در حال حاضر از انرژی زمین گرمایی در 51 کشور در فناوری های تولید برق استفاده می شود. ظرف پنج سال (از سال 2010 تا 2015)، ظرفیت کل نیروگاه های زمین گرمایی 16 درصد افزایش یافت و به 12635 مگاوات رسید. افزایش قابل توجه ظرفیت نیروگاه های زمین گرمایی به دلیل ایمنی زیست محیطی، بازده اقتصادی قابل توجه و نرخ بالای استفاده از ظرفیت نصب شده است.

امروزه نیروگاه های زمین گرمایی (GeoPS) در ۲۶ کشور جهان با تولید برق سالانه حدود ۷۳۵۴۹ گیگاوات کار می کنند. رشد مورد انتظار در ظرفیت نصب شده نیروگاه های زمین گرمایی تا سال 2020 حدود 21443 مگاوات است (شکل 1). ایالات متحده دارای شاخص های قابل توجهی در زمینه انرژی زمین گرمایی است: کل ظرفیت نصب شده GeoPP 3450 مگاوات با تولید برق سالانه 16.6 مگاوات در ساعت است. در رتبه دوم فیلیپین با ظرفیت کل GeoPP 1870 مگاوات، در رتبه سوم اندونزی - 1340 مگاوات است. در همان زمان، قابل توجه ترین افزایش ظرفیت GeoPP طی پنج سال گذشته در ترکیه مشاهده شد - از 91 به 397 مگاوات، یعنی 336٪. پس از آن آلمان - با 280٪ (از 6.6 به 27 مگاوات) و کنیا - با 194٪ (از 202 به 594 مگاوات) قرار دارند.

در انرژی زمین گرمایی مدرن، رایج ترین GeoPP ها با طرح حرارتی یک نیروگاه توربین، از جمله گسترش اضافی بخار زمین گرمایی، با ظرفیت کل 5079 مگاوات هستند. واحدهای برق GeoPP با ظرفیت کل 2863 مگاوات بر روی بخار زمین گرمایی فوق گرم کار می کنند. ظرفیت کل واحدهای برق GeoPP با دو مرحله انبساط بخار 2544 مگاوات می باشد.

نیروگاه های دوتایی زمین گرمایی با چرخه رانکین آلی در حال گسترش هستند و امروزه ظرفیت کل آنها از 1800 مگاوات فراتر رفته است. میانگین ظرفیت واحدهای قدرت باینری 6.3 مگاوات، واحدهای قدرت با یک فشار جداسازی - 30.4 مگاوات، با دو فشار جداسازی - 37.4 مگاوات، و واحدهای نیرو که بر روی بخار سوپرهیت - 45.4 مگاوات کار می کنند.

افزایش عمده ظرفیت نصب شده نیروگاه های زمین گرمایی مدرن در جهان در سال های اخیر عمدتاً به دلیل ساخت GeoPP های جدید با واحدهای قدرت سیکل باینری بوده است.

طرح های تکنولوژیکی GeoPP های مدرن را می توان بر اساس وضعیت فاز خنک کننده زمین گرمایی، نوع چرخه ترمودینامیکی و توربین های مورد استفاده طبقه بندی کرد (شکل 2). نیروگاه های زمین گرمایی بر روی خنک کننده زمین گرمایی به شکل بخار فوق گرم، مخلوط بخار و آب و آب گرم کار می کنند. چرخه مستقیم GeoPP با استفاده از خنک کننده زمین گرمایی به عنوان یک محیط کار در کل مسیر تکنولوژیکی مشخص می شود.

GeoPP با چرخه دودویی عمدتاً در مزارع با آب گرم با دمای پایین (90-120 درجه سانتیگراد) استفاده می شود که با استفاده از یک سیال کاری کم جوش در مدار ثانویه مشخص می شود. GeoPP های دو حلقه ای شامل استفاده از چرخه های باینری و ترکیبی هستند. در سیکل ترکیبی GeoPP، توربین بخار بر روی بخار زمین گرمایی کار می‌کند و گرمای خنک‌کننده زمین‌گرمایی مصرف‌شده یا هدر رفته در قالب یک فاز مایع در یک نیروگاه دوتایی مدار ثانویه استفاده می‌شود.

توربین های چگالشی GeoPP های تک مدار بر روی بخار فوق گرم زمین گرمایی و همچنین بر روی بخار اشباع جدا شده از مخلوط آب و بخار کار می کنند. توربین های پس فشار در نیروگاه های زمین گرمایی تک حلقه ای استفاده می شوند که علاوه بر تولید برق، گرمای سیستم های تامین گرما را نیز تامین می کنند.

در حال حاضر، در روسیه، واحدهای نیرو با توربین های فشار معکوس در جزایر کوناشیر و ایتوروپ (شامل زنجیره کوریل) کار می کنند. کارخانه توربین کالوگا واحدهای نیروگاه Omega-500، Tuman-2.0 و Tuman-2.5 را توسعه داد.

واحدهای توربین فشار برگشتی از نظر طراحی بسیار ساده تر از نمونه های متراکم هستند، بنابراین قیمت آنها به طور قابل توجهی پایین تر است.

اغلب از طرح های تکنولوژیکی GeoPP های تک مدار با فشار جداسازی یک، دو و سه استفاده می شود که به ترتیب به طرح های SingleFlash، Double-Flash و Triple-Flash می گویند. بنابراین، GeoPP با دو و سه فشار جداسازی شامل استفاده از بخار ثانویه اضافی است که در منبسط کننده به دلیل جوشیدن جدا می شود. این امر امکان افزایش استفاده از گرمای سیال زمین گرمایی را در مقایسه با GeoPP با یک فشار جداسازی فراهم می کند.

کارخانه های توربین بخار زمین گرمایی توسط شرکت هایی در ژاپن، ایالات متحده آمریکا، ایتالیا و روسیه تولید می شوند.

روی میز. 1 تولید کنندگان اصلی نیروگاه ها و تجهیزات مدرن توربین بخار برای نیروگاه های زمین گرمایی را ارائه می دهد. طراحی توربین های زمین گرمایی دارای تعدادی ویژگی است که به دلیل استفاده از بخار اشباع زمین گرمایی با عیار پایین به عنوان یک محیط کار است که با خورندگی و تمایل به تشکیل رسوب مشخص می شود.

فن آوری های پیشرفته مدرن برای افزایش کارایی توربین های زمین گرمایی عبارتند از:

• جداسازی رطوبت درون کانالی در مسیر جریان توربین، از جمله جداسازی رطوبت محیطی، حذف رطوبت از طریق شکاف ها در پره های نازل توخالی و مرحله جداکننده.
• سیستم‌هایی برای شستشوی دوره‌ای مسیر جریان و آب‌بندی انتهایی روی یک توربین کار.
• استفاده از فناوری برای کنترل خواص فیزیکی و شیمیایی یک خنک کننده زمین گرمایی با افزودنی های سورفکتانت ها.
• کاهش تلفات در شبکه های توربین با بهینه سازی هندسه نازل و پره های کار، از جمله استفاده از پره های سابر بسیار کارآمد.

بنابراین، در طراحی توربین بخار زمین گرمایی JSC "KTZ" با ظرفیت 25 مگاوات برای Mutnovskaya GeoPP، از دستگاه های مخصوص جداسازی رطوبت برای حذف حداکثر 80٪ فاز مایع به صورت قطرات بزرگ استفاده شد. فیلم های مایع از مسیر جریان. با شروع از مرحله چهارم توربین، یک سیستم توسعه یافته جداسازی رطوبت محیطی در مسیر جریان استفاده شد. در مرحله هفتم و هشتم هر دو جریان توربین از جداسازی رطوبت درون کانالی در آرایه های نازل استفاده می شود. یک روش نسبتاً مؤثر برای از بین بردن رطوبت استفاده از جداکننده مرحله توربین ویژه است که امکان افزایش راندمان توربین را تقریباً 2٪ فراهم می کند.

شوری بخار ورودی به مسیر جریان توربین های GeoPP به شوری سیال زمین گرمایی اولیه و راندمان جداسازی فاز در دستگاه های جداسازی بستگی دارد. راندمان دستگاه های جداسازی تا حد زیادی درجه رانش مسیر جریان توربین با رسوبات نمک را تعیین می کند و همچنین بر شدت فرسایش ضربه ای قطره ای پره های توربین و ترک خوردگی فلز عناصر مسیر جریان توربین تأثیر می گذارد.

در طرح های فن آوری نیروگاه های زمین گرمایی مدرن از جداکننده های عمودی و افقی استفاده می شود. جداکننده های عمودی عمدتاً در GeoPP هایی که با مشارکت متخصصان نیوزلند در نیوزلند، فیلیپین و سایر کشورها ساخته شده اند استفاده می شود. جداکننده های افقی در واحدهای نیروگاه زمین گرمایی در روسیه، ایالات متحده آمریکا، ژاپن و ایسلند استفاده می شود. علاوه بر این، تا 70٪ از GeoPP ها در جهان با جداکننده های عمودی کار می کنند. جداکننده های عمودی به طور متوسط ​​قادر به ایجاد خشکی بخار در خروجی تا 99.9٪ هستند. در عین حال، کارایی آنها به طور قابل توجهی به پارامترهای رژیم بستگی دارد: سرعت جریان و فشار بخار مرطوب، میزان رطوبت مخلوط بخار و آب (SWS)، سطح مایع در جداکننده و غیره.

در روسیه، جداکننده‌های افقی در واحدهای نیروگاه GeoPP توسعه یافته و کار می‌کنند که با راندمان بالا و ویژگی‌های اندازه کوچک متمایز می‌شوند. درجه خشکی بخار در خروجی جداکننده به 99.99٪ می رسد. این پیشرفت ها بر اساس تحقیقات و فناوری شرکت های تولید کننده تجهیزات برای نیروگاه های هسته ای، کشتی سازی و سایر صنایع بود. چنین جداکننده هایی در واحدهای قدرت مدولار VerkhneMutnovskaya GeoPP و در مرحله اول Mutnovskaya GeoPP نصب شده و با موفقیت کار می کنند (شکل 3).

مزیت تاسیسات دوتایی، در درجه اول در توانایی تولید برق بر اساس منبع حرارتی با دمای پایین، تا حد زیادی جهت های اصلی کاربرد آنها را تعیین می کند. به ویژه توصیه می شود از تنظیمات باینری برای موارد زیر استفاده کنید:

• تامین انرژی (همچنین خودمختار) مناطق با منابع زمین گرمایی با دمای پایین؛
• افزایش ظرفیت عملیات GeoPP که بر روی یک خنک کننده زمین گرمایی با دمای بالا بدون حفاری چاه های اضافی کار می کنند.
• افزایش کارایی استفاده از منابع زمین گرمایی از طریق استفاده از تاسیسات دوتایی در طرح های تکنولوژیکی نیروگاه های ترکیبی زمین گرمایی جدید طراحی شده است.

خواص ترموفیزیکی، ترمودینامیکی و سایر خواص مواد آلی کم جوش تاثیر بسزایی بر نوع و کارایی چرخه حرارتی، پارامترهای تکنولوژیکی، طراحی و ویژگی های تجهیزات، حالت های عملیاتی، قابلیت اطمینان و سازگاری با محیط زیست گیاهان دوتایی دارد.

در عمل از حدود 15 ماده آلی کم جوش مختلف و مخلوط به عنوان سیال کاری گیاهان دوتایی استفاده می شود. در واقع، در حال حاضر، نیروگاه های دوتایی زمین گرمایی عمدتاً بر روی هیدروکربن ها کار می کنند - حدود 82.7٪ از کل ظرفیت نصب شده نیروگاه های دوتایی در جهان، فلوئوروکربن ها - 6.7٪، کلروفلوئوروکربن ها - 2.0٪، مخلوط آب-آمونیاک - 0.5٪، وجود دارد. هیچ اطلاعاتی در مورد سیال کار برای 8.2٪ وجود ندارد.

نیروگاه های زمین گرمایی سیکل دودویی ترکیبی با این واقعیت متمایز می شوند که سیال زمین گرمایی مدار اولیه نه تنها منبع گرما برای مدار ثانویه است، بلکه مستقیماً برای تبدیل گرما به کار مکانیکی در یک توربین بخار نیز استفاده می شود.

فاز بخار خنک کننده دو فاز زمین گرمایی مستقیماً برای تولید برق با انبساط در توربین بخار با فشار معکوس استفاده می شود و گرمای چگالش بخار زمین گرمایی (و همچنین جداکننده) به دومین دمای پایین ارسال می شود. مدار، که در آن از یک سیال عامل آلی برای تولید برق استفاده می شود. استفاده از چنین طرح ترکیبی GeoPP مخصوصاً در مواردی توصیه می شود که سیال زمین گرمایی اولیه حاوی مقدار زیادی گازهای غیر قابل تراکم باشد، زیرا هزینه های انرژی برای حذف آنها از کندانسور می تواند قابل توجه باشد.

نتایج محاسبات ترمودینامیکی نشان می‌دهد که در تمام شرایط اولیه یکسان، استفاده از یک واحد قدرت باینری در نیروگاه‌های زمین‌گرمایی سیکل ترکیبی می‌تواند ظرفیت یک GeoPP تک فلاشی را تا 15% و یک دوفلش GeoPP را تا 5% افزایش دهد. در حال حاضر، تاسیسات باینری در کارخانه هایی در ایالات متحده آمریکا، آلمان، ایتالیا، سوئد، روسیه و سایر کشورها تولید می شود. اطلاعات در مورد برخی از مشخصات فنی تاسیسات باینری تولید شده توسط سازندگان مختلف در جدول ارائه شده است. 2.

روی انجیر شکل 4 داده هایی را در مورد هزینه ظرفیت نصب شده 1 کیلو وات در طول ساخت ژئوPP های مختلف با نیروگاه های توربین که بر روی بخار زمین گرمایی و سیال کاری آلی کم جوش کار می کنند نشان می دهد، که نشان دهنده وابستگی هزینه GeoPP به چرخه مورد استفاده و دمای ژئوسیال زمین گرمایی

امیدوارکننده ترین پروژه های انرژی زمین گرمایی روسیه، توسعه واحدهای نیروگاهی ترکیبی Mutnovskaya GeoPP (50 مگاوات) و Verkhne-Mutnovskaya GeoPP (12 MW) با ظرفیت 10 و 6.5 مگاوات به ترتیب (با چرخه دودویی) است. بازیابی حرارت حامل گرمای زباله آنها بدون حفاری چاه های اضافی و همچنین ساخت مرحله دوم Mutnovskaya GeoPP با ظرفیت 50 مگاوات.

یافته ها

1. در انرژی زمین گرمایی جهان، طرح های تکنولوژیکی با GeoPP های چرخه مستقیم، باینری و ترکیبی - بسته به حالت فاز و دمای خنک کننده زمین گرمایی - استفاده می شود.
2. افزایش اصلی در مجموع ظرفیت نصب شده GeoPPs در جهان در سال های اخیر به دلیل توسعه فناوری های انرژی زمین گرمایی باینری است.
3. هزینه واحد ظرفیت نصب شده واحدهای نیروگاه زمین گرمایی به طور قابل توجهی به دمای خنک کننده زمین گرمایی بستگی دارد و با افزایش آن به شدت کاهش می یابد.

انرژی زمین گرمایی انرژی حاصل از گرمای طبیعی زمین است. این گرما را می توان با کمک چاه به دست آورد. گرادیان زمین گرمایی در چاه 1 0 درجه سانتیگراد در هر 36 متر افزایش می یابد. این گرما به صورت بخار یا آب داغ به سطح منتقل می شود. از چنین گرمایی می توان به طور مستقیم برای گرم کردن خانه ها و ساختمان ها و برای تولید برق استفاده کرد. مناطق حرارتی در بسیاری از نقاط جهان وجود دارد.

بر اساس برآوردهای مختلف، درجه حرارت در مرکز زمین حداقل 6650 درجه سانتیگراد است. سرعت سرد شدن زمین تقریباً برابر با 300-350 درجه سانتیگراد در هر میلیارد سال است. زمین حاوی ۴۲×۱۰۱۲ وات گرما است که ۲ درصد آن در پوسته و ۹۸ درصد در گوشته و هسته وجود دارد. فن آوری مدرن اجازه نمی دهد به گرمای خیلی عمیق برسد، اما 840,000,000,000 W (2%) از انرژی زمین گرمایی موجود می تواند نیازهای بشر را برای مدت طولانی تامین کند. نواحی اطراف لبه‌های صفحات قاره‌ای بهترین مکان برای ساخت گیاهان زمین گرمایی است زیرا پوسته در چنین مناطقی بسیار نازک‌تر است.

نیروگاه های زمین گرمایی و منابع زمین گرمایی

هر چه چاه عمیق تر باشد دما بیشتر می شود، اما در برخی نقاط دمای زمین گرمایی سریعتر افزایش می یابد. چنین مکان‌هایی معمولاً در مناطقی با فعالیت لرزه‌ای بالا قرار دارند، جایی که صفحات تکتونیکی با هم برخورد می‌کنند یا می‌شکنند. به همین دلیل است که امیدوار کننده ترین منابع زمین گرمایی در مناطق فعالیت آتشفشانی قرار دارند. هر چه گرادیان زمین گرمایی بیشتر باشد، با کاهش هزینه های حفاری و پمپاژ، استخراج گرما ارزان تر است. در مطلوب ترین موارد، گرادیان ممکن است به حدی باشد که آب سطحی تا دمای مورد نظر گرم شود. آبفشان ها و چشمه های آب گرم نمونه ای از این موارد هستند.

در زیر پوسته زمین لایه ای از سنگ داغ و مذاب به نام ماگما وجود دارد. گرما در آنجا به وجود می آید، عمدتاً به دلیل تجزیه عناصر رادیواکتیو طبیعی مانند اورانیوم و پتاسیم. پتانسیل انرژی گرما در عمق 10000 متری 50000 برابر بیشتر از تمام ذخایر نفت و گاز جهان است.

مناطقی با بالاترین دمای زیرزمینی در مناطقی با آتشفشان های فعال و جوان قرار دارند. چنین "نقاط داغ" در مرزهای صفحات تکتونیکی یا جایی که پوسته آنقدر نازک است که گرمای ماگما می تواند از آن عبور کند، یافت می شود. بسیاری از نقاط داغ در حاشیه اقیانوس آرام قرار دارند که به دلیل تعداد زیاد آتشفشان ها به آن "حلقه آتش" نیز می گویند.

نیروگاه های زمین گرمایی - راه های استفاده از انرژی زمین گرمایی

دو کاربرد اصلی برای انرژی زمین گرمایی وجود دارد: گرمای مستقیم و تولید برق. استفاده مستقیم از گرما ساده ترین و در نتیجه رایج ترین روش است. استفاده مستقیم از گرما در عرض های جغرافیایی بالا در مرزهای صفحات تکتونیکی، به عنوان مثال در ایسلند و ژاپن، گسترده است. تامین آب در چنین مواردی به طور مستقیم در چاه های عمیق نصب می شود. آب گرم حاصل برای گرم کردن جاده ها، خشک کردن لباس ها و گرم کردن گلخانه ها و ساختمان های مسکونی استفاده می شود. روش تولید برق از انرژی زمین گرمایی شباهت زیادی به روش استفاده مستقیم دارد. تنها تفاوت نیاز به دمای بالاتر (بیش از 150 درجه سانتیگراد) است.

در کالیفرنیا، نوادا و برخی نقاط دیگر از انرژی زمین گرمایی در نیروگاه های بزرگ استفاده می شود.بنابراین در کالیفرنیا حدود 5 درصد برق توسط انرژی زمین گرمایی تولید می شود، در السالوادور انرژی زمین گرمایی حدود 1/3 برق تولید می کند. در آیداهو و ایسلند از گرمای زمین گرمایی در کاربردهای مختلفی از جمله گرمایش خانه استفاده می شود. هزاران خانه از پمپ های حرارتی زمین گرمایی برای تامین گرمای تمیز و مقرون به صرفه استفاده می کنند.

نیروگاه های زمین گرمایی - منابع انرژی زمین گرمایی.

سنگ گرم شده خشک- به منظور استفاده از انرژی نیروگاه های زمین گرمایی موجود در سنگ خشک، آب با فشار بالا به داخل سنگ پمپ می شود. بنابراین، شکستگی‌های موجود در سنگ منبسط شده و مخزن زیرزمینی بخار یا آب گرم ایجاد می‌شود.

ماگماتوده مذابی که در زیر پوسته زمین تشکیل می شود. دمای ماگما به 1200 0C می رسد. اگرچه حجم کمی از ماگما در اعماق قابل دسترس یافت می شود، روش های عملی برای تولید انرژی از ماگما در دست توسعه است.

آب های زیرزمینی گرم و تحت فشارحاوی متان محلول تولید برق از گرما و گاز استفاده می کند.

نیروگاه های زمین گرمایی - اصول عملیاتی

در حال حاضر سه طرح برای تولید برق با استفاده از منابع هیدروترمال وجود دارد: مستقیم با استفاده از بخار خشک، غیر مستقیم با استفاده از بخار آب و طرح تولید مختلط (چرخه دودویی). نوع تبدیل به وضعیت محیط (بخار یا آب) و دمای آن بستگی دارد. نیروگاه های بخار خشک اولین نیروگاه هایی بودند که تسلط یافتند. برای تولید برق برای آنها، بخار خروجی از چاه مستقیماً از طریق توربین / ژنراتور عبور می کند. نیروگاه هایی با نوع غیرمستقیم تولید برق بسیار رایج ترین هستند. آنها از آب گرم زیرزمینی (تا 182 درجه سانتیگراد) استفاده می کنند که با فشار بالا به مجموعه ژنراتورهای روی سطح پمپ می شود. نیروگاه های مخلوط زمین گرمایی با دو نوع قبلی نیروگاه های زمین گرمایی تفاوت دارند زیرا بخار و آب هرگز با توربین/ژنراتور تماس مستقیم ندارند.

نیروگاه های زمین گرمایی که بر روی بخار خشک کار می کنند

نیروگاه های بخار عمدتاً بر روی بخار هیدروترمال کار می کنند. بخار مستقیماً به یک توربین می رود که ژنراتوری را تغذیه می کند که برق تولید می کند. استفاده از بخار نیاز به سوزاندن سوخت های فسیلی را از بین می برد (همچنین نیازی به حمل و نگهداری سوخت نیست). اینها قدیمی ترین نیروگاه های زمین گرمایی هستند. اولین نیروگاه این چنینی در سال 1904 در لاردرلو (ایتالیا) ساخته شد و هنوز هم فعال است. فناوری بخار در نیروگاه آبفشان در شمال کالیفرنیا، بزرگترین نیروگاه زمین گرمایی در جهان، استفاده می شود.

نیروگاه های زمین گرمایی بر روی هیدروترم های بخار

این نیروگاه ها از هیدروترم های فوق گرم (در دمای بالای 182 درجه سانتی گراد) برای تولید برق استفاده می کنند. محلول هیدروترمال برای کاهش فشار به اواپراتور فشار داده می شود، به همین دلیل بخشی از محلول خیلی سریع تبخیر می شود. بخار حاصل یک توربین را به حرکت در می آورد. اگر مایع در مخزن باقی بماند، می توان آن را در اواپراتور بعدی برای قدرت بیشتر تبخیر کرد.

نیروگاه های زمین گرمایی با چرخه دوتایی تولید برق.

اکثر مناطق زمین گرمایی دارای آب با دمای متوسط ​​(زیر 200 درجه سانتیگراد) هستند. نیروگاه های سیکل دودویی از این آب برای تولید انرژی استفاده می کنند. آب گرم زمین گرمایی و یک مایع اضافی دیگر با نقطه جوش کمتر از آب از یک مبدل حرارتی عبور می کنند. گرمای آب های زمین گرمایی، مایع دومی را تبخیر می کند که بخارات آن توربین ها را به حرکت در می آورد. از آنجایی که این یک سیستم بسته است، عملا هیچ انتشاری در جو وجود ندارد. آب های معتدل فراوان ترین منبع زمین گرمایی هستند، بنابراین بیشتر نیروگاه های زمین گرمایی آینده بر اساس این اصل کار خواهند کرد.

آینده برق زمین گرمایی

مخازن بخار و آب گرم تنها بخش کوچکی از منابع زمین گرمایی هستند. ماگمای زمین و سنگ خشک انرژی ارزان، تمیز و عملاً پایان ناپذیر را هنگامی که فناوری‌های مناسب برای استفاده از آن‌ها توسعه یافتند، فراهم می‌کنند. تا آن زمان، رایج ترین تولیدکنندگان برق زمین گرمایی نیروگاه های سیکل دودویی خواهند بود.

برای اینکه برق زمین گرمایی به یک عنصر کلیدی زیرساخت انرژی ایالات متحده تبدیل شود، باید روش هایی برای کاهش هزینه تولید آن ایجاد شود. وزارت انرژی ایالات متحده در حال همکاری با نمایندگان صنعت زمین گرمایی است تا هزینه هر کیلووات ساعت را به 0.03-0.05 دلار کاهش دهد. نیروگاه های جدید زمین گرمایی با ظرفیت 15000 مگاوات در دهه آینده پیش بینی می شود.

3.4 محاسبه نیروگاه زمین گرمایی

ما طرح حرارتی یک نیروگاه زمین گرمایی نوع دوتایی را با توجه به.

نیروگاه زمین گرمایی ما از دو توربین تشکیل شده است:

اولین کار بر روی بخار آب اشباع به دست آمده در منبسط کننده کار می کند. برق - ;

دومی روی بخار اشباع شده فریون R11 کار می کند که به دلیل گرمای آب خارج شده از منبسط کننده تبخیر می شود.

آب چاه های زمین گرمایی با فشار pgw و دمای tgw وارد منبسط کننده می شود. منبسط کننده بخار اشباع خشک را با فشار pp تولید می کند. این بخار به یک توربین بخار فرستاده می شود. آب باقیمانده از منبسط کننده به اواپراتور می رود، جایی که خنک می شود و دوباره به چاه می رسد. اختلاف دما در کارخانه تبخیر = 20 درجه سانتیگراد. سیالات عامل در توربین ها منبسط می شوند و وارد کندانسورها می شوند و در آنجا توسط آب رودخانه با دمای txw خنک می شوند. گرمایش آب در کندانسور = 10 درجه سانتیگراد و خنک سازی فرعی تا دمای اشباع = 5 درجه سانتیگراد.

راندمان داخلی نسبی توربین ها. راندمان الکترومکانیکی توربوژنراتورها = 0.95.

داده های اولیه در جدول 3.1 آورده شده است.

برگه 3.1. داده های اولیه برای محاسبه GeoPP

نمودار شماتیک GeoPP از نوع باینری (شکل 3.2).

برنج. 3.2. نمودار شماتیک GeoES.

با توجه به نمودار در شکل. 3.2 و داده های اولیه ما محاسبات را انجام می دهیم.

محاسبه طرح یک توربین بخار که بر روی بخار اشباع خشک کار می کند

دمای بخار در ورودی کندانسور توربین:

دمای آب خنک کننده در ورودی کندانسور کجاست. - گرمایش آب در کندانسور؛ اختلاف دما در کندانسور است.

فشار بخار در کندانسور توربین از جداول خواص آب و بخار تعیین می شود:

افت گرمای موجود به توربین:

آنتالپی بخار اشباع خشک در ورودی توربین کجاست. - آنتالپی در پایان فرآیند نظری انبساط بخار در توربین.

جریان بخار از منبسط کننده به توربین بخار:

بازده داخلی نسبی توربین بخار کجاست. - راندمان الکترومکانیکی توربوژنراتورها.

محاسبه گسترش دهنده آب زمین گرمایی

معادله تعادل حرارتی منبسط کننده

سرعت جریان آب زمین گرمایی از چاه کجاست. - آنتالپی آب زمین گرمایی از چاه؛ - جریان آب از منبسط کننده به اواپراتور؛ - آنتالپی آب زمین گرمایی در خروجی منبسط کننده. از جداول خواص آب و بخار آب به عنوان آنتالپی آب جوش تعیین می شود.

معادله تعادل مواد گسترش دهنده

با حل این دو معادله با هم لازم است و.

دمای آب زمین گرمایی در خروجی منبسط کننده از جداول خواص آب و بخار به عنوان دمای اشباع در فشار در منبسط کننده تعیین می شود:

تعیین پارامترها در نقاط مشخصه مدار حرارتی یک توربین که در فریون کار می کند

دمای بخار فریون در ورودی توربین:

دمای بخار فریون در خروجی توربین:

آنتالپی بخار فریون در ورودی توربین از نمودار p-h برای فریون در خط اشباع در زیر تعیین می شود:

240 کیلوژول بر کیلوگرم

آنتالپی بخار فریون در خروجی توربین از نمودار p-h برای فریون در تقاطع خطوط و خط دما تعیین می شود:

220 کیلوژول بر کیلوگرم

آنتالپی فریون در حال جوش در خروجی کندانسور از نمودار p-h برای فریون در منحنی برای جوشاندن مایع بر اساس دما تعیین می شود:

215 کیلوژول بر کیلوگرم

محاسبه اواپراتور

دمای آب زمین گرمایی در خروجی اواپراتور:

معادله تعادل حرارتی اواپراتور:

ظرفیت گرمایی آب کجاست پذیرش = 4.2 کیلوژول بر کیلوگرم.

از این معادله باید تعیین کرد.

محاسبه قدرت یک توربین که بر روی فریون کار می کند

بازده داخلی نسبی توربین فریون کجاست. - راندمان الکترومکانیکی توربوژنراتورها.

تعیین توان پمپ برای پمپاژ آب زمین گرمایی به داخل چاه

بازده پمپ کجاست، 0.8 در نظر گرفته شده است. - متوسط ​​حجم ویژه آب زمین گرمایی.

قدرت الکتریکی GeoPP

منابع انرژی جایگزین. نیروگاه رعد و برق

محاسبه یک نیروگاه رعد و برق، اول از همه، برای تعیین توان خروجی طراحی شده است. از این گذشته ، وظیفه هر نیروگاهی به حداکثر رساندن بهره وری انرژی به منظور بازپرداخت بودجه برای بهره برداری و نصب است ...

ما محاسبات اولیه عملکرد بخش پمپ را انجام می دهیم. بنابراین، با یک موج 1 متری، جسمی که شناور است 0.5 متر بالا می رود و سپس 0.5 متر از سطح آب آرام پایین می آید ...

انواع و محاسبه نیروگاه موجی

روش محاسبه نیروگاه موج در مقاله توضیح داده شده است. در پروژه دوره، فرمول های اولیه و نمونه ای از محاسبه توان نیروگاه برق آبی موجی با پارامترهای تعیین شده در نظر گرفته شده است. حداکثر توان ممکن در یک چرخه جزر و مد ...

منابع انرژی تجدیدپذیر. محاسبه، انواع و وظایف یک نیروگاه زمین گرمایی

چندین راه برای دریافت انرژی در GeoPP وجود دارد: - طرح مستقیم: بخار از طریق لوله ها به توربین های متصل به ژنراتورهای الکتریکی ارسال می شود. - طرح غیر مستقیم: مشابه طرح مستقیم، اما قبل از ورود به لوله ها، بخار از گازها پاک می شود.

انرژی زمین گرمایی

حتی 150 سال پیش، منابع انرژی منحصراً تجدید پذیر و سازگار با محیط زیست در سیاره ما استفاده می شد: جریان آب رودخانه ها و جزر و مد دریا - برای چرخش چرخ های آب ...

انرژی زمین گرمایی

انرژی زمین گرمایی - به دست آوردن انرژی حرارتی یا الکتریکی از گرمای اعماق زمین. مقرون به صرفه در مناطق ...

انرژی زمین گرمایی

این عقیده وجود دارد که استفاده از انرژی زمین گرمایی با دمای پایین اعماق کم را می توان به عنوان یک انقلاب در سیستم تامین گرما در نظر گرفت، بر اساس پایان ناپذیر بودن منبع، فراگیر بودن توزیع آن ...

انرژی زمین گرمایی و کاربردهای آن

اجازه دهید مدیریت یک نیروگاه زمین گرمایی مدرن را به عنوان مثال از سیستم کنترل اولین نیروگاه زمین گرمایی نمایشی Klaipeda در بالتیک با ظرفیت 43 مگاوات در نظر بگیریم.

مطابق با الزامات رجیستر، بار نیروگاه خورشیدی را در حالت کار محاسبه می کنیم. بیایید از روش محاسبه جدولی استفاده کنیم. هنگام پر کردن جدول بارها در ستون های 2-4، داده های وظیفه را وارد کنید، در ستون های 5-8 - پارامترهای موتورها ...

محاسبه نیروگاه کشتی

محاسبه سیستم الکتریکی بر اساس مدار معادل

یک نمودار شماتیک از یک ترانسفورماتور سه سیم پیچ در شکل نشان داده شده است. 4.3، و مدار معادل کامل با مدار معادل یک اتوترانسفورماتور منطبق است (شکل 3.2 را ببینید). ترکیب داده های کاتالوگ با آنچه در بند 3 ارائه شده است متفاوت است، زیرا ...

تامین حرارت شرکت های صنعتی

برای درایو مکانیسم های کمکی، راندمان ناخالص بدون در نظر گرفتن هزینه های انرژی تعیین می شود. برای STU که در چرخه رانکین کار می کند، راندمان ناخالص با در نظر گرفتن هزینه راندن پمپ: آنتالپی بخار در نقاط 1 و 2 نمودار کجاست...

انرژی زمین گرمایی

اسکوتروف ایوان نیکولایویچ

دانشجوی سال دوم، گروهفیزیک SSAU، استاوروپل

خاشچنکو آندری الکساندرویچ

مشاور علمی، cand. فیزیک - ریاضی علوم، دانشیار، SSAU، استاوروپل

اکنون بشریت چندان به این فکر نمی کند که چه چیزی برای نسل های آینده به جا می گذارد. مردم بی‌خیال مواد معدنی را بیرون می‌کشند و حفر می‌کنند. هر ساله جمعیت کره زمین در حال افزایش است و در نتیجه نیاز به حامل های انرژی بیشتری مانند گاز، نفت و زغال سنگ افزایش می یابد. این نمی تواند برای مدت طولانی ادامه یابد. بنابراین، در حال حاضر، علاوه بر توسعه صنعت هسته ای، استفاده از منابع انرژی جایگزین مطرح می شود. یکی از مناطق امیدوارکننده در این حوزه انرژی زمین گرمایی است.

بیشتر سطح سیاره ما به دلیل فعالیت های زمین شناسی قابل توجه دارای ذخایر قابل توجهی از انرژی زمین گرمایی است: فعالیت های آتشفشانی فعال در دوره های اولیه توسعه سیاره ما و تا به امروز، فروپاشی رادیواکتیو، جابجایی های زمین ساختی و وجود ماگما در زمین. پوسته. در برخی از نقاط سیاره ما، مقدار زیادی از انرژی زمین گرمایی جمع می شود. اینها به عنوان مثال دره های مختلف آبفشان ها، آتشفشان ها، تجمعات زیرزمینی ماگما هستند که به نوبه خود سنگ های بالایی را گرم می کنند.

به زبان ساده، انرژی زمین گرمایی انرژی داخل زمین است. به عنوان مثال، فوران های آتشفشانی به وضوح دمای بسیار زیاد درون سیاره را نشان می دهد. این دما به تدریج از هسته داخلی داغ به سطح زمین کاهش می یابد. تصویر 1).

شکل 1. درجه حرارت در لایه های مختلف زمین

انرژی زمین گرمایی با کاربردهای مفید خود همواره مردم را به خود جذب کرده است. از این گذشته ، فردی در روند توسعه خود با بسیاری از فناوری های مفید روبرو شد و در همه چیز به دنبال سود و منفعت بود. این همان چیزی است که در مورد زغال سنگ، نفت، گاز، ذغال سنگ نارس و غیره اتفاق افتاد.

به عنوان مثال، در برخی مناطق جغرافیایی، استفاده از منابع زمین گرمایی می تواند تولید انرژی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد، زیرا نیروگاه های زمین گرمایی (GeoTPP) یکی از ارزان ترین منابع انرژی جایگزین هستند، زیرا لایه بالای سه کیلومتری زمین حاوی بیش از 1020 ژول انرژی است. گرما مناسب برای تولید برق طبیعت به خودی خود یک منبع انرژی منحصر به فرد به فرد می دهد، فقط باید از آن استفاده کرد.

در مجموع، اکنون 5 نوع منبع انرژی زمین گرمایی وجود دارد:

1. رسوبات بخار خشک زمین گرمایی.

2. منابع بخار مرطوب. (مخلوط آب گرم و بخار).

3. رسوبات آب زمین گرمایی (حاوی آب گرم یا بخار و آب).

4. سنگ های داغ گرم شده توسط ماگما را خشک کنید.

5. ماگما (سنگ های مذاب که تا 1300 درجه سانتیگراد گرم می شوند).

ماگما گرمای خود را به سنگ ها منتقل می کند و با افزایش عمق، دمای آنها افزایش می یابد. بر اساس داده های موجود، دمای سنگ ها به ازای هر 33 متر عمق (مرحله زمین گرمایی) به طور متوسط ​​1 درجه سانتی گراد افزایش می یابد. شرایط دمایی بسیار متنوعی برای منابع انرژی زمین گرمایی در جهان وجود دارد که ابزار فنی استفاده از آن را تعیین خواهد کرد.

انرژی زمین گرمایی را می توان به دو روش اصلی استفاده کرد - برای تولید برق و گرم کردن اجسام مختلف. اگر دمای حامل حرارتی به بیش از 150 درجه سانتی گراد برسد، گرمای زمین گرمایی می تواند به الکتریسیته تبدیل شود. این استفاده از مناطق داخلی زمین برای گرمایش است که سودآورترین و کارآمدترین و همچنین بسیار مقرون به صرفه است. گرمای مستقیم زمین گرمایی بسته به دما می تواند برای گرم کردن ساختمان ها، گلخانه ها، استخرها، خشک کردن محصولات کشاورزی و ماهی، محلول های تبخیر، پرورش ماهی، قارچ و غیره استفاده شود.

تمام تاسیسات زمین گرمایی موجود امروزه به سه نوع تقسیم می شوند:

1. ایستگاه های مبتنی بر رسوبات بخار خشک - این یک طرح مستقیم است.

نیروگاه های بخار خشک اولین نیروگاه هایی بودند که ظاهر شدند. برای به دست آوردن انرژی مورد نیاز، بخار از یک توربین یا ژنراتور عبور می کند. شکل 2).

شکل 2. نیروگاه زمین گرمایی مدار مستقیم

2. ایستگاه با جداکننده با استفاده از رسوبات آب گرم تحت فشار. گاهی اوقات برای این کار از پمپ استفاده می شود که حجم مورد نیاز حامل انرژی ورودی را فراهم می کند - یک طرح غیر مستقیم.

این رایج ترین نوع گیاه زمین گرمایی در جهان است. در اینجا، آب تحت فشار بالا به مجموعه ژنراتورها پمپ می شود. محلول هیدروترمال برای کاهش فشار به داخل اواپراتور پمپ می شود و در نتیجه بخشی از محلول تبخیر می شود. سپس بخار تشکیل می شود که باعث کارکرد توربین می شود. مایع باقی مانده نیز ممکن است مفید باشد. معمولاً از یک اواپراتور دیگر عبور می کند و قدرت اضافی دریافت می کند ( شکل 3).

شکل 3. نیروگاه زمین گرمایی غیر مستقیم

آنها با عدم تعامل ژنراتور یا توربین با بخار یا آب مشخص می شوند. اصل عملکرد آنها بر اساس استفاده معقول از آب زیرزمینی با دمای متوسط ​​است.

معمولا دما باید زیر دویست درجه باشد. چرخه دودویی خود شامل استفاده از دو نوع آب - گرم و معتدل است. هر دو جریان از یک مبدل حرارتی عبور می کنند. مایع داغ‌تر، مایع سردتر را تبخیر می‌کند و بخارهایی که در نتیجه این فرآیند ایجاد می‌شوند، توربین‌ها را به حرکت در می‌آورند.

شکل 4. طرح یک نیروگاه زمین گرمایی با سیکل دودویی

در مورد کشور ما، انرژی زمین گرمایی به دلیل داشتن چشم‌انداز منحصر به فرد و شرایط طبیعی، رتبه اول را از نظر استفاده بالقوه دارد. ذخایر یافت شده از آبهای زمین گرمایی با دمای 40 تا 200 درجه سانتیگراد و عمق تا 3500 متر در قلمرو آن می تواند تقریباً 14 میلیون متر مکعب آب گرم در روز را تأمین کند. ذخایر بزرگ آبهای حرارتی زیرزمینی در داغستان، اوستیای شمالی، چچنو-اینگوشتیا، کاباردینو-بالکاریا، قفقاز، استاوروپل و مناطق کراسنودار، قزاقستان، کامچاتکا و تعدادی از مناطق دیگر روسیه قرار دارد. برای مثال در داغستان از دیرباز برای تامین گرما از آب های حرارتی استفاده می شده است.

اولین نیروگاه زمین گرمایی در سال 1966 در میدان Pauzhetskoye در شبه جزیره کامچاتکا ساخته شد تا برق روستاهای اطراف و شرکت های فرآوری ماهی را تامین کند که به توسعه محلی کمک کرد. سیستم زمین گرمایی محلی می تواند انرژی نیروگاه هایی با ظرفیت 250-350 مگاوات را تامین کند. اما این پتانسیل تنها توسط یک چهارم استفاده می شود.

قلمرو جزایر کوریل دارای چشم اندازهای منحصر به فرد و در عین حال پیچیده است. تامین برق شهرهای واقع در آنجا بسیار دشوار است: نیاز به رساندن معیشت به جزایر از طریق دریا یا هوا، که بسیار پرهزینه است و زمان زیادی می برد. منابع زمین گرمایی جزایر در حال حاضر امکان دریافت 230 مگاوات برق را فراهم می کند که می تواند تمام نیازهای منطقه در زمینه انرژی، گرما و تامین آب گرم را تامین کند.

منابع یک خنک کننده زمین گرمایی دو فازی در جزیره Iturup یافت شده است که قدرت آن برای رفع نیازهای انرژی کل جزیره کافی است. در جزیره جنوبی کوناشیر، یک GeoPP 2.6 مگاواتی کار می کند که برای تولید برق و تامین گرما به شهر یوژنو کوریلسک استفاده می شود. قرار است چندین GeoPP دیگر با ظرفیت کل 12-17 مگاوات ساخته شود.

امیدوارکننده ترین مناطق برای استفاده از منابع زمین گرمایی در روسیه، جنوب روسیه و خاور دور هستند. قفقاز، قلمرو استاوروپل، قلمرو کراسنودار پتانسیل عظیمی برای انرژی زمین گرمایی دارند.

استفاده از آب های زمین گرمایی در بخش مرکزی روسیه به دلیل وقوع عمیق آب های حرارتی گران است.

در منطقه کالینینگراد، برنامه ریزی شده است که یک پروژه آزمایشی برای تامین برق و گرمای زمین گرمایی به شهر Svetly بر اساس یک GeoPP باینری با ظرفیت 4 مگاوات اجرا شود.

انرژی زمین گرمایی در روسیه هم بر ساخت تاسیسات بزرگ و هم بر استفاده از انرژی زمین گرمایی برای خانه های فردی، مدارس، بیمارستان ها، مغازه های خصوصی و سایر تاسیسات با استفاده از سیستم های گردش زمین گرمایی متمرکز است.

در قلمرو استاوروپل، در میدان Kayasulinskoye، ساخت و ساز گران قیمت آزمایشی GeoTPP استاوروپل با ظرفیت 3 مگاوات آغاز شده و به حالت تعلیق درآمده است.

در سال 1999 Verkhne-Mutnovskaya GeoPP مورد بهره برداری قرار گرفت ( شکل 5).

شکل 5. Verkhne-Mutnovskaya GeoPP

این ظرفیت 12 مگاوات (3x4 مگاوات) است و فاز آزمایشی Mutnovskaya GeoPP با ظرفیت طراحی 200 مگاوات است که برای تامین برق منطقه صنعتی Petropavlovsk-Kamchatsk ایجاد شده است.

اما با وجود مزایای بزرگ در این جهت، معایبی نیز وجود دارد:

1. اصلی ترین نیاز به پمپاژ فاضلاب به سفره زیرزمینی است. آب‌های حرارتی حاوی مقادیر زیادی نمک از فلزات سمی مختلف (بور، سرب، روی، کادمیوم، آرسنیک) و ترکیبات شیمیایی (آمونیاک، فنل‌ها) هستند که تخلیه این آب‌ها را در سیستم‌های آبی طبیعی واقع در سطح غیرممکن می‌سازد.

2. گاهی اوقات یک نیروگاه زمین گرمایی فعال می تواند در نتیجه تغییرات طبیعی در پوسته زمین معلق شود.

3. یافتن مکان مناسب برای ساخت نیروگاه زمین گرمایی و گرفتن مجوز از مقامات محلی و ساکنان برای ساخت آن می تواند مشکل ساز باشد.

4. ساخت GeoPP ممکن است بر سرزمین پایدار در منطقه اطراف تأثیر منفی بگذارد.

بیشتر این کاستی ها جزئی هستند و به طور کامل قابل حل هستند.

در دنیای امروز، مردم به عواقب تصمیمات خود فکر نمی کنند. بالاخره اگر نفت و گاز و زغال سنگ تمام شود چه خواهند کرد؟ مردم به زندگی در آسایش عادت کرده اند. آنها نمی توانند خانه ها را برای مدت طولانی با هیزم گرم کنند، زیرا جمعیت زیادی به مقدار زیادی چوب نیاز دارند که به خودی خود منجر به جنگل زدایی در مقیاس بزرگ می شود و جهان را بدون اکسیژن می گذارد. بنابراین برای جلوگیری از این اتفاق باید از منابعی که در اختیار داریم به صورت اقتصادی اما با حداکثر بهره وری استفاده کرد. تنها یکی از راه های حل این مشکل، توسعه انرژی زمین گرمایی است. البته این مزایا و معایب خود را دارد، اما توسعه آن تا حد زیادی ادامه حیات بشر را تسهیل می کند و نقش بزرگی در توسعه بیشتر آن ایفا می کند.

در حال حاضر این جهت بسیار محبوب نیست، زیرا جهان تحت سلطه صنعت نفت و گاز است و شرکت های بزرگ عجله ای برای سرمایه گذاری در توسعه یک صنعت بسیار مورد نیاز ندارند. بنابراین، برای پیشرفت بیشتر انرژی زمین گرمایی، سرمایه گذاری و حمایت دولتی مورد نیاز است که بدون آن دستیابی به چیزی در مقیاس ملی به سادگی غیرممکن است. ورود انرژی زمین گرمایی به تراز انرژی کشور امکان:

1. بهبود امنیت انرژی، از سوی دیگر کاهش اثرات مضر بر محیط زیست در مقایسه با منابع سنتی.

2. توسعه اقتصاد، زیرا وجوه آزاد شده را می توان در صنایع دیگر، توسعه اجتماعی دولت و غیره سرمایه گذاری کرد.

در دهه اخیر، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر غیر سنتی رونق واقعی را در جهان تجربه کرده است. مقیاس کاربرد این منابع چندین برابر افزایش یافته است. این کشور قادر است مشکل تامین انرژی مناطق مشخص شده را که از سوخت وارداتی گران قیمت استفاده می کنند و در آستانه بحران انرژی هستند، به طور اساسی و اقتصادی حل کند، وضعیت اجتماعی جمعیت این مناطق و غیره را بهبود بخشد. این دقیقاً همان چیزی است که ما در کشورهای اروپای غربی (آلمان، فرانسه، بریتانیای کبیر)، اروپای شمالی (نروژ، سوئد، فنلاند، ایسلند، دانمارک) می بینیم. این امر با این واقعیت توضیح داده می شود که آنها از توسعه اقتصادی بالایی برخوردار هستند و به شدت به منابع فسیلی وابسته هستند و بنابراین سران این کشورها همراه با تجارت سعی در به حداقل رساندن این وابستگی دارند. به ویژه، توسعه انرژی زمین گرمایی در کشورهای شمال اروپا با وجود تعداد زیادی آبفشان و آتشفشان مورد علاقه است. بی جهت نیست که ایسلند را کشور آتشفشان ها و آبفشان ها می نامند.

اکنون بشریت در حال درک اهمیت این صنعت است و در تلاش برای توسعه هر چه بیشتر آن است. استفاده از طیف گسترده ای از فناوری های مختلف باعث می شود که مصرف انرژی 40 تا 60 درصد کاهش یابد و در عین حال توسعه اقتصادی واقعی را تضمین کند. و نیازهای باقیمانده به برق و گرما را می توان به دلیل تولید کارآمدتر آن، به دلیل احیا، با ترکیب تولید گرما و برق و همچنین از طریق استفاده از منابع تجدید پذیر، که امکان کنار گذاشتن برخی از انواع نیروگاه ها و کاهش انتشار گاز دی اکسید کربن تا حدود 80 درصد.

کتابشناسی - فهرست کتب:

1. Baeva A.G., Moskvicheva V.N. انرژی زمین گرمایی: مسائل، منابع، موارد استفاده: ویرایش. M.: SO AN اتحاد جماهیر شوروی، موسسه فیزیک حرارتی، 1979. - 350 p.

2. Berman E., Mavritsky B.F. انرژی زمین گرمایی: ویرایش. م.: میر، 1357 - 416 صفحه.

3. انرژی زمین گرمایی. [منبع الکترونیکی] - حالت دسترسی - URL: http://ustoj.com/Energy_5.htm(دسترسی در 29.08.2013).

4. انرژی زمین گرمایی در روسیه. [منبع الکترونیکی] - حالت دسترسی - URL: http://www.gisee.ru/articles/geothermic-energy/24511/(دسترسی در 2013/09/07).

5. دوروف I.M. گرمای عمیق زمین: ویرایش. M.: Nauka، 1972. - 208 p.

6. انرژی. از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد. [منبع الکترونیکی] - حالت دسترسی - URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_energy(دسترسی در 2013/09/07).

انرژی زمین گرمایی

خلاصه.

معرفی.

هزینه برق تولید شده توسط نیروگاه های زمین گرمایی

کتابشناسی - فهرست کتب.

خلاصه.

این مقاله تاریخچه توسعه انرژی زمین گرمایی، هم در سراسر جهان و هم در کشور ما روسیه را ارائه می دهد. تجزیه و تحلیل استفاده از گرمای عمیق زمین برای تبدیل آن به انرژی الکتریکی و همچنین تامین گرما و آب گرم شهرها و شهرها در مناطقی از کشورمان مانند کامچاتکا، ساخالین و قفقاز شمالی انجام شد. یک توجیه اقتصادی برای توسعه ذخایر زمین گرمایی، احداث نیروگاه ها و دوره بازگشت آنها انجام شده است. با مقایسه انرژی منابع زمین گرمایی با انواع دیگر منابع انرژی، چشم انداز توسعه انرژی زمین گرمایی را به دست می آوریم که باید جایگاه مهمی در تعادل کلی مصرف انرژی داشته باشد. به ویژه، برای بازسازی و تجهیز مجدد صنعت برق منطقه کامچاتکا و جزایر کوریل، تا حدی Primorye و قفقاز شمالی، باید از منابع زمین گرمایی خود استفاده کرد.

معرفی.

محورهای اصلی توسعه ظرفیت‌های تولیدی در بخش انرژی کشور در آینده نزدیک، تجهیز فنی و بازسازی نیروگاه‌ها و همچنین راه‌اندازی ظرفیت‌های جدید تولید است. اول از همه، این ساخت نیروگاه های سیکل ترکیبی با راندمان 5560 درصد است که بازده نیروگاه های حرارتی موجود را 2540 درصد افزایش می دهد. گام بعدی باید ساخت نیروگاه های حرارتی با استفاده از فناوری های جدید برای سوزاندن سوخت جامد و با پارامترهای بخار فوق بحرانی برای دستیابی به ضریب راندمان TPP ها معادل 46-48 درصد باشد. نیروگاه های هسته ای با انواع جدید راکتورهای گرمایی و نوترونی سریع نیز توسعه بیشتری خواهند یافت.

جایگاه مهمی در شکل‌گیری بخش انرژی روسیه، بخش تامین گرمای این کشور است که از نظر حجم منابع انرژی مصرفی، بیش از 45٪ از کل مصرف آنها، بزرگترین است. سیستم های گرمایش منطقه ای (DH) بیش از 71 درصد و منابع غیرمتمرکز حدود 29 درصد کل گرما را تولید می کنند. بیش از 34 درصد از کل گرما توسط نیروگاه ها و تقریبا 50 درصد توسط بویلرها تامین می شود. مطابق با استراتژی انرژی روسیه تا سال 2020. برنامه ریزی شده است که مصرف گرما در کشور حداقل 1.3 برابر افزایش یابد و سهم تامین حرارت غیرمتمرکز از 28.6 درصد در سال 2000 به افزایش یابد. تا 33 درصد در سال 2020

افزایش قیمت‌هایی که در سال‌های اخیر برای سوخت‌های فسیلی (گاز، نفت کوره، سوخت دیزل) و حمل و نقل آن به مناطق دورافتاده روسیه رخ داده است و بر این اساس، افزایش عینی قیمت‌های فروش انرژی الکتریکی و حرارتی اساساً نگرش را تغییر می‌دهد. به سمت استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر: زمین گرمایی، باد، خورشیدی.

بنابراین، توسعه انرژی زمین گرمایی در مناطق خاصی از کشور، امروزه حل مشکل تامین برق و گرما، به ویژه در کامچاتکا، جزایر کوریل، و همچنین در قفقاز شمالی، در مناطق خاصی از سیبری را ممکن می سازد. و بخش اروپایی روسیه.

از جمله جهت گیری های اصلی بهبود و توسعه سیستم های تامین گرما باید گسترش استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر غیر سنتی محلی و اول از همه گرمای زمین گرمایی زمین باشد. در حال حاضر در 7-10 سال آینده، با کمک فن آوری های مدرن تامین حرارت محلی، به لطف گرمای حرارتی، می توان منابع سوخت فسیلی قابل توجهی را ذخیره کرد.

در دهه گذشته، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر غیر سنتی (NRES) رونق واقعی را در جهان تجربه کرده است. مقیاس کاربرد این منابع چندین برابر افزایش یافته است. این جهت در مقایسه با سایر حوزه های انرژی به شدت در حال توسعه است. دلایل متعددی برای این پدیده وجود دارد. اول از همه، بدیهی است که دوران حامل های انرژی سنتی ارزان به طور غیرقابل برگشتی به پایان رسیده است. در این زمینه، تنها یک روند وجود دارد - افزایش قیمت برای همه انواع آنها. تمایل بسیاری از کشورهایی که از پایه سوخت خود برای استقلال انرژی محروم هستند، کم اهمیت نیست، ملاحظات زیست محیطی، از جمله انتشار گازهای مضر، نقش مهمی ایفا می کنند. حمایت اخلاقی فعال برای استفاده از انرژی های تجدیدپذیر توسط جمعیت کشورهای توسعه یافته ارائه می شود.

به همین دلایل، توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در بسیاری از کشورها از وظایف اولویت‌دار سیاست فنی در حوزه انرژی است. در تعدادی از کشورها، این سیاست از طریق چارچوب قانونی و نظارتی اتخاذ شده اجرا می شود که پایه های قانونی، اقتصادی و سازمانی را برای استفاده از انرژی های تجدیدپذیر ایجاد می کند. به ویژه، پایه های اقتصادی شامل اقدامات مختلفی برای حمایت از انرژی های تجدیدپذیر در مرحله توسعه بازار انرژی (مزایای مالیاتی و اعتباری، یارانه های مستقیم و غیره) است.

در روسیه، کاربرد عملی انرژی های تجدیدپذیر به طور قابل توجهی از کشورهای پیشرو عقب است. هیچ چارچوب قانونی و نظارتی و همچنین حمایت اقتصادی دولتی وجود ندارد. همه اینها تمرین در این زمینه را به شدت دشوار می کند. دلیل اصلی عوامل بازدارنده، طولانی شدن مشکلات اقتصادی در کشور و در نتیجه دشواری سرمایه گذاری، کم بودن تقاضای حلال، کمبود بودجه برای تحولات لازم است. اما برخی اقدامات و اقدامات عملی برای استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در کشور ما (انرژی زمین گرمایی) در حال انجام است. ذخایر بخار هیدروترمال در روسیه فقط در کامچاتکا و جزایر کوریل موجود است. بنابراین، انرژی زمین گرمایی نمی تواند در آینده جایگاه قابل توجهی در بخش انرژی کشور داشته باشد. با این حال، می تواند مشکل تامین انرژی این مناطق را که از سوخت وارداتی گران قیمت (نفت کوره، زغال سنگ، گازوئیل) استفاده می کنند و در آستانه بحران انرژی هستند، به صورت ریشه ای و اقتصادی حل کند. پتانسیل میادین بخار گرمابی در کامچاتکا قادر به تامین 1000 تا 2000 مگاوات برق نصب شده از منابع مختلف است که به طور قابل توجهی بیش از نیازهای این منطقه برای آینده قابل پیش بینی است. بنابراین، چشم اندازهای واقعی برای توسعه انرژی زمین گرمایی در اینجا وجود دارد.

تاریخچه توسعه انرژی زمین گرمایی.

روسیه در کنار منابع عظیم سوخت های فسیلی، ذخایر قابل توجهی از گرمای زمین دارد که می تواند با منابع زمین گرمایی واقع در عمق 300 تا 2500 متری، عمدتاً در مناطق گسلی پوسته زمین، ضرب شود.

قلمرو روسیه به خوبی کاوش شده است و امروزه منابع اصلی گرمای زمین شناخته شده است که دارای پتانسیل صنعتی قابل توجهی از جمله انرژی است. علاوه بر این، تقریباً در همه جا ذخایر گرمایی با دمای 30 تا 200 درجه سانتیگراد وجود دارد.

در سال 1983 در VSEGINGEO اطلسی از منابع آبهای حرارتی اتحاد جماهیر شوروی تهیه شد. در کشور ما، 47 ذخایر زمین گرمایی با ذخایر آب های حرارتی اکتشاف شده است که به شما امکان می دهد بیش از 240 10³ m³ در روز بدست آورید. امروزه در روسیه متخصصان تقریباً 50 سازمان علمی با مشکلات استفاده از گرمای زمین سروکار دارند.

بیش از 3000 حلقه چاه برای استفاده از منابع زمین گرمایی حفر شده است. هزینه تحقیقات و حفاری زمین گرمایی که قبلاً در این منطقه انجام شده است، با قیمت های مدرن، بیش از 4 میلیارد روبل است. دلار بنابراین در کامچاتکا 365 حلقه چاه در میدان‌های زمین گرمایی با عمق 225 تا 2266 متر حفر شده و (در زمان شوروی) حدود 300 میلیون متر مکعب هزینه شده است. دلار (به قیمت فعلی).

بهره برداری از اولین نیروگاه زمین گرمایی در ایتالیا در سال 1904 آغاز شد. اولین نیروگاه زمین گرمایی در کامچاتکا و اولین نیروگاه زمین گرمایی در اتحاد جماهیر شوروی، نیروگاه زمین گرمایی پاوزتسکایا در سال 1967 به بهره برداری رسید. و دارای قدرت 5 مگاوات بود که متعاقباً به 11 مگاوات افزایش یافت. انگیزه جدیدی به توسعه انرژی زمین گرمایی در کامچاتکا در دهه 90 با ظهور سازمان ها و شرکت ها (JSC Geoterm, JSC Intergeotherm, JSC Nauka) داده شد که با همکاری صنعت (عمدتاً با کارخانه توربین کالوگا) توسعه یافتند. طرح ها، فن آوری ها و انواع تجهیزات پیشرفته جدید برای تبدیل انرژی زمین گرمایی به انرژی الکتریکی و وام های تضمین شده از بانک اروپایی بازسازی و توسعه. در نتیجه در سال 1999م Verkhne-Mutnovskaya GeoTPP (سه ماژول هر کدام 4 مگاوات) در کامچاتکا به بهره برداری رسید. اولین بلوک 25 مگاواتی معرفی شد. مرحله اول Mutnovskaya GeoTPP با ظرفیت کل 50 مگاوات.

فاز دوم با ظرفیت 100 مگاوات می تواند در سال 2004 راه اندازی شود

بنابراین، چشم انداز فوری و کاملا واقعی برای انرژی زمین گرمایی در کامچاتکا مشخص شده است، که یک مثال بدون شک مثبت از استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در روسیه، با وجود مشکلات جدی اقتصادی در کشور است. پتانسیل میدان های بخار گرمابی در کامچاتکا قادر به تامین 1000 مگاوات برق نصب شده است که به طور قابل توجهی از نیازهای این منطقه برای آینده قابل پیش بینی فراتر می رود.

به گفته موسسه آتشفشان شناسی، شعبه خاور دور آکادمی علوم روسیه، منابع زمین گرمایی از قبل شناسایی شده این امکان را فراهم می کند که کامچاتکا به طور کامل برق و گرما را برای بیش از 100 سال تامین کند. همراه با میدان دما بالا Mutnovskoye با ظرفیت 300 مگاوات (e) در جنوب کامچاتکا، ذخایر قابل توجهی از منابع زمین گرمایی در Koshelevskoye، Bolshe Bannoy، و در شمال در ذخایر Kireunskoye شناخته شده است. ذخایر گرمایی آبهای زمین گرمایی در کامچاتکا 5000 مگاوات (تن) برآورد شده است.

Chukotka همچنین دارای ذخایر قابل توجهی از گرمای زمین گرمایی (در مرز با منطقه کامچاتکا) است، برخی از آنها قبلاً کشف شده اند و می توانند به طور فعال برای شهرها و شهرهای نزدیک مورد استفاده قرار گیرند.

جزایر کوریل همچنین از نظر ذخایر گرمای زمین غنی هستند، آنها برای تامین گرما و برق به این قلمرو برای 100200 سال کافی هستند. ذخایر یک خنک کننده زمین گرمایی دو فازی در جزیره ایتوروپ کشف شده است که ظرفیت آن (30 مگاوات (e)) برای تامین انرژی مورد نیاز کل جزیره در 100 سال آینده کافی است. در اینجا، چاه‌هایی قبلاً در میدان زمین گرمایی اقیانوس حفر شده‌اند و GeoPP در حال ساخت است. ذخایر گرمایی زمین گرمایی در جزیره جنوبی کوناشیر وجود دارد که در حال حاضر برای تولید برق و تامین گرما به شهر یوژنو کوریلسک استفاده می شود. روده های جزیره شمالی پاراموشیر کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است، اما مشخص است که این جزیره دارای ذخایر قابل توجهی از آب زمین گرمایی با دمای 70 تا 95 درجه سانتیگراد است و یک GeoTS با ظرفیت 20 مگاوات (t) نیز وجود دارد. در اینجا ساخته می شود

رسوبات آبهای حرارتی با دمای 100-200 درجه سانتیگراد بسیار گسترده تر است. در این دما، استفاده از سیال های کاری کم جوش در چرخه توربین بخار توصیه می شود. استفاده از نیروگاه های زمین گرمایی دو مداره بر روی آب حرارتی در تعدادی از مناطق روسیه، در درجه اول در قفقاز شمالی امکان پذیر است. نهشته های زمین گرمایی در اینجا با دمای مخزن 70 تا 180 درجه سانتی گراد که در عمق 300 تا 5000 متری قرار دارند به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته اند.آب زمین گرمایی برای مدت طولانی در اینجا برای تامین گرما و تامین آب گرم مورد استفاده قرار گرفته است. در داغستان سالانه بیش از 6 میلیون متر آب زمین گرمایی تولید می شود. حدود 500 هزار نفر در قفقاز شمالی از منابع آب زمین گرمایی استفاده می کنند.

پریموریه، منطقه بایکال و منطقه سیبری غربی نیز دارای ذخایر گرمای زمین گرمایی مناسب برای استفاده در مقیاس بزرگ در صنعت و کشاورزی هستند.

تبدیل انرژی زمین گرمایی به انرژی الکتریکی و حرارتی.

یکی از مناطق امیدوارکننده برای استفاده از گرمای آب‌های حرارتی زیرزمینی بسیار معدنی، تبدیل آن به انرژی الکتریکی است. برای این منظور، یک طرح تکنولوژیکی برای ساخت GeoTPP، متشکل از یک سیستم گردش زمین گرمایی (GCS) و یک کارخانه توربین بخار (STP) توسعه یافت که طرح آن در شکل 1 نشان داده شده است. یکی از ویژگی های متمایز چنین طرح تکنولوژیکی از طرح های شناخته شده این است که در آن نقش یک اواپراتور و یک سوپرهیتر توسط یک مبدل حرارتی جریان مخالف عمودی پایین سوراخ واقع در قسمت بالایی چاه تزریق انجام می شود، جایی که آب حرارتی با دمای بالا تولید می شود. از طریق یک خط لوله خشکی تامین می شود که پس از انتقال گرما به خنک کننده ثانویه، دوباره به مخزن پمپ می شود. خنک کننده ثانویه از کندانسور نیروگاه توربین بخار از طریق لوله ای که در داخل مبدل حرارتی به پایین پایین می آید، توسط گرانش وارد منطقه گرمایش می شود.

چرخه Rankine در قلب کار مدارس حرفه ای است. t,s نمودار این چرخه و ماهیت تغییر دمای حامل های حرارتی در مبدل حرارتی اواپراتور است.

مهمترین نکته در ساخت GeoTPP انتخاب سیال عامل در مدار ثانویه است. سیال کاری انتخاب شده برای تاسیسات زمین گرمایی باید دارای خواص شیمیایی، فیزیکی و عملیاتی مطلوب تحت شرایط عملیاتی معین باشد، به عنوان مثال. پایدار، غیر قابل اشتعال، ضد انفجار، غیر سمی، بی اثر نسبت به مصالح ساختمانی و ارزان باشد. مطلوب است که سیال کاری با ضریب ویسکوزیته دینامیکی کمتر (تلفات هیدرولیکی کمتر) و با ضریب هدایت حرارتی بالاتر (انتقال حرارت بهبود یافته) انتخاب شود.

برآوردن همه این الزامات به طور همزمان عملاً غیرممکن است ، بنابراین همیشه لازم است انتخاب یک یا دیگر مایع کاری بهینه شود.

پارامترهای اولیه پایین بدنه های کاری نیروگاه های زمین گرمایی منجر به جستجوی بدنه های کاری کم جوش با انحنای منفی منحنی مرزی سمت راست در نمودار t, s می شود، زیرا استفاده از آب و بخار در این مورد منجر به بدتر شدن پارامترهای ترمودینامیکی و افزایش شدید ابعاد نیروگاه های توربین بخار که به میزان قابل توجهی ارزش آنها را افزایش می دهد.

پیشنهاد شده است از مخلوط ایزوبوتان + ایزوپنتان در حالت فوق بحرانی به عنوان عامل فوق بحرانی در مدار ثانویه چرخه های انرژی دوتایی استفاده شود. استفاده از مخلوط های فوق بحرانی راحت است زیرا خواص بحرانی، یعنی. دمای بحرانی tc(x)، فشار بحرانی pc(x) و چگالی بحرانی qc(x) به ترکیب مخلوط x بستگی دارد. این امر با انتخاب ترکیب مخلوط، به انتخاب یک عامل فوق بحرانی با مطلوب ترین پارامترهای بحرانی برای دمای متناظر آب حرارتی یک میدان زمین گرمایی خاص اجازه می دهد.

به عنوان خنک کننده ثانویه، از ایزوبوتان هیدروکربنی کم جوش استفاده می شود که پارامترهای ترمودینامیکی آن با شرایط مورد نیاز مطابقت دارد. پارامترهای بحرانی ایزوبوتان: tc = 134.69 درجه سانتی گراد. pk = 3.629 مگاپاسکال؛ qk = 225.5 کیلوگرم بر متر مکعب. علاوه بر این، انتخاب ایزوبوتان به عنوان خنک کننده ثانویه به دلیل هزینه نسبتا کم و سازگاری با محیط زیست (برخلاف فریون) است. ایزوبوتان به عنوان یک سیال عامل توزیع گسترده ای در خارج از کشور پیدا کرده است و همچنین پیشنهاد می شود از آن در حالت فوق بحرانی در چرخه های انرژی زمین گرمایی دوتایی استفاده شود.

ویژگی های انرژی تاسیسات برای طیف گسترده ای از دمای آب تولید شده و حالت های مختلف عملکرد آن محاسبه می شود. در تمام موارد، فرض شد که دمای چگالش ایزوبوتان tcon = 30 درجه سانتیگراد است.

این سوال در مورد انتخاب کوچکترین اختلاف دما ایجاد می شود.2. از یک طرف، کاهش êt منجر به افزایش سطح مبدل حرارتی اواپراتور می شود که ممکن است توجیه اقتصادی نداشته باشد. از سوی دیگر، افزایش êt در یک دمای معین از ts آب حرارتی منجر به نیاز به کاهش دمای تبخیر ts (و در نتیجه فشار) می‌شود که بر راندمان سیکل تأثیر منفی می‌گذارد. در بیشتر موارد عملی، توصیه می شود êt = 10÷25ºС مصرف کنید.

نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که پارامترهای عملیاتی بهینه نیروگاه بخار وجود دارد که به دمای آب ورودی به مدار اولیه مولد بخار مبدل حرارتی بستگی دارد. با افزایش دمای تبخیر ایزوبوتان tz، توان N تولید شده توسط توربین به میزان 1 کیلوگرم بر ثانیه از مصرف مایع خنک کننده ثانویه افزایش می یابد. در عین حال، با افزایش tg، مقدار ایزوبوتان تبخیر شده به ازای هر کیلوگرم بر ثانیه مصرف آب حرارتی کاهش می یابد.

با افزایش دمای آب حرارتی، دمای بهینه تبخیر نیز افزایش می یابد.

شکل 3 نمودارهای وابستگی توان N تولید شده توسط توربین را به دمای تبخیر ts خنک کننده ثانویه در دماهای مختلف آب حرارتی نشان می دهد.

برای آب با دمای بالا (tt = 180ºС)، چرخه های فوق بحرانی در نظر گرفته می شود، زمانی که فشار بخار اولیه pn = 3.8; 4.0; 4.2; و 5.0MPa از این میان، مؤثرترین آنها از نظر به دست آوردن حداکثر توان، سیکل فوق بحرانی است، نزدیک به سیکل به اصطلاح "مثلثی" با فشار اولیه pn = 5.0 مگاپاسکال. در طی این چرخه به دلیل حداقل اختلاف دمایی بین حامل گرما و سیال عامل، از پتانسیل دمایی آب حرارتی حداکثر استفاده می شود. مقایسه این چرخه با زیر بحرانی (pn=3.4MPa) نشان می دهد که توان تولید شده توسط توربین در طول سیکل فوق بحرانی 11 درصد افزایش می یابد، چگالی جریان ماده وارد شده به توربین 1.7 برابر بیشتر از سیکل با pn است. = 3،4 مگاپاسکال، که منجر به بهبود خواص حمل و نقل مایع خنک کننده و کاهش اندازه تجهیزات (خطوط لوله تامین و توربین) کارخانه توربین بخار می شود. علاوه بر این، در چرخه با pH = 5.0 مگاپاسکال، دمای آب حرارتی زباله، t تزریق شده به مخزن، 42ºС است، در حالی که در چرخه زیر بحرانی با pH = 3.4 MPa، دمای tn = 55ºС است.

در همان زمان، افزایش فشار اولیه به 5.0 مگاپاسکال در چرخه فوق بحرانی بر هزینه تجهیزات، به ویژه، هزینه توربین تأثیر می گذارد. اگرچه ابعاد مسیر جریان توربین با افزایش فشار کاهش می یابد، تعداد مراحل توربین به طور همزمان افزایش می یابد، نیاز به آب بندی انتهایی توسعه یافته تری است و مهمتر از همه، ضخامت دیواره های پوشش افزایش می یابد.

برای ایجاد یک چرخه فوق بحرانی در طرح تکنولوژیکی GeoTPP، نصب یک پمپ بر روی خط لوله اتصال کندانسور به مبدل حرارتی ضروری است.

با این حال عواملی مانند افزایش توان، کاهش اندازه خطوط لوله تامین و توربین و فعال شدن کاملتر پتانسیل حرارتی آب حرارتی به نفع چرخه فوق بحرانی است.

در آینده، لازم است به دنبال خنک کننده هایی با دمای بحرانی پایین تر باشید، که امکان ایجاد چرخه های فوق بحرانی را با استفاده از آب های حرارتی با دمای پایین تر فراهم می کند، زیرا پتانسیل حرارتی اکثریت قریب به اتفاق ذخایر اکتشاف شده در روسیه تجاوز نمی کند. 100÷120ºС. در این راستا، امیدوارکننده ترین R13B1 (تری فلوئوروبرومتان) با پارامترهای حیاتی زیر است: tk = 66.9ºС. pk = 3.946 مگاپاسکال؛ qk= 770kg/m³.

نتایج محاسبات ارزیابی نشان می دهد که استفاده از آب حرارتی با دمای tk = 120ºС در مدار اولیه GeoTPP و ایجاد یک چرخه فوق بحرانی با فشار اولیه pn = 5.0 مگاپاسکال در مدار ثانویه روی فریون R13B1 نیز افزایش توان توربین را تا 14 درصد در مقایسه با سیکل زیر بحرانی با فشار اولیه pn = 3.5 مگاپاسکال ممکن می سازد.

برای عملکرد موفقیت آمیز GeoTPP، حل مشکلات مربوط به وقوع خوردگی و رسوبات نمک ضروری است که به طور معمول با افزایش کانی سازی آب حرارتی تشدید می شود. شدیدترین رسوبات نمک به دلیل گاز زدایی آب حرارتی و به هم خوردن تعادل دی اکسید کربن در نتیجه این امر ایجاد می شود.

در طرح تکنولوژیکی پیشنهادی، خنک کننده اولیه در یک مدار بسته گردش می کند: مخزن - چاه تولید - خط لوله سطحی - پمپ - چاه تزریق - مخزن، که در آن شرایط برای گاز زدایی آب به حداقل می رسد. در عین حال، رعایت چنین شرایط ترموباریک در قسمت سطح مدار اولیه ضروری است که از گاززدایی و رسوب رسوبات کربناته جلوگیری می کند (بسته به دما و شوری، فشار باید در 1.5 مگاپاسکال و بالاتر حفظ شود).

کاهش دمای آب حرارتی همچنین منجر به بارش نمک های غیر کربناتی می شود که با مطالعات انجام شده در سایت زمین گرمایی Kayasulinsky تایید شد. بخشی از نمک‌های رسوب‌شده در سطح داخلی چاه تزریقی رسوب می‌کنند و بخش عمده آن به ناحیه ته‌چاله منتقل می‌شود. رسوب نمک در کف چاه تزریق به کاهش تزریق و کاهش تدریجی سرعت جریان دایره ای تا توقف کامل GCS کمک می کند.

برای جلوگیری از خوردگی و پوسته پوسته شدن در مدار GCS می توان از یک معرف موثر HEDPK (هیدروکسی اتیلیدین دی فسفونیک اسید) استفاده کرد که دارای اثر ضد خوردگی و ضد رسوب طولانی مدت غیرفعال سازی سطح است. ترمیم لایه غیرفعال OEDFK با تزریق پالس دوره ای محلول معرف به آب حرارتی در دهانه یک چاه تولیدی انجام می شود.

برای حل کردن لجن نمکی که در ناحیه ته چاه تجمع می یابد و بنابراین برای بازیابی قابلیت تزریق چاه تزریقی، یک معرف بسیار موثر NMA (کنسانتره اسیدهای با وزن مولکولی کم) است که می تواند به صورت دوره ای به آب حرارتی در حال گردش وارد شود. در ناحیه قبل از پمپ تزریق

بنابراین، با توجه به مطالب گفته شده، می توان پیشنهاد کرد که یکی از جهت گیری های امیدوارکننده برای توسعه انرژی حرارتی داخل زمین، تبدیل آن به انرژی الکتریکی با ساخت GeoTPP های دو مداره بر روی عامل های کاری کم جوش است. کارایی چنین تبدیلی به عوامل زیادی بستگی دارد، به ویژه به انتخاب سیال کار و پارامترهای چرخه ترمودینامیکی مدار ثانویه GeoTPP.

نتایج تحلیل محاسباتی چرخه‌ها با استفاده از حامل‌های حرارتی مختلف در مدار ثانویه نشان می‌دهد که بهینه‌ترین آنها سیکل‌های فوق بحرانی هستند که امکان افزایش توان توربین و راندمان چرخه، بهبود خواص انتقال مایع خنک‌کننده و تنظیم کامل‌تر دمای سیکل را فراهم می‌کنند. آب حرارتی اولیه در مدار اولیه GeoTPP در حال گردش است.

همچنین مشخص شده است که برای آب حرارتی با دمای بالا (180ºC و بالاتر)، امیدوارکننده ترین ایجاد چرخه های فوق بحرانی در مدار ثانویه GeoTPP با استفاده از ایزوبوتان است، در حالی که برای آب هایی با دمای پایین تر (100÷120ºC و بالاتر). ، هنگام ایجاد چرخه های مشابه، مناسب ترین حامل گرما فریون R13B1 است.

بسته به دمای آب حرارتی استخراج شده، دمای بهینه برای تبخیر حامل گرمای ثانویه مطابق با حداکثر توان تولید شده توسط توربین وجود دارد.

در آینده، مطالعه مخلوط های فوق بحرانی ضروری است که استفاده از آنها به عنوان عامل کار برای چرخه های انرژی زمین گرمایی راحت ترین است، زیرا با انتخاب ترکیب مخلوط، می توان به راحتی خواص بحرانی آنها را بسته به شرایط خارجی تغییر داد.

جهت دیگر در استفاده از انرژی زمین گرمایی، تامین گرمای زمین گرمایی است که مدت هاست در کامچاتکا و قفقاز شمالی برای گرم کردن گلخانه ها، گرمایش و تامین آب گرم در بخش مسکن و جمعی استفاده می شود. تجزیه و تحلیل تجربه جهانی و داخلی چشم انداز تامین گرمای زمین گرمایی را نشان می دهد. در حال حاضر سیستم های تامین حرارت زمین گرمایی با ظرفیت کل 17175 مگاوات در جهان در حال فعالیت هستند و بیش از 200 هزار تاسیسات زمین گرمایی تنها در ایالات متحده آمریکا مورد بهره برداری قرار می گیرند. بر اساس برنامه های اتحادیه اروپا، ظرفیت سیستم های گرمایش زمین گرمایی از جمله پمپ های حرارتی از 1300 مگاوات در سال 1995 به 5000 مگاوات در سال 2010 افزایش یابد.

در اتحاد جماهیر شوروی، آبهای زمین گرمایی در مناطق کراسنودار و استاوروپل، کاباردینو-بالکاریا، اوستیای شمالی، چچن-اینگوشتیا، داغستان، استان کامچاتکا، کریمه، گرجستان، آذربایجان و قزاقستان مورد استفاده قرار گرفتند. در سال 1988، 60.8 میلیون متر مربع آب زمین گرمایی تولید شد، در حال حاضر در روسیه تا 30 میلیون تولید می شود. متر مکعب در سال که معادل 150 تا 170 هزار تن سوخت مرجع است. در عین حال، پتانسیل فنی انرژی زمین گرمایی، به گفته وزارت انرژی فدراسیون روسیه، 2950 میلیون تن سوخت استاندارد است.

در طول 10 سال گذشته، سیستم اکتشاف، توسعه و بهره برداری از منابع زمین گرمایی در کشور ما سقوط کرده است. در اتحاد جماهیر شوروی، کار تحقیقاتی در مورد این مشکل توسط موسسات آکادمی علوم، وزارتخانه های زمین شناسی و صنعت گاز انجام شد. اکتشاف، ارزیابی و تایید ذخایر ذخایر توسط موسسات و زیرمجموعه های منطقه ای وزارت زمین شناسی انجام شد. حفاری چاه های مولد، توسعه میدان، توسعه فناوری های تزریق مجدد، تصفیه آب های زمین گرمایی، بهره برداری از سیستم های تامین حرارت زمین گرمایی توسط زیرمجموعه های وزارت صنعت گاز انجام شد. این شامل پنج بخش عملیاتی منطقه ای، انجمن علمی و تولیدی Soyuzgeotherm (Makhachkala) بود که طرحی را برای استفاده آینده نگر از آب های زمین گرمایی اتحاد جماهیر شوروی ایجاد کرد. طراحی سیستم ها و تجهیزات تامین حرارت زمین گرمایی توسط موسسه تحقیقاتی و طراحی و آزمایشی تجهیزات مهندسی مرکزی انجام شد.

در حال حاضر، کار تحقیقاتی پیچیده در زمینه ژئوترمی متوقف شده است: از مطالعات زمین شناسی و هیدروژئولوژی تا مشکلات تصفیه آب های زمین گرمایی. حفاری اکتشافی انجام نمی شود، توسعه ذخایر قبلا اکتشاف شده انجام نمی شود، تجهیزات سیستم های تامین حرارت زمین گرمایی موجود مدرن سازی نمی شوند. نقش مدیریت دولتی در توسعه ژئوترمی ناچیز است. متخصصان زمین گرمایی پراکنده هستند، تجربه آنها مورد تقاضا نیست. تجزیه و تحلیل وضعیت فعلی و چشم انداز توسعه در شرایط جدید اقتصادی روسیه با استفاده از مثال منطقه کراسنودار انجام خواهد شد.

برای این منطقه، از بین همه منابع انرژی تجدیدپذیر، امیدوارکننده ترین استفاده از آب های زمین گرمایی است. شکل 4 اولویت های استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر را برای تامین حرارت اشیاء در قلمرو کراسنودار نشان می دهد.

در قلمرو کراسنودار سالانه تا 10 میلیون متر مکعب آب زمین گرمایی با دمای 70 ÷ 100 درجه سانتیگراد تولید می شود که جایگزین 40 تا 50 هزار تن سوخت آلی (از نظر سوخت معمولی) می شود. 10 میدان با 37 حلقه چاه در حال بهره برداری است که 6 میدان با 23 حلقه چاه در دست توسعه است. تعداد کل چاه های زمین گرمایی77. 32 هکتار توسط آب های زمین گرمایی گرم می شود. گلخانه، 11 هزار آپارتمان در هشت شهرک، 2 هزار نفر آب گرم دارند. ذخایر عملیاتی اکتشافی آبهای زمین گرمایی منطقه 77.7 هزار متر مکعب برآورد شده است. متر مکعب در روز یا در طول فصل گرمایش - 11.7 میلیون. متر مکعب در هر فصل، ذخیره پیش بینی شده، به ترتیب، 165 هزار. مترمکعب در روز و 24.7 میلیون. مترمکعب در هر فصل

یکی از توسعه یافته ترین میدان های زمین گرمایی Mostovskoye، در 240 کیلومتری کراسنودار در دامنه های قفقاز، که در آن 14 حلقه چاه با عمق 1650 ÷ 1850 متر با سرعت جریان 1500 ÷ 3300 m³ / روز، دمای دهانه 67 حفر شد. ÷78º C، شوری کل 0.9÷1، 9g/l. با توجه به ترکیب شیمیایی، آب زمین گرمایی تقریباً استانداردهای آب آشامیدنی را دارد. مصرف کننده اصلی آب زمین گرمایی این میدان یک مجتمع گلخانه ای با مساحت گلخانه ای بالغ بر 30 هکتار است که قبلا 8 حلقه چاه در آن بهره برداری می شد. در حال حاضر 40 درصد از مساحت گلخانه در اینجا گرم می شود.

جهت تامین حرارت ساختمانهای مسکونی و اداری روستا. پل در دهه 80، یک نقطه حرارت مرکزی زمین گرمایی (CTP) با توان حرارتی تخمینی 5 مگاوات ساخته شد که نمودار آن در شکل 5 نشان داده شده است. آب زمین گرمایی در مرکز حرارت مرکزی از دو چاه با دبی 45 70 متر مکعب بر ساعت و دمای 70 ÷ 74 درجه سانتی گراد به دو مخزن ذخیره با ظرفیت 300 متر مکعب می آید. برای استفاده از گرمای ضایعات آب زمین گرمایی، دو پمپ حرارتی کمپرسور بخار با توان حرارتی تخمینی 500 کیلووات نصب شد. آب زمین گرمایی مورد استفاده در سیستم های گرمایشی با دمای 30÷35ºC قبل از واحد پمپ حرارتی (HPU) به دو جریان تقسیم می شود که یکی از آنها تا 10 درجه سانتیگراد خنک می شود و به مخزن تخلیه می شود و دومی تا 50 درجه سانتیگراد گرم می شود. به مخازن ذخیره بازگشت. واحدهای پمپ حرارتی توسط کارخانه مسکو کمپرسور بر اساس ماشین های تبرید A-220-2-0 ساخته شده اند.

تنظیم توان حرارتی گرمایش زمین گرمایی در غیاب اوج گرمایش مجدد به دو روش انجام می شود: با عبور مایع خنک کننده و چرخه ای. با روش دوم، سیستم ها به طور دوره ای با خنک کننده زمین گرمایی با تخلیه همزمان خنک کننده پر می شوند. با یک دوره گرمایش روزانه Z، زمان گرمایش Zn با فرمول تعیین می شود

Zn = 48j/(1 + j)، ضریب خروجی حرارت کجاست. دمای هوای طراحی در اتاق، ° С. و دمای واقعی و محاسبه شده هوای بیرون، °С.

ظرفیت مخازن ذخیره سازی سیستم های زمین گرمایی از شرایط اطمینان از دامنه نرمال شده نوسانات دمای هوا در محل های مسکونی گرم (3± درجه سانتیگراد) طبق فرمول تعیین می شود.

که در آن kF خروجی گرمای سیستم گرمایش به ازای 1 درجه سانتیگراد اختلاف دما، W/°C است. Z \u003d Zn + Zpp دوره عملکرد گرمایش زمین گرمایی؛ مدت زمان مکث Zp، h; Qp و Qp میانگین خروجی حرارت محاسبه شده و فصلی سیستم گرمایش ساختمان، W; ج ظرفیت گرمایی حجمی آب زمین گرمایی، J/(m³ ºС)؛ n تعداد شروع گرمایش زمین گرمایی در روز؛ k1 ضریب تلفات حرارتی در سیستم تامین حرارت زمین گرمایی است. دامنه نوسانات دما A1 در یک ساختمان گرم شده، ºС. شاخص کل Rnom جذب گرما در محل های گرم شده؛ ظرفیت Vc و Vts سیستم های گرمایشی و شبکه های گرمایشی، m³.

در حین کار پمپ های حرارتی، نسبت جریان آب زمین گرمایی از طریق اواپراتور Gi و کندانسور Gk با فرمول تعیین می شود:

جایی که tk، to، t دمای آب زمین گرمایی پس از کندانسور، سیستم گرمایش ساختمان و اواپراتورهای HPI، ºС است.

لازم به ذکر است که قابلیت اطمینان پایین طرح های مورد استفاده پمپ های حرارتی، زیرا شرایط عملکرد آنها به طور قابل توجهی با شرایط عملکرد ماشین های تبرید متفاوت است. نسبت دبی و فشار مکش کمپرسورها هنگام کار در حالت پمپ حرارتی 1.5÷2 برابر بیشتر از همین نسبت در ماشین های تبرید است. خرابی گروه شاتون و پیستون، تاسیسات روغن و اتوماسیون منجر به از کار افتادن زودهنگام این ماشین ها شد.

در نتیجه عدم کنترل رژیم هیدرولوژیکی، بهره برداری از میدان زمین گرمایی Mostovskoye پس از 10 سال، فشار در دهانه چاه 2 برابر کاهش یافت. به منظور بازگرداندن فشار مخزن میدان در سال 1985م. سه چاه تزریقی حفر شد، یک ایستگاه پمپاژ ساخته شد، اما کار آنها به دلیل تزریق کم مخازن نتیجه مثبتی نداشت.

برای امیدوار کننده ترین استفاده از منابع زمین گرمایی در شهر Ust-Labinsk با جمعیت 50 هزار نفر، واقع در 60 کیلومتری کراسنودار، یک سیستم تامین گرمای زمین گرمایی با توان حرارتی تخمینی 65 مگاوات توسعه یافته است. از بین سه افق پمپاژ آب، نهشته های ائوسن- پالئوسن با عمق 2200 ÷2600 متر، دمای سازند 97÷100ºС، شوری 17÷24g/l انتخاب شدند.

در نتیجه تجزیه و تحلیل بارهای حرارتی موجود و آینده نگر مطابق با طرح توسعه تامین حرارت شهر، توان حرارتی بهینه، محاسبه شده، سیستم تامین حرارت زمین گرمایی تعیین شد. مقایسه فنی و اقتصادی چهار گزینه (سه مورد از آنها بدون دیگ های پیک با تعداد چاه های متفاوت و یکی با گرم کردن مجدد در دیگ بخار) نشان داد که طرح با دیگ پیک (شکل 6) دارای حداقل دوره بازپرداخت است.

سیستم تامین حرارت زمین گرمایی امکان ساخت آبگیرهای حرارتی غربی و مرکزی را با هفت چاه تزریقی فراهم می کند. حالت عملکرد ورودی های آب حرارتی با تزریق مجدد مایع خنک کننده خنک شده. سیستم تامین حرارت دو مداره با حداکثر گرمایش مجدد در دیگ بخار و اتصال وابسته به سیستم های گرمایش ساختمان موجود. سرمایه گذاری سرمایه ای در ساخت این سیستم زمین گرمایی بالغ بر 5.14 میلیون نفر بوده است. مالیدن (به قیمت سال 84)، دوره بازگشت سرمایه 4.5 سال، برآورد صرفه جویی در سوخت جایگزین 18.4 هزار تن سوخت مرجع در سال.

هزینه برق تولید شده توسط نیروگاه های زمین گرمایی

هزینه های تحقیق و توسعه (حفاری) میادین زمین گرمایی تا 50٪ از هزینه کل یک GeoTPP را تشکیل می دهد و بنابراین هزینه برق تولید شده در یک GeoPP بسیار قابل توجه است. بنابراین، هزینه کل صنعتی آزمایشی (OP) Verkhne-Mutnovskaya GeoPP [ظرفیت 12 (3 × 4) مگاوات] به حدود 300 میلیون روبل رسید. با این حال، عدم وجود هزینه های حمل و نقل برای سوخت، تجدیدپذیری انرژی زمین گرمایی و سازگاری با محیط زیست تولید برق و گرما به انرژی زمین گرمایی اجازه می دهد تا با موفقیت در بازار انرژی رقابت کند و در برخی موارد، برق و گرمای ارزان تری نسبت به IES و CHP سنتی تولید کند. . برای مناطق دورافتاده (کامچاتکا، جزایر کوریل)، GeoPP ها مزیت بی قید و شرطی نسبت به نیروگاه های حرارتی و ایستگاه های دیزلی دارند که با سوخت وارداتی کار می کنند.

اگر کامچاتکا را به عنوان مثال در نظر بگیریم که در آن بیش از 80 درصد برق در CHPP-1 و CHPP-2 تولید می شود که بر روی نفت کوره وارداتی کار می کند، استفاده از انرژی زمین گرمایی سودآورتر است. حتی امروزه، زمانی که روند ساخت و توسعه ژئوپی پی های جدید در میدان زمین گرمایی موتنوفسکی هنوز در جریان است، هزینه برق در ژئوپلیت Verkhne-Mutnovskaya بیش از دو برابر کمتر از CHPP در Petropavlovsk Kamchatsky است. هزینه 1 کیلووات ساعت (e) در Pauzhetskaya GeoPP قدیمی 2¸3 برابر کمتر از CHPP-1 و CHPP-2 است.

هزینه 1 کیلووات ساعت برق در کامچاتکا در جولای 1988 بین 10 تا 25 سنت بود و میانگین تعرفه برق 14 سنت تعیین شد. در ژوئن 2001 در همان منطقه، تعرفه برق برای 1 کیلووات ساعت بین 7 تا 15 سنت بود. در آغاز سال 2002 میانگین تعرفه در OAO Kamchatskenergo 3.6 روبل بود. (12 سنت). واضح است که اقتصاد کامچاتکا بدون کاهش هزینه برق مصرفی نمی تواند با موفقیت توسعه یابد و این تنها با استفاده از منابع زمین گرمایی قابل دستیابی است.

اکنون، هنگام بازسازی بخش انرژی، توجه به قیمت واقعی سوخت و تجهیزات و همچنین قیمت انرژی برای مصرف کنندگان مختلف بسیار مهم است. در غیر این صورت، می توانید به نتایج و پیش بینی های اشتباه برسید. بنابراین، در استراتژی توسعه اقتصاد منطقه کامچاتکا که در سال 2001 در Dalsetproekt تدوین شد، بدون توجیه کافی، قیمت 1000 متر مکعب گاز 50 دلار تعیین شد، اگرچه واضح است که هزینه واقعی گاز نخواهد بود. کمتر از 100 دلار باشد و مدت زمان توسعه میادین گازی 5 تا 10 سال خواهد بود. در عین حال، طبق استراتژی پیشنهادی، ذخایر گاز برای عمر بیش از 12 سال محاسبه می شود. بنابراین، چشم انداز توسعه بخش انرژی در منطقه کامچاتکا باید در درجه اول با ساخت مجموعه ای از نیروگاه های زمین گرمایی در میدان Mutnovskoye [تا 300 مگاوات (e)]، تجهیز مجدد Pauzhetskaya مرتبط باشد. GeoPP که ظرفیت آن باید به 20 مگاوات افزایش یابد و ساخت GeoPP های جدید. دومی استقلال انرژی کامچاتکا را برای چندین سال (حداقل 100 سال) تضمین می کند و هزینه برق فروخته شده را کاهش می دهد.

بر اساس ارزیابی شورای جهانی انرژی، از بین تمام منابع انرژی تجدیدپذیر، GeoPP کمترین قیمت را در هر کیلووات ساعت دارد (جدول را ببینید).

از تجربه بهره برداری از GeoPP های بزرگ در فیلیپین، نیوزلند، مکزیک و ایالات متحده آمریکا، چنین بر می آید که هزینه 1 کیلووات ساعت برق اغلب از 1 سنت تجاوز نمی کند، در حالی که باید در نظر داشت که ضریب مصرف برق در GeoPP ها به 0.95 می رسد.

تامین گرمای زمین گرمایی با استفاده مستقیم از آب گرم زمین گرمایی و همچنین با معرفی پمپ های حرارتی که می توانند به طور موثر از گرمای زمین با دمای 10÷30ºC استفاده کنند، سودمند است. گرمای زمین گرمایی درجه پایین در شرایط اقتصادی فعلی روسیه، توسعه تامین گرمای زمین گرمایی بسیار دشوار است. دارایی های ثابت باید در حفاری چاه سرمایه گذاری شود. در قلمرو کراسنودار، با هزینه حفاری 1 متر چاه 8 هزار روبل، عمق آن 1800 متر است، هزینه ها به 14.4 میلیون روبل می رسد. با سرعت جریان چاه تخمینی 70 متر مکعب در ساعت، اختلاف دمایی 30 درجه سانتیگراد، کارکرد شبانه روزی به مدت 150 روز. در سال، میزان استفاده از نرخ جریان تخمینی در طول فصل گرما 0.5 است، مقدار گرمای عرضه شده 4385 مگاوات ساعت یا بر حسب ارزش 1.3 میلیون روبل است. با تعرفه 300 روبل / (MWh). با این نرخ، حفاری چاه در 11 سال نتیجه خواهد داد. در عین حال، در آینده، نیاز به توسعه این حوزه در بخش انرژی بدون تردید است.

یافته ها

1. تقریباً در سراسر روسیه ذخایر منحصر به فردی از گرمای زمین گرمایی با دمای خنک کننده (آب، جریان دو فاز و بخار) از 30 تا 200 درجه سانتیگراد وجود دارد.

2. در سال های اخیر، بر اساس تحقیقات اساسی عمده، فناوری های زمین گرمایی در روسیه ایجاد شده است که می تواند به سرعت از استفاده کارآمد از گرمای زمین در GeoPP و GeoTS برای تولید برق و گرما اطمینان حاصل کند.

3. انرژی زمین گرمایی باید جایگاه مهمی در توازن کلی مصرف انرژی داشته باشد. به ویژه، برای بازسازی و تجهیز مجدد صنعت برق منطقه کامچاتکا و جزایر کوریل و بخشی از Primorye، سیبری و قفقاز شمالی، باید از منابع زمین گرمایی خود استفاده کرد.

4. معرفی در مقیاس بزرگ طرح های تامین حرارت جدید با پمپ های حرارتی با استفاده از منابع حرارتی با درجه پایین، مصرف سوخت فسیلی را تا 20 ÷ 25 درصد کاهش می دهد.

5. برای جذب سرمایه گذاری و وام در بخش انرژی، اجرای پروژه های موثر و تضمین بازپرداخت به موقع وجوه استقراضی ضروری است که این امر تنها با پرداخت کامل و به موقع برق و حرارت عرضه شده به مصرف کنندگان امکان پذیر است.

کتابشناسی - فهرست کتب.

1. تبدیل انرژی زمین گرمایی به انرژی الکتریکی با استفاده از یک چرخه فوق بحرانی در مدار ثانویه. عبدالاگاتوف I.M., Alkhasov A.B. «مهندسی برق حرارتی.-1988 شماره 4-ص. 53-56"

2. Salamov A.A. "نیروگاه های زمین گرمایی در بخش انرژی جهان" مهندسی برق حرارتی 2000 شماره 1-ص. 79-80 اینچ

3. گرمای زمین: از گزارش "چشم انداز توسعه فن آوری های زمین گرمایی" اکولوژی و زندگی-2001-شماره 6-str 49-52.

4. Tarnizhevsky B.V. "وضعیت و چشم انداز استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر در روسیه" انرژی صنعتی-2002-شماره 1-ص. 52-56.

5. کوزنتسوف V.A. "نیروگاه زمین گرمایی Mutnovskaya" نیروگاه-2002-№1-p. 31-35.

6. بوتوزوف V.A. "سیستم های تامین حرارت زمین گرمایی در قلمرو کراسنودار" مدیر انرژی-2002-شماره 1-ص14-16.

7. بوتوزوف V.A. "تحلیل سیستم های تامین حرارت زمین گرمایی در روسیه" انرژی صنعتی-2002-شماره 6-صص 53-57.

8. Dobrokhotov V.I. "استفاده از منابع زمین گرمایی در بخش انرژی روسیه" مهندسی برق حرارتی-2003-№1-p.2-11.

9. Alkhasov A.B. "بهبود راندمان استفاده از گرمای زمین گرمایی" مهندسی برق حرارتی-1382-شماره 3-ص52-54.