергетических систем, электрификации сельских районов и мини-энергосистем, особенно в распределенных системах генерации, в дополнение к национальным энергосистемам. Он рекламируется как региональный ресурс, сочетающий в себе использование возобновляемых источников энергии и экологические преимущества.

Геотермальная энергия содержится в нагретых породах и жидкости, которые заполняют трещины и поры в земной коре. Его можно собирать двумя способами: непосредственным использованием горячей воды или пара для отопления помещений или промышленного использования, такого как аквакультура, термальные ванны и горячие источники, а также для питания электростанций. Прямое использование ограничивается низкими температурами, обычно ниже 150 ° С, тогда как для выработки электроэнергии используются высокотемпературные ресурсы свыше 150 ° С. 80 стран разработали прямое использование геотермальной энергии и 20 используют геотермальную энергию для выработки электроэнергии. Прямое низкотемпературное использование потребляет примерно в два раза больше энергии, чем при производстве электроэнергии.

Прямое использование геотермального тепла использовалось в течение тысяч лет. В настоящее время основными приложениями прямого использования являются установки GSHP для обогрева помещений, которые в настоящее время оцениваются в 500 000 единиц и являются первыми по объему глобальной мощности, но третьими по объему производства. Прямое использование геотермальной энергии обеспечивает эффективность в 50-70% по сравнению с эффективностью в 5-20%, достигнутой при косвенном использовании выработки электроэнергии.

Геотермальная энергетика началась в 1904 году с месторождения Лардерелло в Тоскане, которое произвело первое в мире геотермальное электричество. Основное производство в Лардерелло началось в 1930-х и к 1970 году; мощность достигла 350 МВт. Гейзеры в Калифорнии, начатые в 1960-х годах, являются крупнейшим геотермальным заводом в мире. Индивидуальные геотермальные электростанции могут иметь мощность до 100 кВт или до 100 МВт в зависимости от ресурса и потребности в энергии.

Три страны с наибольшим количеством установленной мощности прямого использования тепла — это США (5 366 МВт), Китай (2 814 МВт) и Исландия (1 469 МВт), на которые приходится 58% мировой мощности, которая достигла 16 649 МВт.

Общая установленная мощность производства геотермальной энергии в декабре 2005 года составила 8 933 МВт, из которых 8 035 МВт были введены в эксплуатацию. На шесть стран приходится 86% геотермальной генерирующей мощности в мире. Сначала в США — 2564 МВт (1 935 МВт), затем следуют Филиппины (1 931 МВт, 1838 МВт); в конце 2005 года четыре страны (Мексика, Италия, Индонезия, Япония) имели мощность в диапазоне 535–953 МВт каждая. Мексика и Индонезия выросли на 26% и 35% соответственно в период с 2000 по 2005 год. Несмотря на меньшую базу, Кения достигла самого высокого роста, с 45 МВт до 129 МВт.

За последние пять лет производство геотермальной энергии в мире росло в среднем на 2,3% в год, более медленными темпами, чем 3,25 за предыдущие пять лет, в то время как прямое использование тепла показало сильный рост. При использовании современных технологий глобальная потенциальная мощность для геотермальной генерации оценивается в 72 500 МВт и в 138 100 МВт при использовании усовершенствованной технологии.

Сильный спад в США в последние годы из-за чрезмерной эксплуатации парового поля Гейзеры был частично компенсирован важными дополнениями к мощности в нескольких странах: Мексика, Индонезия, Филиппины, Италия, Новая Зеландия, Исландия, Мексика, Коста Рика, Сальвадор и Кения. Новичками в секторе электроэнергетики являются Эфиопия (1998 г.), Гватемала (1998 г.), Австрия (2001 г.) и Никарагуа.

В 2005 и 2006 годах в Соединенных Штатах наблюдались сильные признаки возобновления роста производства геотермальной энергии. В пяти штатах сейчас есть геотермальные электростанции; Калифорния, Невада, Юта, Аляска и Гавайи. Электростанция Ричарда Бердетта (ранее Galena I) в Неваде начала производство электроэнергии в 2005 году, а первая геотермальная электростанция на Аляске была установлена ​​в 2006 году на горячих источниках Чена. Довольно обширный список проектов был

объявлено в течение следующих десяти лет, с новыми установками, запланированными в Аризоне, Айдахо, Нью-Мексико и Орегоне, в дополнение к существующим пяти «геотермальным» штатам. Япония, Филиппины и Никарагуа объявили об амбициозных планах дальнейшего развития геотермальной энергетики.

Существует три основных технологии для выработки электроэнергии из геотермальной энергии. Сухие паровые электростанции, использующие системы сухого пара, были первым типом геотермальных электростанций, которые будут построены. Они используют пар из геотермального резервуара, поскольку он поступает из скважин, и направляют его напрямую через турбину / генераторные установки для выработки электроэнергии. Парогазовые установки являются наиболее распространенным типом геотермальных электростанций, действующих в настоящее время. Они используют воду при температуре выше 182 ° C, которая перекачивается под высоким

давление на оборудование генерации на поверхности. При достижении генерирующего оборудования давление внезапно снижается, что позволяет части горячей воды превращаться или «вспыхивать» в пар.

Этот пар затем используется для питания турбин / генераторных установок для производства электроэнергии. Геотермальные электростанции бинарного цикла отличаются от систем сухого пара и испарительного пара тем, что вода или пар из геотермального резервуара никогда не соприкасаются с турбиной / генератором, но используются для нагрева другой «рабочей жидкости», которая испаряется и используется для повернуть турбину / генератор.

Геотермальные энергетические проекты требуют больших капитальных вложений для разведки, бурения скважин и установки завода, но имеют низкие эксплуатационные расходы из-за низкой предельной стоимости топлива. Окупаемость инвестиций достигается не так быстро, как с более дешевой электростанцией, работающей на ископаемом топливе, но более долгосрочные экономические выгоды получают от использования этого местного источника топлива.

Затраты на строительство геотермальных станций могут варьироваться в широких пределах, в зависимости от местных условий, и варьируются от минимальных 1,1 до 3 миллионов долларов США за мегаватт. Министерство энергетики подсчитало, что средняя стоимость геотермальных станций, построенных на северо-западе Америки за последние два года, составляет 1,68 млн. Долл. США, где находится или планируется большая часть американских заводов. Тем не менее, в то время как это высоко в

По сравнению с газовой мощностью, которая может составлять всего 460 000 долл. США за мегаватт, эксплуатационные расходы могут быть ниже, поскольку нет затрат на топливо.

Лидерами в разработке геотермальных технологий и установке новых установок являются три американские компании — Calpine, Unocal и Ormat и одна японская компания — Marubeni. Эти компании активно участвуют в создании совместных предприятий на Филиппинах и в Индонезии, а в последнее время в Центральной Америке.

Соединенные Штаты Америки

В декабре 2005 года установленная геотермальная мощность в США составляла 2564 МВт, из которых 1935 МВт были полезными. Значительная разница между установленной мощностью и эксплуатационной мощностью в США была вызвана недостатком пара, вызванным чрезмерной эксплуатацией геотермального поля Гейзерс в Калифорнии. На этом сайте доступный пар может теперь поставлять только 888 МВт из установленной мощности 1421 МВт.

Текущие геотермальные ресурсы, использующие современную технологию, оцениваются в 6520 МВт и в 22 000 МВт с улучшенной технологией.

За последние три десятилетия геотермальная энергетика США стала крупнейшей в мире с установленной электрической мощностью более 2445 МВт. Рост в течение первых двух десятилетий (1960–1980 гг.) Был обусловлен разработкой одной компанией единого ресурса сухого пара. После 1983 года рост сместился в сторону независимых производителей электроэнергии и освоения геотермальных ресурсов с преобладанием воды в нескольких местах.

Устойчивый рост геотермального развития в Соединенных Штатах с 1960 по 1979 год был обусловлен деятельностью в Гейзерах, где значительно расширились полевые разработки партнерства Юнион Ойл Компани из Калифорнии, Магма Энерджи Компани и Тепловой Энергетики, чтобы обеспечить производство пара до система производства электроэнергии Тихоокеанской газовой и электрической компании (PG & E).

Это строительство сделало месторождение Гейзеров крупнейшим геотермальным комплексом в мире. Добыча на Гейзерах достигла пика в 1988 году, но снижение давления в пласте ограничило дальнейшее расширение месторождения. В декабре 2006 года было объявлено о том, что геотермальная электростанция в Бутлин-Рок мощностью 55 МВт на Гейзерах будет вновь открыта после бездействия с 1990 года. Первоначально она будет работать на 20 МВт с планами расширения.

Бурение геотермальных скважин в США прекратилось с 1980-х годов. В Калифорнии в 1996 году было пробурено четыре скважины (одна в Гейзерах и три в Солтон-Си), девять в 1997 году (четыре в Косо, две в Гейзерах и три в Солтон-Си) и семь в 1998 году (три в Косо, одна в Гейзеры и три в Солтон-Си). Всего в период с 1996 по 1998 год в Калифорнии было пробурено только 13 эксплуатационных и семь нагнетательных скважин. Самые перспективные новые районы для геотермальных

разведка ведется на Гавайях и в Каскадных горах Вашингтона, Орегона и Северной Калифорнии.

Планируется дальнейшее развитие, и проекты рассматриваются в 55 этапах. Не все это произойдет, поскольку некоторые из них находятся на стадии предварительного планирования, а другие ожидают одобрения. Мнение геотермальной промышленности в США положительно сказывается на будущем расширении.

Филиппины

Филиппины являются второй по величине геотермальной энергетической страной в мире после США, с установленной мощностью в 1930 МВт на конец 2005 года, из которых 1838 МВт были введены в эксплуатацию.

Филиппины в настоящее время занимают лидирующие позиции в мире по мощности влажных паровых месторождений и уступают лишь США по объемам производства геотермальной энергии.

Филиппины расположены в Тихоокеанском регионе Огня, вулканическом регионе, который простирается в полумесяце от Суматры в Индонезии на западном конце, через 3000-мильный архипелаг Индонезии, через Филиппинский архипелаг в Японию на востоке. Имеет значительное количество высококачественных геотермальных ресурсов. Все эти островные вулканические системы, как правило, встречаются в регионе Циркум-Тихий океан, и показывают близкое сходство с геотермальными системами в Индонезии и Японии. Широко распространенный характер геотермальных ресурсов на Филиппинах долгое время препятствовал развитию геотермальной энергетики.

Обладая более чем 20-летним опытом в геотермальной разработке и производстве электроэнергии, геотермальная промышленность на Филиппинах в настоящее время находится в зрелом состоянии, и в настоящее время Департамент энергетики Филиппин контролирует деятельность девяти контрактных зон геотермального обслуживания. В начале 1990-х годов произошел быстрый рост развития геотермальной энергетики, и в период с 1993 по 1997 год было добавлено 1000 МВт геотермальной мощности. Это было в основном благодаря BOT

законодательство на Филиппинах, которое позволило международным энергетическим компаниям выходить на рынок и финансировать и строить геотермальные электростанции. Это позволило увеличить столь необходимые генерирующие мощности без увеличения государственного долга.

Правительство Филиппин планирует добавить 526 МВт новых мощностей в период с 2002 по 2008 год.

Индонезия

Развитие геотермального потенциала в Индонезии идет очень медленно и в настоящее время сталкивается с трудными проблемами и неопределенностью. За 20 лет Индонезия выработала только 797 МВт геотермальной энергии, что составляет примерно 4% от геотермального потенциала в 20 000 МВт. В начале 1990-х годов было заключено одиннадцать контрактов на разработку геотермальных электростанций с общей установленной мощностью 3417 МВт и первоначальными датами завершения между 1998 и 2002 годами. В результате финансового кризиса 1997-1998 годов, который привел к PLN, государство Из-за технического банкротства правительство приостановило работу девяти традиционных ИПП и семи геотермальных проектов. Правительство сейчас пытается реанимировать семь контрактов, но

с небольшим прогрессом.

Новый закон о нефти и газе, принятый в октябре 2001 года, рассматривает геотермальную энергию как область регулирования, требуя от правительства Индонезии быстрой разработки новой законодательной базы. PLN понимает, что будущее геотермальной энергии будет зависеть от ее конкурентоспособности по сравнению с другими средствами производства электроэнергии. Высокие капитальные затраты и требуемый тариф на электроэнергию остаются основными проблемами. Кроме того, нерешенные проблемы децентрализации, неопределенности в отношении безопасности и контрактов, а также потенциальные нормативные изменения запланированного геотермального закона

препятствовать инвестициям в геотермальные проекты. В долгосрочной перспективе Индонезия по-прежнему является одним из самых привлекательных геотермальных регионов в мире, но правительство Индонезии должно разработать новые подходы, чтобы максимально использовать свой потенциал.

В настоящее время PLN ведет переговоры о снижении тарифных ставок на различные геотермальные ESC с целью снижения цен с 6-8 центов США / кВтч, согласованных в соответствии с Соглашениями о покупке электроэнергии (PPA), до 4 центов США / кВтч. Первоначальные цены, согласованные разработчиками геотермальной энергии, колебались в пределах 7,25-9,81 доллара США / кВтч, что примерно вдвое превышает жизнеспособную норму.

Италия

Италия является одной из ведущих стран мира с точки зрения геотермальных ресурсов. Коммерческое производство электроэнергии из геотермальных источников началось в Италии в 1913 году с установки мощностью 250 кВт в Лардерелло. Впоследствии основной упор был сделан на производство электроэнергии. Мощность генерации геотермальной электроэнергии в Италии достигла 791 МВт с четырьмя геотермальными электростанциями в 2005 году.

Геотермальная разработка почти полностью финансируется из частных источников. С 1985 года 280 миллионов долларов США было потрачено на исследования и разработки, а 1254 миллиона долларов США — на разработку месторождений. Из этих средств 99% были получены из частных источников, и только 1% был получен из открытых источников.

Мексика

Мексика является одним из самых быстрорастущих геотермальных производителей в мире. Двадцать семь геотермальных электростанций работают на трех мексиканских месторождениях с общей геотермальной мощностью 953 МВт в декабре 2005 года. Существует проект по установке 75 МВт в 2006-2008 годах в новом районе La Primavera в ожидании решения некоторых экологических вопросов. CFE запрограммировал увеличение мощности в Серро-Прието (100 МВт) и Лос-Хумерос (25 МВт) в 2010 году.

Прямое использование геотермального тепла широко распространено в Мексике, в том числе в промышленных прачечных, холодильных установках, центральном и тепличном отоплении, а также сушке фруктов и древесины.

Япония

Первое экспериментальное производство геотермальной энергии в Японии состоялось в 1925 году в Беппу, а в декабре 2005 года мощность достигла 535 МВт, что ставит Японию на шестое место в мире. Целью правительства на 2010 год является установка геотермальной мощности в 2800 МВт. Размеры установок варьируются от установки Yanaizu-Nishiyama мощностью 65 МВт до генератора обратного давления Kirishima International Hotel мощностью 100 кВт в Беппу, Кюсю.

Правительство Японии оказывает существенную поддержку развитию геотермальной энергетики. НАРЭ, Агентство природных ресурсов и энергетики играет ключевую роль в разработке и использовании геотермальной энергии в Японии, например, в предоставлении субсидий. NEDO играет центральную роль в поддержке возобновляемых источников энергии и после медленного старта в настоящее время продвигает геотермальное развитие как элемент концепции региональных возобновляемых интегрированных самодостаточных систем. Внедрение и продвижение геотермальной энергии, как альтернативы нефти, было ее основной задачей.

Организация также поощряет международное сотрудничество в области геотермальной инженерии.

Другие страны

Еще в 16 странах имеются геотермальные генерирующие установки различного размера — от 500 кВт в Аргентине до 435 МВт в Новой Зеландии. Многие из небольших стран имеют более высокое прямое использование.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *