Syarat untuk tenaga geoterma. Kehangatan Bumi. Tenaga geoterma. Kelemahan pemasangan geoterma

Faktor geografi untuk pembangunan tenaga boleh diperbaharui

Mungkin, jawapan kepada persoalan negara mana yang mempunyai sumber tenaga boleh diperbaharui yang lebih baik adalah: “Dalam kemajuan dari segi teknikal dan ekonomi — Amerika Utara, Eropah Barat, Jepun, Australia." Tetapi ini hanya sebahagiannya benar. Terdapat corak lain dalam pembangunan tenaga boleh diperbaharui, termasuk yang berkaitan dengan lokasi geografi dan keadaan semula jadi. Ini adalah semula jadi, memandangkan pergantungan sumber tenaga boleh diperbaharui kepada faktor semula jadi, seperti jumlah tenaga suria yang sampai ke Bumi, kekuatan angin, produktiviti biosfera, kehadiran sumber geoterma, dan aliran sungai setiap unit masa. .

Struktur pengeluaran elektrik global menggunakan sumber tenaga boleh diperbaharui

Mari kita lihat ini menggunakan contoh pengeluaran elektrik. Jumlah volum dan struktur pengeluaran elektrik global mengikut sumber dibentangkan dalam Jadual. 1. Mari kita pertimbangkan pengeluar elektrik terkemuka dunia menggunakan sumber boleh diperbaharui secara mutlak (Jadual 2). Pecahan mengikut rantau dunia dan pengeluar elektrik terkemuka melukiskan gambaran yang kompleks, di beberapa tempat bertentangan langsung dengan persepsi kepimpinan Barat.

Dari meja 2 kita melihat bahawa bahagian tertinggi RES dalam imbangan tenaga (lebih daripada 56%) adalah di negara-negara Amerika Tengah dan Selatan. Pada masa yang sama, bahagian rantau ini dalam pengeluaran elektrik global menggunakan sumber tenaga boleh diperbaharui ialah 17.4% (820 daripada 4715 bilion kWj), yang jauh lebih tinggi daripada bahagiannya dalam pengeluaran elektrik global secara keseluruhan, berjumlah 6.8% ( 1456 bilion daripada 21.532 trilion kW h).

Tambahan pula, bahagian tinggi sumber tenaga boleh diperbaharui (50.6%) adalah tipikal bagi negara Afrika yang bukan antara pengeluar utama di benua itu. Lebih-lebih lagi, di beberapa negara di benua (Congo, Ethiopia, Zambia, Mozambique) ia mencapai hampir 100%.

Bahagian tertinggi sumber tenaga boleh diperbaharui dalam imbangan tenaga (lebih daripada 56%) adalah di negara-negara Amerika Tengah dan Selatan. Pada masa yang sama, bahagian rantau ini dalam pengeluaran elektrik global daripada sumber tenaga boleh diperbaharui ialah 17.4 %

Negara-negara Asia di luar Timur Tengah akaun, pertama sekali, untuk jumlah mutlak terbesar pengeluaran elektrik boleh diperbaharui - 1502 bilion kWj atau 31.9% daripada dunia. Kira-kira 2/3 daripada volum ini, atau lebih daripada 1000 bilion kWj, berasal dari China.

Jika kita bercakap tentang bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui dalam imbangan tenaga, ia adalah lebih rendah sedikit daripada purata dunia (17.7 % berbanding 21.9%), tetapi dengan mengorbankan Jepun, Korea Selatan dan Taiwan. Sebaliknya, bahagian maksimum RES di rantau ini adalah milik Vietnam (44.9%), Pakistan (31.9%), Filipina (29.6%), serta seluruh negara pengeluar elektrik Asia yang agak kecil. Bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui dalam baki elektrik mereka adalah purata 24%, dan dalam beberapa kes melebihi 70 % (Afghanistan, Myanmar, Korea Utara) atau bahkan 90 % (Bhutan, Laos, Nepal).

Antara negara "dunia ketiga", Papua New Guinea juga menonjol, di mana bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui ialah 32.8%.

Bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui di Eropah (29.1%) dengan ketara melebihi purata dunia, manakala di Amerika Utara ia lebih rendah (19.4%), manakala di Amerika Syarikat sahaja ia hanya 12.4%, dan di Jepun dan Australia (12.7 dan 10.1%, masing-masing) adalah jauh lebih rendah daripada purata dunia, dan nyata lebih rendah daripada di Rusia (16.6%).

Oleh itu, berdasarkan angka-angka ini, kita tidak perlu bercakap mengenai kepimpinan, tetapi mengenai tahap purata pembangunan tenaga boleh diperbaharui dalam kumpulan negara yang dianggap paling maju dari segi ekonomi, manakala kepimpinan adalah milik Amerika Tengah dan Selatan dan beberapa negara di Asia dan Afrika.

Pada masa yang sama, bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui dalam imbangan tenaga berbeza-beza secara mendadak dalam kumpulan negara maju - dari 21-24 % di Jerman dan Sepanyol malah 50-100 % di beberapa negara yang lebih kecil (Norway, Iceland, New Zealand, Denmark) sehingga 10-14 % (secara ketara di bawah purata dunia) di Australia, Jepun, Amerika Syarikat, Belanda, Belgium.

Rusia, yang akan dibincangkan dengan lebih terperinci dalam bahan berikut, juga menduduki kedudukan purata di dunia dari segi bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui dalam industri tenaga elektrik, lebih rendah daripada Eropah secara purata, tetapi lebih tinggi daripada Amerika Syarikat, Jepun dan Australia.

Geografi kuasa hidroelektrik dunia

Kesan ini ditentukan dengan mengambil kira kuasa hidroelektrik, yang menyumbang 77% daripada semua pengeluaran elektrik berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui.

Penempatan stesen janakuasa hidroelektrik bergantung, pertama sekali, pada ketersediaan sumber kuasa hidro. Kita boleh mengenal pasti beberapa kawasan yang paling hebat disebabkan oleh gabungan keadaan geomorfologi dan iklim yang memastikan aliran tinggi dan cerun sungai yang cukup besar, dan di mana sebahagian besar kuasa hidroelektrik dunia dihasilkan pada masa ini.

Sebagai peraturan, ini adalah kawasan kaki bukit:

1. Wilayah Amerika Tengah dan Selatan bersebelahan dengan dataran tinggi Andes, Guiana dan Brazil di lembangan Amazon, Orinoco, Parana dan sungai dalam yang lain menghasilkan lebih daripada 700 bilion kWj setahun atau lebih daripada 20% pengeluaran elektrik global.

2. Afrika Tengah dan Selatan di lembangan Nil, Congo, Zambezi dan Limpopo, juga berasal dari kawasan pergunungan yang dikaitkan dengan Rift Afrika Timur (Tanah Tinggi Ethiopia, Dataran Tinggi Afrika Timur, Rwenzori) - kira-kira 100 bilion kWj atau 3% daripada dunia.

3. Wilayah Asia Selatan dan Timur yang dikaitkan dengan sistem pergunungan Pamir, Tibet dan Himalaya dan lembangan sungai Indus, Gangga, Brahmaputra, Irrawaddy, Yangtze, Mekong - lebih daripada 1000 bilion kWj atau 30% daripada dunia.

4. Bahagian tengah dan utara Amerika Utara (wilayah barat daya, selatan dan tenggara Kanada dan wilayah utara AS), bersebelahan dengan Cordillera dan Laurentian Rise di lembangan sungai Columbia, Missouri, Churchill, St. Lawrence - kira-kira 500 bilion kWj atau 15% daripada dunia.

5. Semenanjung Scandinavia (Norway, Sweden dan, sedikit lebih rendah, Finland), cerun dan taji Pergunungan Scandinavia, lembangan sungai Glomma, Vefsna, Namsen, Luleelv, Umeelv, Ounasjoki, Kemijoki, dll. - lebih daripada 230 bilion kWj, iaitu 7 % dunia dan 43% daripada pengeluaran elektrik Eropah.

Persekutuan Rusia adalah salah satu pengeluar elektrik terkemuka di dunia daripada loji kuasa hidroelektrik. Negara kita menyumbang lebih daripada 5% daripada pengeluaran dunia. Persekutuan Rusia menduduki tempat kelima di dunia dari segi penjanaan kuasa hidroelektrik

Oleh itu, lima jisim ini, menduduki kira-kira 25-30% daripada kawasan daratan bumi, menjana kira-kira 75% daripada kuasa hidroelektrik dunia. Pada masa yang sama, potensi kuasa hidro Amerika Latin, Asia dan, terutamanya, Afrika masih belum diterokai.

Faktor pembangunan ekonomi am memainkan peranan dalam jumlah pengeluaran tenaga hidroelektrik. Walau bagaimanapun, bahagian negara maju ("triad" yang disebutkan di atas di Amerika Utara, Eropah,

Jepun) adalah lebih rendah daripada bahagian mereka dalam jumlah pengeluaran elektrik di dunia, dan jurang ini cenderung meningkat sedikit dengan latar belakang penurunan umum dalam bahagian pemimpin ekonomi dunia dalam pengeluaran elektrik (Rajah 1).

Adalah mungkin untuk mengenal pasti beberapa wilayah yang mempunyai potensi kuasa hidro yang tinggi dan pengeluaran elektrik yang ketara di stesen janakuasa hidroelektrik. Di Eropah, ini adalah, pertama sekali, kawasan selatan pergunungan dan kaki bukit - Pyrenees, Alps, Apennines. Pengeluar tenaga Eropah yang besar daripada loji kuasa hidroelektrik termasuk Switzerland, Austria, Perancis dan Itali.

Di kalangan negara Barat, Iceland juga menonjol, di mana loji kuasa hidroelektrik menyumbang 70% daripada penjanaan elektrik, berbanding dengan purata 16% di Eropah, dan New Zealand, di mana loji kuasa hidroelektrik menyumbang lebih daripada 52 % penjanaan elektrik. Ini adalah contoh negara-negara kecil yang mempunyai potensi sumber tenaga boleh diperbaharui semula jadi dan teknikal yang tinggi, yang mereka gunakan secara aktif, memberikan diri mereka tenaga terutamanya daripada sumber boleh diperbaharui. Sehubungan itu, 100 dan 72% penjanaan elektrik di negara-negara ini datang daripada sumber tenaga boleh diperbaharui secara amnya. Tetapi, seperti yang dinyatakan di atas, dalam baris yang sama terdapat juga jauh dari negara Asia dan Afrika yang paling kaya dan paling maju (Rajah 2a).

Jepun juga merupakan pengeluar utama kuasa hidroelektrik dan mempunyai potensi kuasa hidro yang tinggi, menyumbang 75 bilion kWj atau 2% daripada pengeluaran tenaga elektrik global. Pada masa yang sama, memandangkan saiz keseluruhan ekonomi Jepun dan jumlah pengeluaran elektrik yang besar yang berkaitan, bahagian loji kuasa hidroelektrik adalah rendah berbanding kebanyakan negara dengan keadaan semula jadi yang serupa.

Bagi Rusia, sumber dan jumlah pengeluaran elektrik yang ketara juga dikaitkan dengan wilayah jiran Scandinavia dan dikaitkan dengan perisai Baltik - Semenanjung Kola dan Karelia, Caucasus dan banjaran gunung Siberia Selatan dan Timur Jauh. Ambil perhatian bahawa peranan lata stesen janakuasa hidroelektrik di Volga semakin berkurangan - mereka kini menyumbang kira-kira 3% daripada semua penjanaan elektrik di negara ini dan kurang daripada 20% daripada hidroelektrik. Satu stesen janakuasa hidroelektrik Sayano-Shushenskaya di Yenisei adalah setanding dengan kapasiti dan potensi penjanaan elektrik kepada keseluruhan lata Volga.

Rusia adalah salah satu pengeluar elektrik terkemuka dunia daripada loji kuasa hidroelektrik. Negara kita menyumbang lebih daripada 160 bilion kWj setahun atau 5 % pengeluaran dunia. Dari segi penjanaan kuasa hidroelektrik, Rusia menduduki tempat kelima di dunia selepas China (850 bilion), Brazil (411 bilion), Kanada (377 bilion) dan Amerika Syarikat (276 bilion kWj). Pada masa yang sama, potensi hidroelektrik Rusia juga masih jauh daripada dibangunkan sepenuhnya-terutamanya, ini terpakai kepada wilayah timur Ural.

Idea tentang skala kurang penggunaan potensi kuasa hidro boleh diberikan dengan perbandingan dengan Kanada, sebuah negara yang serupa dengan Persekutuan Rusia dalam keadaan semula jadi dan setanding di wilayah, di mana jumlah volum pengeluaran elektrik di loji kuasa hidroelektrik adalah 2.3 kali lebih tinggi. , dan ketumpatan pengeluaran (dalam kWj setiap 1 km 2 kawasan negara) - 3.9 kali lebih tinggi.

Bagi negara-negara bekas USSR, kedua-dua negeri Caucasus Selatan (Georgia, Armenia dan Azerbaijan) dan Asia Tengah bersebelahan dengan Pamir dan Tien Shan (Tajikistan, Kyrgyzstan, wilayah tertentu) mempunyai potensi tenaga hidro yang ketara, yang juga jauh daripada dieksploitasi sepenuhnya. Kazakhstan dan Uzbekistan). Tenaga hidro menyumbang 95% daripada jumlah pengeluaran elektrik di Tajikistan, 94% di Kyrgyzstan, lebih daripada 75% di Georgia, 30 % — di Armenia, 22 % - di Uzbekistan, 8.8% - di Kazakhstan, 8.3% - di Azerbaijan.

Jika kita menganggap tenaga boleh diperbaharui tanpa mengambil kira stesen janakuasa hidroelektrik, termasuk hanya geoterma, solar, angin dan tenaga biologi, maka dalam hal ini pergantungan pada tahap pembangunan ekonomi negara muncul dengan lebih jelas, tetapi ia juga tidak membatalkan semula jadi. -corak geografi

Marilah kita menambah bahawa loji kuasa hidroelektrik terbesar juga dibina di kawasan dunia yang disebutkan di atas - khususnya, Three Gorges dan Silodu di Sungai Yangtze di China (22.5 dan 13.9 GW), Itaipu di Sungai Parana di sempadan Paraguay dan Brazil (14 GW ), Guri di Sungai Caroni di Venezuela (10.2 GW), dsb. Dalam senarai ini, stesen janakuasa hidroelektrik terbesar Rusia (Sayano-Shushenskaya, 6.4 GW) menduduki tempat ke-9-10. Di kawasan yang sama ini, beberapa stesen janakuasa hidroelektrik besar dan super besar sedang direka dan dibina (Rajah 2a).

Tenaga berasaskan sumber tenaga boleh diperbaharui (kecuali loji kuasa hidroelektrik) - corak penempatan

Jika kita menganggap tenaga boleh diperbaharui tanpa mengambil kira stesen janakuasa hidroelektrik, termasuk hanya geoterma, solar, angin dan tenaga biologi, maka dalam hal ini pergantungan pada tahap pembangunan ekonomi negara muncul dengan lebih jelas, tetapi ia juga tidak membatalkan semula jadi. -corak geografi. Mari lihat nombor dari jadual. 2, berkaitan dengan volum dan bahagian pengeluaran elektrik berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui, kecuali loji kuasa hidroelektrik, dan jadual. 3, yang menyediakan pecahan RES mengikut sumber tenaga. Dalam hal ini, tiada juga kepimpinan tanpa syarat dari negara-negara Barat terkemuka. Secara keseluruhan, sumber tenaga boleh diperbaharui, sebagai tambahan kepada loji kuasa hidroelektrik, menyumbang 5% daripada pengeluaran elektrik global atau 1069 bilion kWj pada tahun 2012. Mari kita serlahkan wilayah dan beberapa negara individu yang bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui dalam sektor tenaga lebih tinggi daripada purata dunia (Jadual 3):

1. Di tempat pertama dengan 17.3 % ternyata Amerika Tengah (Belize, Guatemala, Honduras, Nicaragua, Costa Rica, Panama). Bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui yang tinggi dicapai hampir sama melalui geoterma dan biotenaga. Disebabkan pengeluaran elektrik yang secara amnya tidak ketara, nilai mutlak pengeluaran elektrik daripada sumber tenaga boleh diperbaharui juga kecil - 8 bilion kWj setahun atau hanya 0.8% daripada jumlah global. Pada masa yang sama, bahagian rantau ini dalam pengeluaran tenaga geoterma global sudah 6% (4 bilion kWj), dan dalam pengeluaran biotenaga ia adalah kira-kira 1% (1 bilion kWj).

2. Tempat kedua milik Eropah dengan 13 % dan bahagian yang tinggi dalam penggunaan tenaga angin dan suria, serta biotenaga. Pada masa yang sama, di Eropah jumlah maksimum pengeluaran elektrik daripada sumber tenaga boleh diperbaharui secara mutlak ialah 440 bilion kWj atau hampir 44% daripada jumlah global.

3. Ini diikuti oleh sekumpulan negara di Amerika Selatan - Brazil, Chile, Uruguay, di mana bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui adalah antara 7.5 hingga 11%, terutamanya disebabkan oleh biotenaga. Dalam kes ini, ia adalah 47 bilion kWj atau 4.5 % pengeluaran dunia, dan dalam biotenaga - lebih daripada 40 bilion kWj atau 11 % pengeluaran dunia.

4. Mereka diikuti oleh Amerika Syarikat dengan 5.7 % disebabkan, pertama sekali, tenaga angin (3.5%). Secara mutlak, mereka menduduki tempat kedua selepas Eropah - 232 bilion kWj setahun atau 22% daripada jumlah dunia.

Tenaga geoterma jelas terikat dengan keadaan geologi dan tektonik tertentu. Tenaga angin paling banyak dibangunkan di pantai Atlantik. Tenaga suria yang dibangunkan adalah tipikal untuk negara Eropah selatan dan Mediterranean

Di samping itu, beberapa negara individu dan kumpulan negara yang mempunyai bahagian tinggi satu atau satu lagi sumber tenaga boleh diperbaharui dalam imbangan tenaga dikenal pasti:

1. Sekumpulan pulau Caribbean (Aruba, Guadeloupe, Jamaica) dengan bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui sebanyak 5.6-9.1 % (dalam kes Aruba disebabkan tenaga angin, di Guadeloupe disebabkan tenaga geoterma, di Jamaica disebabkan tenaga angin dan biotenaga adalah lebih kurang sama).

2. Kepulauan Falkland dengan 16.7% daripada kuasa angin.

3. Kenya di Afrika dengan 23.8%, terutamanya disebabkan oleh tenaga geoterma, tetapi juga disebabkan oleh biotenaga.

4. Sekumpulan pulau Afrika Timur dan negara benua - Mauritius, Reunion, Sudan (dengan Sudan Selatan) dengan bahagian sumber tenaga boleh diperbaharui daripada 5.3 hingga 19.0%, terutamanya disebabkan oleh biotenaga.

5. Kumpulan negara Asia Tenggara dan Oceania - Indonesia (5.2%), Filipina (15.1%), Papua New Guinea (11.9%), New Zealand (20.6%), di mana bahagian tinggi sumber tenaga boleh diperbaharui dikaitkan terutamanya daripada sumber geoterma , walaupun ladang angin juga memainkan peranan penting di New Zealand.

Kita harus mempertimbangkan secara berasingan Eropah - rantau dunia dengan sektor tenaga paling maju berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui dan, pada masa yang sama, heterogen (Jadual 4).

Jumlah mutlak pengeluaran elektrik daripada sumber tenaga boleh diperbaharui di negara-negara Eropah sangat berkorelasi dengan jumlah volum pengeluaran elektrik mengikut negara. Khususnya, lima pengeluar elektrik teratas secara amnya juga mendahului dalam pengeluaran elektrik daripada sumber tenaga boleh diperbaharui.

Pada masa yang sama, terdapat perbezaan spatial. Khususnya, pemimpin (dengan volum mutlak yang besar dan bahagian yang tinggi dalam struktur) pengeluaran mengikut jenis sumber ialah: geoterma(Iceland, Itali), angin(Sepanyol, Jerman, Great Britain, Itali, Denmark, Portugal, Ireland), suria(Jerman, Itali dan juga Sepanyol) dan biotenaga(Jerman, Great Britain, Itali, Sweden, Finland, Denmark, Poland, Belanda).

Tenaga geoterma jelas terikat dengan keadaan geologi dan tektonik tertentu. Tenaga angin paling banyak dibangunkan di pantai Atlantik. Tenaga suria yang dibangunkan lebih tipikal untuk negara-negara Eropah selatan dan Mediterranean. Biotenaga lebih maju di Eropah Tengah dan Utara, yang boleh dikaitkan dengan pertanian dan perhutanan yang maju (di Finland dan Sweden).

Jerman, yang menduduki kedudukan tengah di Eropah, dibezakan oleh pembangunan tinggi yang seragam bagi semua jenis tenaga berdasarkan sumber boleh diperbaharui, kecuali geoterma. Pada masa yang sama, tenaga geoterma hampir tiada sepenuhnya di mana-mana kecuali Iceland dan Itali, dan tenaga suria tiada di negara Nordik.

Di samping itu, bahagian RES tertinggi dalam imbangan tenaga adalah tipikal untuk negara kecil - Denmark (50.7%), Portugal (31.7%), Iceland (29.9%).

Oleh itu, dalam struktur keseluruhan pengeluaran elektrik global menggunakan sumber tenaga boleh diperbaharui (tidak termasuk stesen janakuasa hidroelektrik), Eropah Barat dan Amerika Utara menyumbang lebih daripada 65 % pengeluaran dunia, dengan Jepun, Korea Selatan dan Australia - lebih daripada 70%, walaupun angka ini, bersama-sama dengan jumlah bahagian negara-negara ini dalam pengeluaran elektrik, secara beransur-ansur berkurangan. Walau bagaimanapun, tidak seperti kuasa hidro (Rajah 1), faktor pembangunan ekonomi keseluruhan sesebuah negara memainkan peranan penting, dan bahagian negara terkemuka dunia dalam pengeluaran angin, suria dan biotenaga adalah lebih tinggi daripada bahagian mereka dalam jumlah keseluruhan. pengeluaran tenaga elektrik dunia (Rajah 3).

Pada masa yang sama, kita melihat bahawa terdapat juga faktor semula jadi dan geografi yang mencipta gambaran mozek kompleks yang diberikan di atas. Untuk menyelaraskannya, kami akan menghubungkan kawasan dengan sumber tenaga (Jadual 5). Sambungan kepada keadaan semula jadi tertentu paling jelas ditunjukkan dalam tenaga geoterma. Bahagian utamanya terikat dengan Tali Pinggang Api Bumi atau Lingkaran Gunung Berapi Pasifik, zon sesar yang bersempadan dengan Lautan Pasifik dengan peningkatan aktiviti seismik dan gunung berapi serta aliran haba yang tinggi dari pedalaman, yang mewujudkan keadaan yang menggalakkan untuk pembangunan tenaga panas bumi di wilayah ini .

Dalam kes kami, ini adalah pulau-pulau Timur dan Asia Tenggara dan Oceania di pantai barat Lautan Pasifik dan Amerika (bahagian Tengah dan barat Utara, khususnya Amerika Syarikat barat) di seberang. Ini juga termasuk Jepun, di mana tenaga geoterma pada masa ini menyumbang 3 bilion kWj penjanaan elektrik, atau 4.4% daripada jumlah keseluruhan dunia. Juga termasuk Sakhalin Rusia, Kepulauan Kuril dan Kamchatka, di mana tenaga geoterma dibangunkan dengan baik secara tempatan (menyediakan, khususnya, kira-kira 40% daripada penggunaan tenaga Wilayah Kamchatka) dan pembinaan loji panas bumi baharu diteruskan.

Tiga lagi pusat pembangunan tenaga geoterma yang terkenal dicirikan oleh keadaan geologi dan tektonik yang serupa. Ini adalah Iceland, di mana potensi tenaga panas bumi yang meningkat dikaitkan dengan Permatang Atlantik Tengah, Itali, yang terletak di zon Alpine-Himalaya dengan aktiviti tektonik tinggi, dan Kenya, di mana tenaga geoterma dikaitkan dengan East African Rift. Caucasus juga tergolong dalam zon yang sama dengan Itali. Akibatnya, tenaga geoterma telah dibangunkan sedikit sebanyak di Turki dan bahagian Rusia di Caucasus, di mana air panas bumi digunakan terutamanya untuk pemanasan, dan kemudahan baru juga sedang dibina. Sebaliknya, prospek dan rancangan untuk pembangunan tenaga geoterma wujud bukan sahaja di Kenya, tetapi juga di negara-negara Afrika Timur yang lain.

Gambaran lebih kompleks dalam biotenaga, di mana tahap pembangunan ditentukan oleh gabungan produktiviti semula jadi biosfera yang tinggi, pertanian maju dan, dalam beberapa kes, industri perkayuan, dan tahap umum pembangunan teknikal dan ekonomi negara. Kedudukan utama dalam biotenaga diduduki oleh Eropah (terutamanya Utara dan Tengah) dan Amerika Utara (terutamanya Amerika Syarikat), Amerika Tengah dan Selatan serta kelompok Asia Timur, termasuk China dan Jepun.

Gambaran yang lebih kompleks dalam biotenaga, di mana tahap pembangunan ditentukan oleh gabungan produktiviti semula jadi biosfera yang tinggi, pertanian maju, industri perkayuan dan tahap umum pembangunan teknikal dan ekonomi negara.

Eropah dan Amerika Utara boleh disatukan ke dalam Talian Pembangunan Biotenaga Utara. Ini juga termasuk wilayah Rusia - terutamanya wilayah barat laut, dan dalam beberapa tahun kebelakangan ini juga selatan Siberia dan Timur Jauh. Biotenaga pada masa ini tidak memainkan sebarang peranan dalam pengeluaran elektrik di negara kita. Walau bagaimanapun, Persekutuan Rusia adalah salah satu pengeluar terkemuka dunia (bersama Kanada, Amerika Syarikat dan negara-negara Scandinavia) pelet kayu berdasarkan kompleks industri kayu yang maju, sebahagian besarnya kini dieksport ke Eropah Barat, dan lebih baru-baru ini juga. ke Asia Timur.

Pada masa yang sama, dengan peningkatan keadaan domestik, pembangunan pasaran domestik dengan peningkatan ketara dalam bahagian biotenaga dalam keseimbangan tenaga Rusia adalah mungkin.

Di Amerika Tengah dan Selatan, Brazil menonjol di atas segala-galanya. Terima kasih kepada gabungan bahagian hidroelektrik yang tinggi (lihat di atas) dan biotenaga, Brazil mempunyai bahagian tertinggi (kira-kira 85%) tenaga boleh diperbaharui dalam campuran elektrik di kalangan pengeluar elektrik utama dunia.

Asia Timur (China dan Jepun) pada masa ini menggabungkan kelebihan negara Barat (ekonomi maju) dan Amerika Latin (keadaan semula jadi yang menggalakkan) dalam biotenaga, dan berkemungkinan pertumbuhan selanjutnya dalam segmen ini sepatutnya dijangka di rantau ini.

Afrika juga mempunyai prospek sendiri untuk pembangunan biotenaga, seperti yang kita lihat dalam contoh beberapa negara di benua itu (Jadual 3), tetapi, mungkin, disebabkan kelemahan ekonomi dan politik umum di rantau ini, pembangunan berskala besar harus dianggap sebagai masalah masa depan yang agak jauh.

Pembangunan tenaga angin ditentukan pada tahap yang lebih besar lagi oleh kepimpinan ekonomi keseluruhan sesebuah negara atau wilayah. Pada masa yang sama, terdapat ketidaksamaan tertentu dalam kumpulan negara maju. Kapasiti tenaga angin, sebagai contoh, di Eropah tertumpu terutamanya di negara-negara pantai Atlantik, di zon angin yang stabil dan kuat. Di samping itu, tumpuan untuk pembangunan tenaga angin dikenal pasti di Antilles (Jadual 3) dan wilayah pulau lain (Kepulauan Falkland), yang mempunyai prasyarat semula jadi yang sama.

Secara umum, penggunaan tenaga angin yang paling menjanjikan adalah di kawasan pantai yang tidak terhad kepada Atlantik Utara, serta di ruang benua terbuka (khususnya, di padang rumput).

Bagi tenaga suria, pada masa ini ia mungkin paling terikat dengan faktor ekonomi dan politik umum. Pada 2012, hampir 60% pengeluaran elektrik solar global datang dari tiga negara Eropah - Jerman (27%), Itali (20%) dan Sepanyol (13%). Pada masa yang sama, kita melihat bahawa dalam kumpulan negara maju, pengeluaran tenaga suria dialihkan ke kawasan yang mempunyai tenaga suria yang lebih tinggi (di Mediterranean) dan hampir tidak terdapat di Eropah Utara. Pembangunan lebih lanjut tenaga suria, khususnya di lembangan Mediterranean, mungkin perlu dipertimbangkan sebagai perkara yang agak dekat pada masa hadapan. Selatan bahagian Eropah Rusia juga boleh dimasukkan ke dalam zon Mediterranean bersyarat; Selain itu, kebanyakan projek tenaga suria dan kapasiti yang ada di negara kita tertumpu di sana (Republik Crimea, Wilayah Krasnodar, Wilayah Stavropol dan wilayah bersebelahan).

Dari perspektif geografi, zon atau tali pinggang global yang bertindih separa berikut untuk pembangunan pelbagai jenis tenaga boleh diperbaharui, sebagai tambahan kepada kuasa hidro, boleh dibezakan (Rajah 2b):

1. Geoterma Pasifik (disambungkan ke Lingkaran Api Pasifik Bumi).

2. Tiga biotenaga - Utara, Tengah-Amerika Selatan dan Asia Timur.

3. Angin Atlantik Utara.

4. Mediterranean cerah.

Kaveat harus dibuat - faktor fizikal-geografi dan geologi semulajadi beroperasi pada tahap yang paling besar berkaitan dengan kuasa hidro, geoterma dan biotenaga.

Dalam tenaga suria dan angin, industri dengan sejarah pembangunan berskala besar yang agak terkini, faktor pembangunan ekonomi dan teknologi am, digabungkan dengan dasar insentif kerajaan yang disasarkan, diutamakan. Pada masa yang sama, aspek geografi dalam pengagihan kapasiti dan pengeluaran tenaga angin dan suria sudah jelas dan berkemungkinan akan meningkat pada masa hadapan.

Berkemungkinan, pembangunan selanjutnya tenaga berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui mungkin dikaitkan dengan kedua-dua tali pinggang ini dan dengan pembangunan wilayah baharu dengan keadaan semula jadi yang menggalakkan. Kemungkinan faktor geografi dalam pembangunan tenaga boleh diperbaharui akan meningkat. Ini disebabkan kedua-dua penyebaran teknologi dari negara-negara Pusat teknologi ("triad" Amerika Utara, Eropah, Jepun) ke Separa Pinggir dan Pinggiran, dan kepada trend umum dalam pembangunan tenaga boleh diperbaharui, yang telah dibincangkan. dalam salah satu artikel sebelum ini, dikaitkan dengan pertumbuhan pragmatisme mengenai pembangunan industri.

Pembangunan lebih lanjut tenaga berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui boleh dikaitkan dengan kedua-dua rantaian global sumber tenaga boleh diperbaharui dan dengan pembangunan wilayah baharu dengan keadaan semula jadi yang menggalakkan. Berkemungkinan faktor geografi dalam pembangunan sumber tenaga boleh diperbaharui akan meningkat. Ini disebabkan oleh penyebaran teknologi dari negara-negara Pusat Teknologi, dan kepada trend umum dalam pembangunan ideologi menggunakan sumber tenaga boleh diperbaharui.

Dengan kebarangkalian yang tinggi, disebabkan gabungan sumber asli dan prasyarat ekonomi yang berjaya, kedudukan utama dalam sektor tenaga berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui akan ditawan, seperti yang telah berlaku atau sedang berlaku di beberapa kawasan, oleh negara-negara Asia Timur dan Tenggara. Khususnya, sudah pada 2014, bahagian China dalam pengeluaran global panel solar melebihi 60%, dan dengan produk ini China menguasai bukan sahaja pasaran domestik tetapi juga pasaran Eropah, menggantikan pengeluar tempatan. Dari segi jumlah kapasiti kuasa angin yang dipasang, China telah menduduki tempat pertama di dunia, dan dari segi kadar pertumbuhan tenaga berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui, ia juga menduduki kedudukan utama.

Bagi Rusia, potensi kami untuk membangunkan tenaga berdasarkan sumber tenaga boleh diperbaharui, baik semula jadi dan teknikal dan ekonomi, juga masih jauh daripada digunakan sepenuhnya, dan kami mempunyai niche kami sendiri untuk pembangunan tenaga boleh diperbaharui di beberapa kawasan. Lebih lanjut mengenai perkara ini dalam artikel berikut.

Antara sumber alternatif, tenaga geoterma menduduki tempat yang penting - ia digunakan dalam satu cara atau yang lain di kira-kira 80 negara di seluruh dunia. Dalam kebanyakan kes, ini berlaku pada tahap pembinaan rumah hijau, kolam renang, digunakan sebagai ubat atau pemanasan.

Di beberapa negara - termasuk Amerika Syarikat, Iceland, Itali, Jepun dan lain-lain - loji kuasa telah dibina dan beroperasi.

Tenaga geoterma secara meluas dikelaskan kepada dua jenis - petroterma dan hidroterma. Jenis pertama menggunakan batu panas sebagai sumber. Yang kedua ialah air bawah tanah.

Jika anda menggabungkan semua data mengenai topik ke dalam satu rajah, anda akan mendapati bahawa dalam 99% kes haba batu digunakan, dan hanya dalam 1% tenaga geoterma diekstrak daripada air bawah tanah.

Tenaga petroterma

Pada masa ini, dunia menggunakan haba dalaman bumi dengan agak meluas, dan terutamanya ini adalah tenaga telaga cetek - sehingga 1 km. Untuk membekalkan elektrik, haba atau air panas, penukar haba lubang bawah dipasang yang beroperasi pada cecair dengan takat didih yang rendah (contohnya, freon).

Pada masa kini, penggunaan penukar haba lubang gerudi adalah cara yang paling rasional untuk menghasilkan haba. Ia kelihatan seperti ini: penyejuk beredar dalam litar tertutup. Yang dipanaskan naik melalui paip yang diturunkan secara konsentrik, mengeluarkan habanya, selepas itu, disejukkan, ia dimasukkan ke dalam selongsong menggunakan pam.

Penggunaan tenaga dalaman bumi adalah berdasarkan fenomena semula jadi - apabila seseorang menghampiri teras Bumi, suhu kerak bumi dan mantel meningkat. Pada tahap 2-3 km dari permukaan planet, ia mencapai lebih daripada 100 °C, meningkat secara purata sebanyak 20 °C dengan setiap kilometer berikutnya. Pada kedalaman 100 km, suhu sudah mencapai 1300-1500 ºС.

Tenaga hidroterma

Air yang beredar pada kedalaman yang besar memanaskan sehingga tahap yang ketara. Di kawasan yang aktif secara seismik, ia naik ke permukaan melalui retakan di kerak bumi, manakala di kawasan tenang ia boleh dibawa keluar menggunakan telaga.

Prinsip operasi adalah sama: air yang dipanaskan naik ke atas telaga, mengeluarkan haba, dan kembali ke bawah paip kedua. Kitaran ini hampir tidak berkesudahan dan diperbaharui selagi ada haba di dalam perut bumi.

Di sesetengah kawasan aktif secara seismik, air panas terletak sangat dekat dengan permukaan sehingga anda dapat melihat secara langsung bagaimana tenaga geoterma berfungsi. Foto persekitaran gunung berapi Krafla (Iceland) menunjukkan geyser yang menghantar wap untuk loji kuasa geoterma yang beroperasi di sana.

Ciri-ciri utama tenaga geoterma

Perhatian kepada sumber alternatif adalah disebabkan oleh fakta bahawa rizab minyak dan gas di planet ini tidak berkesudahan, dan secara beransur-ansur habis. Di samping itu, ia tidak tersedia di mana-mana, dan banyak negara bergantung kepada bekalan dari wilayah lain. Faktor penting lain termasuk kesan negatif tenaga nuklear dan bahan api terhadap alam sekitar manusia dan hidupan liar.

Kelebihan besar kuasa hidroelektrik ialah kebolehbaharui dan serba boleh: keupayaan untuk menggunakannya untuk bekalan air dan haba, atau untuk penjanaan elektrik, atau untuk ketiga-tiga tujuan sekaligus.

Tetapi perkara utama adalah tenaga geoterma, kebaikan dan keburukan yang tidak bergantung pada lokasi tetapi pada dompet pelanggan.

Kelebihan dan kekurangan GE

Kelebihan jenis tenaga ini termasuk yang berikut:

• ia boleh diperbaharui dan boleh dikatakan tidak habis-habis;
• bebas daripada masa hari, musim, cuaca;
• universal - ia boleh digunakan untuk menyediakan bekalan air dan haba, serta elektrik;
• sumber tenaga geoterma tidak mencemarkan alam sekitar;
• tidak menyebabkan kesan rumah hijau;
• stesen tidak mengambil banyak ruang.

Walau bagaimanapun, terdapat juga kelemahan:

• tenaga geoterma tidak dianggap tidak berbahaya sepenuhnya disebabkan oleh pelepasan wap, yang mungkin mengandungi hidrogen sulfida, radon dan kekotoran berbahaya yang lain;
• apabila menggunakan air dari ufuk yang dalam, terdapat persoalan mengenai pelupusannya selepas digunakan - disebabkan oleh komposisi kimia, air tersebut mesti disalirkan sama ada kembali ke lapisan dalam atau ke lautan;
• membina stesen agak mahal - ini meningkatkan kos tenaga akibatnya.

Bidang permohonan

Hari ini, sumber geoterma digunakan dalam pertanian, hortikultur, budaya akuatik dan haba, industri, serta perumahan dan perkhidmatan komunal. Beberapa negara telah membina kompleks besar yang menyediakan tenaga elektrik kepada penduduk. Pembangunan sistem baharu berterusan.

Pertanian dan Hortikultur

Selalunya, penggunaan tenaga geoterma dalam pertanian berpunca daripada pemanasan dan penyiraman rumah hijau, rumah hijau, dan pemasangan akua dan hidrokultur. Pendekatan serupa digunakan di beberapa negara - Kenya, Israel, Mexico, Greece, Guatemala dan Teda.

Sumber bawah tanah digunakan untuk menyiram ladang, memanaskan tanah, mengekalkan suhu dan kelembapan malar di rumah hijau atau rumah hijau.

Industri dan perumahan dan perkhidmatan komunal

Pada November 2014, loji kuasa geoterma terbesar di dunia pada masa itu mula beroperasi di Kenya. Yang kedua terbesar adalah di Iceland - ini ialah Hellisheidi, yang mengambil haba daripada sumber berhampiran gunung berapi Hengidl.

Negara lain yang menggunakan tenaga geoterma pada skala perindustrian: Amerika Syarikat, Filipina, Rusia, Jepun, Costa Rica, Turki, New Zealand, dsb.

Terdapat empat skim utama untuk menjana tenaga daripada loji kuasa geoterma:

• terus, apabila stim diarahkan melalui paip ke turbin yang disambungkan kepada penjana elektrik;
• tidak langsung, sama dengan yang sebelumnya dalam segala-galanya, kecuali sebelum memasuki paip, wap dibersihkan daripada gas;
• binari - bukan air atau wap digunakan sebagai haba kerja, tetapi cecair lain dengan takat didih yang rendah;
• bercampur - sama dengan langsung, tetapi selepas pemeluwapan, gas tidak larut dikeluarkan dari air.

Pada tahun 2009, satu pasukan penyelidik yang mencari sumber geoterma yang boleh dieksploitasi mencapai magma cair pada kedalaman hanya 2.1 km. Kesan magma seperti itu sangat jarang berlaku; ini hanya kes kedua yang diketahui (yang sebelumnya berlaku di Hawaii pada tahun 2007).

Walaupun paip yang disambungkan ke magma tidak pernah disambungkan ke Loji Kuasa Geoterma Krafla berdekatan, saintis telah memperoleh hasil yang sangat menjanjikan. Sehingga kini, semua stesen operasi telah mengambil haba secara tidak langsung, daripada batuan bumi atau air bawah tanah.

Sektor swasta

Salah satu bidang yang paling menjanjikan ialah sektor swasta, yang mana tenaga geoterma merupakan alternatif sebenar kepada pemanasan gas autonomi. Halangan yang paling serius di sini ialah walaupun operasi yang agak murah, kos awal peralatan yang tinggi, yang jauh lebih tinggi daripada harga memasang pemanasan "tradisional".

MuoviTech, Geodynamics Ltd, Vaillant, Viessmann, Nibe menawarkan pembangunan mereka untuk sektor swasta.

Negara yang menggunakan haba planet

Pemimpin yang tidak dipertikaikan dalam penggunaan georesources ialah Amerika Syarikat - pada tahun 2012, pengeluaran tenaga di negara ini mencapai 16.792 juta megawatt-jam. Pada tahun yang sama, jumlah kapasiti semua stesen geoterma di Amerika Syarikat mencapai 3386 MW.

Loji kuasa geoterma di Amerika Syarikat terletak di negeri California, Nevada, Utah, Hawaii, Oregon, Idaho, New Mexico, Alaska dan Wyoming. Kumpulan kilang terbesar dipanggil "Geyser" dan terletak berhampiran San Francisco.

Selain Amerika Syarikat, negara lain dalam sepuluh teratas (sehingga 2013) ialah Filipina, Indonesia, Itali, New Zealand, Mexico, Iceland, Jepun, Kenya dan Turki. Pada masa yang sama, di Iceland, sumber tenaga geoterma menyediakan 30% daripada jumlah keperluan negara, di Filipina - 27%, dan di Amerika Syarikat - kurang daripada 1%.

Sumber Berpotensi

Stesen operasi hanyalah permulaan; industri baru mula berkembang. Penyelidikan ke arah ini sedang berjalan: penerokaan deposit berpotensi sedang dijalankan di lebih daripada 70 negara, dan penggunaan industri tenaga hidroelektrik telah dibangunkan di 60 negara.

Kawasan aktif secara seismik (seperti yang dapat dilihat dalam contoh Iceland) kelihatan menjanjikan - negeri California di Amerika Syarikat, New Zealand, Jepun, negara-negara Amerika Tengah, Filipina, Iceland, Costa Rica, Turki, Kenya. Negara-negara ini mempunyai deposit yang belum diterokai yang berpotensi menguntungkan.

Di Rusia, ini adalah Wilayah Stavropol dan Dagestan, Pulau Sakhalin dan Kepulauan Kuril, Kamchatka. Di Belarus, terdapat potensi tertentu di selatan negara ini, meliputi bandar-bandar Svetlogorsk, Gomel, Rechitsa, Kalinkovichi dan Oktyabrsky.

Di Ukraine, wilayah Transcarpathian, Nikolaev, Odessa dan Kherson adalah menjanjikan.

Semenanjung Crimea agak menjanjikan, terutamanya kerana kebanyakan tenaga yang digunakannya diimport dari luar.

Industri tenaga geoterma berhutang kemunculannya kepada fenomena semula jadi seperti peningkatan suhu batuan bawah tanah mengikut kadar kedalaman. Untuk setiap 36 meter kedalaman, suhu meningkat secara purata 1 °C. Akses kepada air bawah tanah yang dipanaskan boleh diperolehi bukan sahaja melalui telaga - beberapa mata air panas adalah geiser semula jadi. Bahan penyejuk digunakan bukan sahaja untuk keperluan pemanasan, tetapi juga untuk menghasilkan tenaga elektrik menggunakan stesen geoterma yang menukarkan wap kepada elektrik.

Selain itu, penggunaan batuan panas yang tiada air bawah tanah diamalkan. Dalam kes ini, jurutera kuasa mengepam air ke ufuk bawah tanah dengan pemilihan selanjutnya dalam keadaan panas. Cakrawala "kering" yang tinggi, suhu yang, bagaimanapun, tidak mencapai tahap air mendidih, juga terdapat di sejumlah besar wilayah di mana tidak ada aktiviti gunung berapi sama sekali, yang memberikan geoterma status sumber tenaga yang menjanjikan, tanpa mengira lokasi geografi mereka.

Tenaga Mata Air Panas: Faktor Taburan

Tenaga geoterma paling meluas di dua jenis wilayah. Pertama sekali, ia berkembang di mana, disebabkan keadaan semula jadi, terdapat sejumlah besar mata air panas yang boleh diakses. Selain itu, geoterma digunakan di mana terdapat kekurangan mineral mudah terbakar atau penyampaian sumber tenaga adalah rumit oleh ketidakupayaan kawasan tersebut. Di beberapa negara, haba atau elektrik yang dihasilkan menggunakan loji geoterma meliputi sebahagian besar kos tenaga.

Menggunakan teknologi ini, pengguna di Amerika San Francisco menerima kira-kira satu pertiga daripada elektrik mereka. Terdapat empat stesen geoterma di Poland, salah satu daripadanya memenuhi keperluan bandar peranginan Zakopane. Bekalan air panas dalam bahasa Lithuania Klaipeda disediakan sepenuhnya melalui operasi stesen geoterma. Pada tahun sembilan puluhan, jumlah kapasiti stesen geoterma di dunia dianggarkan pada 5 GW; menjelang 2000-an ia melebihi 6 GW. Beberapa anggaran mencadangkan bahawa pengeluaran tenaga geoterma kini melebihi 10 GW.

Keadaan di tempat kelahiran tenaga geoterma

Alam sendiri telah menetapkan bahawa Iceland telah menjadi negara terkemuka dalam penggunaan sumber geoterma. Di negara ini, pada kedalaman yang agak cetek, suhu air mencukupi untuk menghasilkan tenaga, yang dimungkinkan disebabkan oleh aktiviti gunung berapi yang tinggi. Terdapat kira-kira seratus gunung berapi di rantau ini, dan pulau itu sendiri terletak di persimpangan plat litosfera.

Setiap sembilan daripada sepuluh rumah di negara ini dipanaskan dengan air panas dari bawah tanah. Ibu kota Iceland, Reykjavik, telah beralih sepenuhnya kepada pemanasan geoterma sejak 1943, menyediakan bekalan haba bukan sahaja kepada sektor kediaman, tetapi juga kepada perusahaan perindustrian. Negeri ini telah hampir sepenuhnya meninggalkan sumber tenaga tradisional; 25% keperluan dipenuhi menggunakan sumber geoterma, 70% disediakan oleh loji kuasa hidroelektrik.

Kedudukannya yang terkemuka dalam industri memberi Iceland peluang bukan sahaja untuk menjadi negara sara diri tenaga, tetapi juga untuk mengeksport tenaga yang dijana oleh stesen geoterma. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, satu projek untuk mengatur bekalan elektrik yang dijana di loji janakuasa geoterma Iceland ke UK telah dibincangkan. British pula bersedia untuk meletakkan kabel laut sepanjang 750 batu. Bajet projek dianggarkan berbilion pound. Mengikut pengiraan London, pelaksanaan projek itu akan memungkinkan untuk menyediakan satu perlima daripada keperluan elektrik negara.

Populariti di Asia

Pada masa ini, tenaga geoterma secara literal sedang mengalami kelahiran semula di China. Industri ini telah ditinggalkan di negara ini selama empat puluh tahun. Minat terhadapnya diperbaharui dengan berkuasanya pemimpin negara Xi Jinping. Berkat usaha Setiausaha Agung, bandar Xianyang boleh dianggap sebagai ibu kota tenaga hijau dunia. Di negara secara keseluruhannya, dalam tempoh tiga tahun pemerintahan Jinping, jumlah pengeluaran tenaga geoterma meningkat daripada 28 kepada 100 MW.

Rancangan pembangunan industri telah dimasukkan dalam program Rancangan Lima Tahun Ke-13. Untuk sebahagian besar, pembangunan dinamik kawasan ini difasilitasi oleh jurutera dari Iceland yang dijemput untuk bekerja di China. Mengikut pengiraan awal, potensi geoterma di China adalah setanding dengan tenaga yang boleh diperolehi dengan membakar 853 bilion tan arang batu.

Ia adalah dengan penggunaan berlebihan yang terakhir yang cuba mencari sumber alternatif dikaitkan, kerana 66% daripada tenaga yang diterima di negara ini dijana menggunakan arang batu. Strategi geoterma dijangka akan dilaksanakan dalam tempoh maksimum 10 tahun. Sudah, China menyumbang 15% daripada pengeluaran tenaga geoterma global. PRC merancang untuk mencapai volum penjanaan 2 GW.

Bahagian tenaga geoterma di Jepun mencapai 21%. Walau bagaimanapun, perkembangannya secara aktif dihalang oleh pergerakan sosial alam sekitar kerana fakta bahawa penggunaan sumber geoterma membawa kepada peningkatan ancaman pencemaran alam sekitar. Walau bagaimanapun, kita akan membincangkan bahaya tenaga geoterma di bawah.

Pakar asing percaya bahawa industri ini mempunyai prospek yang hebat di Kazakhstan. Di beberapa wilayah di negara ini, suhu air bawah tanah mencapai takat didih, yang, bersama-sama dengan peningkatan kos elektrik tradisional, menjadikan geoterma sebagai pelaburan yang menarik. Graham Norman, seorang profesor di Universiti Michigan yang melawat republik itu, percaya bahawa potensi Kazakhstan tidak lebih buruk daripada Turki, di mana tenaga geoterma berkembang di luar kawasan dengan mata air panas intensiti tinggi.

Masalah alam sekitar dan teknikal industri

Pembangunan tenaga panas bumi terjejas dengan ketara oleh beberapa masalah yang wujud dalam industri ini. Antara halangan yang paling serius ialah keperluan untuk proses kompleks menyuntik semula bahan penyejuk sisa (air) yang mengandungi bahan toksik - arsenik, kadmium, zink, plumbum, boron - ke dalam akuifer. Ini menghapuskan kemungkinan melepaskan air tersebut ke dalam lapisan permukaan. Di samping itu, masalah pelepasan hidrogen sulfida ke atmosfera adalah akut.

Bagi stesen geoterma, antara lain, tidak seperti loji kuasa haba dan juga loji kuasa hidroelektrik, terdapat pengikatan ketat tapak pembinaan ke kawasan tertentu bergantung kepada geologi. Selalunya (kecuali mungkin Iceland), tempat sedemikian terletak di kawasan yang sukar dicapai, kawasan pergunungan. Seseorang tidak seharusnya menolak mineralisasi air bawah tanah yang tinggi, yang lama kelamaan menyebabkan telaga tersumbat.

Ia adalah perlu untuk mengambil kira faktor pembangunan utama yang wujud dalam mana-mana industri - permintaan pasaran. OPEC mengira bahawa, walaupun peningkatan keseluruhan dalam permintaan untuk sumber tenaga boleh diperbaharui, termasuk geoterma, sebanyak 7.6% setahun, menjelang 2040 bahagian sumber tersebut dalam pengeluaran tenaga hanya akan menjadi 4.3%, lebih rendah daripada penjanaan kaedah tradisional. Pada masa ini, bahagian tenaga alternatif hanya 0.9% di pasaran dunia.

Pengiktirafan antarabangsa dan ramalan masa depan

Bagaimanapun, di peringkat antarabangsa, tenaga geoterma dianggap sebagai kawasan yang cukup menjanjikan. Tumpuan untuk membangunkan segmen ini disahkan oleh keputusan Sidang Kemuncak Iklim di Paris baru-baru ini. Wakil dari 38 negara mengundi untuk meningkatkan pengeluaran tenaga geoterma sebanyak 500%. Inisiatif untuk membuat keputusan sedemikian adalah milik Agensi Tenaga Boleh Diperbaharui Antarabangsa (IRENA). Diharapkan pembangunan industri akan memberi peluang untuk membendung perubahan iklim yang buruk.

Resolusi sidang kemuncak menyatakan bahawa jenis tenaga ini kekal sebagai salah satu yang paling murah, tetapi tahap pembangunan industri adalah sangat tidak mencukupi. Kira-kira 90 negeri berpotensi untuk dibangunkan di kawasan ini. Ahli Sidang Kemuncak menyedari bahawa halangan utama kepada pelaksanaan projek geoterma bukanlah persekitaran sama sekali, tetapi keperluan untuk pelaburan yang besar dalam operasi penggerudian. Pada masa yang sama, penjualan tenaga elektrik boleh dijalankan apabila sumber dibangunkan, tanpa menunggu projek itu dilaksanakan sepenuhnya.

Penggunaan sumber geoterma sebahagiannya dapat menyelesaikan masalah kebuluran di kawasan yang kurang bernasib baik. Pronedra sebelum ini menulis bahawa PBB percaya bahawa pengenalan tenaga panas bumi akan memungkinkan untuk mengurangkan kekurangan makanan di beberapa negara membangun di mana tiada bekalan elektrik untuk memastikan penyimpanan makanan, dan, sebagai hasilnya, mewujudkan keadaan untuk pengumpulan. daripada rizab makanan.

Mungkin, dengan mengambil kira dasar tenaga antarabangsa yang disasarkan ke arah ini, kaedah yang murah dan berkesan akan diperkenalkan bertujuan untuk mengatasi risiko pencemaran ufuk bawah tanah dan menghapuskan masalah teknikal yang tidak dapat dielakkan mengiringi tenaga geoterma. Sekiranya halangan utama kepada pembangunan segmen geoterma hilang, industri pasti akan mula mengalami pertumbuhan yang dinamik dan dari masa ke masa akan menjadi sumber tenaga yang penting bagi banyak negara di seluruh dunia.

Sumber-sumber planet kita tidak berkesudahan. Menggunakan hidrokarbon semula jadi sebagai sumber tenaga utama, manusia berisiko suatu hari nanti mendapati bahawa mereka keletihan dan membawa kepada krisis global dalam penggunaan barangan biasa. Abad ke-20 adalah masa perubahan besar dalam tenaga. Para saintis dan ahli ekonomi di negara berbeza serius memikirkan cara baharu untuk menghasilkan dan sumber elektrik dan haba yang boleh diperbaharui. Kemajuan terbesar telah dicapai dalam bidang penyelidikan nuklear, tetapi idea-idea menarik telah muncul mengenai penggunaan berfaedah fenomena semula jadi yang lain. Para saintis telah lama mengetahui bahawa planet kita panas di dalamnya. Loji kuasa geoterma telah dicipta untuk mendapat manfaat daripada haba yang mendalam. Terdapat sedikit daripada mereka di dunia, tetapi mungkin dari masa ke masa akan ada lebih banyak lagi. Apakah prospek mereka, adakah mereka berbahaya dan bolehkah kita mengharapkan bahagian tinggi loji janakuasa turbin gas dalam jumlah jumlah tenaga yang dihasilkan?

Langkah pertama

Dalam pencarian berani mereka untuk sumber tenaga baru, saintis telah mempertimbangkan banyak pilihan. Kemungkinan memanfaatkan tenaga pasang surut Lautan Dunia dan mengubah cahaya matahari telah dikaji. Mereka juga mengingati kincir angin purba, melengkapkannya dengan penjana dan bukannya batu kilangan. Loji janakuasa geoterma juga sangat menarik, mampu menjana tenaga daripada haba lapisan panas bawah kerak bumi.

Pada pertengahan tahun enam puluhan, USSR tidak mengalami kekurangan sumber, tetapi ketersediaan tenaga ekonomi negara, bagaimanapun, meninggalkan banyak yang diinginkan. Sebab untuk ketinggalan di belakang negara perindustrian di kawasan ini bukanlah kekurangan arang batu, minyak atau minyak bahan api. Jarak yang jauh dari Brest ke Sakhalin menyukarkan penghantaran tenaga; ia menjadi sangat mahal. Para saintis dan jurutera Soviet mencadangkan penyelesaian yang paling berani untuk masalah ini, dan sebahagian daripadanya telah dilaksanakan.

Pada tahun 1966, loji kuasa geoterma Pauzhetskaya mula beroperasi di Kamchatka. Kuasanya adalah angka yang agak sederhana iaitu 5 megawatt, tetapi ini cukup untuk membekalkan penempatan berdekatan (kampung Ozernovsky, Shumnoye, Pauzhetki, kampung di daerah Ust-Bolsheretsky) dan perusahaan perindustrian, terutamanya kilang pengetinan ikan. Stesen itu adalah percubaan, dan hari ini kita boleh mengatakan dengan selamat bahawa percubaan itu berjaya. Gunung berapi Kambalny dan Koshelev digunakan sebagai sumber haba. Penukaran dilakukan oleh dua unit penjana turbin, pada mulanya 2.5 MW setiap satu. Seperempat abad kemudian, kapasiti terpasang dinaikkan kepada 11 MW. Peralatan lama benar-benar meletihkan hayat perkhidmatannya hanya pada tahun 2009, selepas itu pembinaan semula lengkap dijalankan, termasuk pemasangan saluran paip penyejuk tambahan. Pengalaman operasi yang berjaya mendorong jurutera tenaga untuk membina loji kuasa geoterma yang lain. Terdapat lima daripada mereka di Rusia hari ini.

Bagaimanakah ia berfungsi

Data awal: jauh di dalam kerak bumi terdapat haba. Ia perlu ditukar kepada tenaga, seperti elektrik. Bagaimana hendak melakukannya? Prinsip operasi loji kuasa geoterma agak mudah. Air dipam di bawah tanah melalui telaga khas, dipanggil telaga input atau suntikan (dalam bahasa Inggeris suntikan, iaitu, "suntikan"). Tinjauan geologi diperlukan untuk menentukan kedalaman yang sesuai. Berhampiran lapisan yang dipanaskan oleh magma, kolam yang mengalir di bawah tanah akhirnya akan terbentuk, memainkan peranan sebagai penukar haba. Air menjadi sangat panas dan bertukar menjadi wap, yang dibekalkan melalui telaga lain (bekerja atau pengeluaran) ke bilah turbin yang disambungkan ke paksi penjana. Pada pandangan pertama, semuanya kelihatan sangat mudah, tetapi dalam praktiknya, loji janakuasa geoterma jauh lebih kompleks dan mempunyai pelbagai ciri reka bentuk kerana masalah operasi.

Kelebihan Tenaga Geoterma

Kaedah mendapatkan tenaga ini mempunyai kelebihan yang tidak dapat dinafikan. Pertama, loji kuasa geoterma tidak memerlukan bahan api, yang rizabnya terhad. Kedua, kos operasi dikurangkan kepada kos kerja yang dikawal selia secara teknikal bagi penggantian komponen yang dirancang dan penyelenggaraan proses teknologi. Tempoh bayaran balik untuk pelaburan adalah beberapa tahun. Ketiga, stesen sedemikian boleh dianggap mesra alam. Walau bagaimanapun, terdapat detik-detik tajam pada ketika ini, tetapi lebih banyak mengenainya kemudian. Keempat, tiada tenaga tambahan diperlukan untuk keperluan teknologi; pam dan penerima tenaga lain dikuasakan daripada sumber yang diekstrak. Kelima, pemasangan itu, selain berfungsi untuk tujuan yang dimaksudkan, boleh menyahsinasi air Lautan Dunia, di tepi pantai yang biasanya dibina loji kuasa geoterma. Terdapat kebaikan dan keburukan, bagaimanapun, dalam kes ini juga.

Kecacatan

Dalam gambar-gambar semuanya kelihatan sangat indah. Bangunan dan pemasangannya menarik dari segi estetika; tiada kepulan asap hitam yang naik di atasnya, hanya wap putih. Walau bagaimanapun, tidak semuanya indah seperti yang kelihatan. Jika loji janakuasa geoterma terletak berhampiran kawasan berpenduduk, penduduk di kawasan sekitar terganggu dengan bunyi bising yang dihasilkan oleh perusahaan. Tetapi ini hanya bahagian yang boleh dilihat (atau lebih tepatnya, boleh didengar) masalah. Apabila menggerudi telaga dalam, anda tidak boleh meramalkan apa yang akan keluar daripadanya. Ia mungkin gas toksik, air mineral (tidak selalu sembuh) atau minyak. Sudah tentu, jika ahli geologi terjumpa lapisan sumber mineral, maka ini adalah baik, tetapi penemuan sedemikian boleh mengubah cara hidup biasa penduduk tempatan, jadi pihak berkuasa wilayah sangat enggan memberi kebenaran untuk menjalankan kerja penyelidikan. . Secara umum, memilih lokasi untuk loji janakuasa turbin gas agak sukar, kerana akibat operasinya, kegagalan tanah mungkin berlaku. Keadaan dalam kerak bumi berubah, dan jika sumber haba kehilangan potensi habanya dari semasa ke semasa, kos pembinaan akan menjadi sia-sia.

Bagaimana untuk memilih tempat

Walaupun terdapat banyak risiko, loji kuasa geoterma sedang dibina di negara yang berbeza. Sebarang kaedah penjanaan tenaga mempunyai kelebihan dan kekurangan. Persoalannya ialah sejauh mana sumber lain boleh diakses. Lagipun, kemerdekaan tenaga adalah salah satu asas kedaulatan negara. Sebuah negara mungkin tidak mempunyai rizab mineral, tetapi mempunyai banyak gunung berapi, seperti Iceland, sebagai contoh.

Perlu diambil kira bahawa kehadiran zon aktif secara geologi adalah syarat yang sangat diperlukan untuk pembangunan industri tenaga geoterma. Tetapi apabila membuat keputusan mengenai pembinaan kemudahan sedemikian, adalah perlu untuk mengambil kira isu keselamatan, oleh itu, sebagai peraturan, loji janakuasa geoterma tidak dibina di kawasan padat penduduk.

Perkara penting seterusnya ialah ketersediaan syarat untuk menyejukkan bendalir kerja (air). Lautan atau pantai laut cukup sesuai sebagai lokasi loji janakuasa turbin gas.

Kamchatka

Rusia kaya dengan semua jenis sumber semula jadi, tetapi ini tidak bermakna tidak perlu merawatnya dengan berhati-hati. Loji kuasa geoterma sedang dibina di Rusia, dan semakin aktif dalam beberapa dekad kebelakangan ini. Mereka sebahagiannya memenuhi keperluan tenaga kawasan terpencil Kamchatka dan Kepulauan Kuril. Sebagai tambahan kepada GTPP Pauzhetskaya yang telah disebutkan, GTPP Verkhne-Mutnovskaya 12 megawatt telah mula beroperasi di Kamchatka (1999). Jauh lebih berkuasa ialah loji kuasa geoterma Mutnovskaya (80 MW), terletak berhampiran gunung berapi yang sama. Bersama-sama mereka menyediakan lebih daripada satu pertiga daripada penggunaan tenaga di rantau ini.

Kepulauan Kuril

Wilayah Sakhalin juga sesuai untuk pembinaan perusahaan pengeluaran tenaga geoterma. Terdapat dua daripada mereka: Mendeleevskaya dan Okeanskaya GTPP.

Mendeleevskaya GTPP direka untuk menyelesaikan masalah bekalan tenaga ke pulau Kunashir, di mana penempatan jenis bandar Yuzhno-Kurilsk terletak. Stesen itu tidak mendapat namanya sebagai penghormatan kepada ahli kimia Rusia yang hebat: itulah nama gunung berapi pulau itu. Pembinaan bermula pada tahun 1993, dan sembilan tahun kemudian perusahaan itu mula beroperasi. Pada mulanya, kapasiti adalah 1.8 MW, tetapi selepas pemodenan dan pelancaran dua peringkat seterusnya ia mencapai lima.

Di Kepulauan Kuril, di pulau Iturup, pada tahun 1993 yang sama, satu lagi loji janakuasa turbin gas telah diasaskan, dipanggil "Okeanskaya". Ia mula beroperasi pada tahun 2006, dan setahun kemudian ia mencapai kapasiti reka bentuknya sebanyak 2.5 MW.

Pengalaman dunia

Para saintis dan jurutera Rusia menjadi perintis dalam banyak cabang sains gunaan, tetapi loji kuasa geoterma masih dicipta di luar negara. Loji janakuasa turbin gas pertama di dunia (250 kW) adalah Itali; ia mula beroperasi pada tahun 1904; turbinnya diputar oleh wap yang datang dari sumber semula jadi. Sebelum ini, fenomena sedemikian hanya digunakan untuk tujuan perubatan dan resort.

Pada masa ini, kedudukan Rusia dalam bidang menggunakan haba geoterma tidak boleh dipanggil maju sama ada: peratusan yang tidak penting daripada tenaga elektrik yang dihasilkan di negara ini berasal dari lima stesen. Sumber alternatif ini paling penting kepada ekonomi Filipina: ia menyumbang satu daripada setiap lima kilowatt yang dihasilkan di republik itu. Negara-negara lain juga telah bergerak ke hadapan, termasuk Mexico, Indonesia dan Amerika Syarikat.

Dalam keluasan CIS

Tahap pembangunan tenaga panas bumi dipengaruhi pada tahap yang lebih besar bukan oleh "kemajuan" teknologi negara tertentu, tetapi oleh kesedaran kepimpinannya tentang keperluan mendesak untuk sumber alternatif. Sudah tentu terdapat "pengetahuan" mengenai kaedah memerangi skala dalam penukar haba, kaedah mengawal penjana dan bahagian elektrik lain sistem, tetapi semua metodologi ini telah lama diketahui oleh pakar. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, banyak republik pasca-Soviet telah menunjukkan minat yang besar dalam pembinaan loji kuasa geoterma. Di Tajikistan, kawasan yang mewakili kekayaan geoterma negara sedang dikaji; pembinaan stesen Dzhermakhbyur 25 megawatt di Armenia (wilayah Syunik) sedang dijalankan; penyelidikan yang sepadan sedang dijalankan di Kazakhstan. Mata air panas di wilayah Brest telah menjadi subjek yang menarik bagi ahli geologi Belarusia: mereka mula menguji penggerudian telaga Vychulkovskaya sepanjang dua kilometer. Secara umum, geotenaga berkemungkinan besar mempunyai masa depan.

Walau bagaimanapun, haba Bumi mesti dikendalikan dengan berhati-hati. Sumber alam ini juga terhad.

TENAGA GEOTHERMAL

Skotarev Ivan Nikolaevich

pelajar tahun 2, jabatan ahli fizik SSAU, Stavropol

Khashchenko Andrey Alexandrovich

penyelia saintifik, boleh. fizik dan matematik sains, Profesor Madya, Universiti Agrarian Negeri St., Stavropol

Pada masa kini manusia tidak terlalu memikirkan apa yang akan ditinggalkannya kepada generasi akan datang. Orang ramai mengepam dan menggali mineral secara tidak sengaja. Setiap tahun populasi planet ini semakin meningkat, dan oleh itu keperluan untuk lebih banyak sumber tenaga seperti gas, minyak dan arang batu semakin meningkat. Ini tidak boleh berterusan lama. Oleh itu, kini, sebagai tambahan kepada pembangunan industri nuklear, penggunaan sumber tenaga alternatif menjadi relevan. Salah satu kawasan yang menjanjikan di kawasan ini ialah tenaga geoterma.

Kebanyakan permukaan planet kita mempunyai rizab tenaga panas bumi yang ketara disebabkan oleh aktiviti geologi yang ketara: aktiviti gunung berapi aktif pada tempoh awal pembangunan planet kita dan juga sehingga hari ini, pereputan radioaktif, peralihan tektonik dan kehadiran kawasan magma. dalam kerak bumi. Di beberapa tempat di planet kita, terutamanya banyak tenaga geoterma terkumpul. Ini adalah, sebagai contoh, pelbagai lembah geyser, gunung berapi, pengumpulan magma bawah tanah, yang seterusnya memanaskan batuan atas.

Secara ringkas, tenaga geoterma ialah tenaga dalaman Bumi. Sebagai contoh, letusan gunung berapi jelas menunjukkan suhu yang sangat besar di dalam planet ini. Suhu ini menurun secara beransur-ansur dari teras dalam yang panas ke permukaan bumi ( gambar 1).

Rajah 1. Suhu dalam lapisan bumi yang berbeza

Tenaga geoterma sentiasa menarik minat orang ramai kerana aplikasinya yang bermanfaat. Lagipun, manusia, dalam proses pembangunannya, menghasilkan banyak teknologi berguna dan mencari faedah dan keuntungan dalam segala-galanya. Inilah yang berlaku dengan arang batu, minyak, gas, gambut, dll.

Sebagai contoh, di beberapa kawasan geografi, penggunaan sumber geoterma boleh meningkatkan pengeluaran tenaga dengan ketara, memandangkan loji janakuasa geoterma (GEP) merupakan salah satu sumber tenaga alternatif yang paling murah kerana lapisan tiga kilometer atas Bumi mengandungi lebih 1020 J haba. sesuai untuk menjana elektrik. Alam semula jadi sendiri memberi seseorang sumber tenaga yang unik; ia hanya perlu menggunakannya.

Pada masa ini terdapat 5 jenis sumber tenaga geoterma:

1. Mendapan wap kering geoterma.

2. Sumber wap basah. (campuran air panas dan wap).

3. Mendapan air geoterma (mengandungi air panas atau wap dan air).

4. Batu panas kering yang dipanaskan oleh magma.

5. Magma (batu cair yang dipanaskan hingga 1300 °C).

Magma memindahkan habanya ke batu, dan suhunya meningkat dengan kedalaman yang semakin meningkat. Mengikut data yang ada, suhu batuan meningkat secara purata sebanyak 1 °C untuk setiap 33 m kedalaman (langkah geoterma). Terdapat pelbagai jenis keadaan suhu untuk sumber tenaga geoterma di seluruh dunia, yang akan menentukan cara teknikal untuk penggunaannya.

Tenaga geoterma boleh digunakan dalam dua cara utama - untuk menjana elektrik dan untuk memanaskan pelbagai objek. Haba geoterma boleh ditukar kepada elektrik jika suhu penyejuk mencapai lebih daripada 150 °C. Ia adalah tepat penggunaan kawasan dalaman Bumi untuk pemanasan yang paling menguntungkan dan berkesan dan juga sangat berpatutan. Haba panas bumi terus, bergantung pada suhu, boleh digunakan untuk memanaskan bangunan, rumah hijau, kolam renang, mengeringkan produk pertanian dan ikan, larutan penyejat, menanam ikan, cendawan, dll.

Semua pemasangan geoterma yang ada pada hari ini dibahagikan kepada tiga jenis:

1. stesen yang operasinya berdasarkan deposit wap kering - ini adalah skim langsung.

Loji kuasa wap kering muncul lebih awal daripada orang lain. Untuk mendapatkan tenaga yang diperlukan, stim dialirkan melalui turbin atau penjana ( rajah 2).

Rajah 2. Loji kuasa geoterma litar terus

2. stesen dengan pemisah menggunakan mendapan air panas di bawah tekanan. Kadang-kadang pam digunakan untuk ini, yang menyediakan jumlah tenaga masuk yang diperlukan - skim tidak langsung.

Ini adalah jenis loji geoterma yang paling biasa di dunia. Di sini air dipam di bawah tekanan tinggi ke dalam set penjana. Larutan hidroterma dipam ke dalam penyejat untuk mengurangkan tekanan, mengakibatkan penyejatan sebahagian daripada larutan. Seterusnya, wap terbentuk, yang menjadikan turbin berfungsi. Cecair yang tinggal juga mungkin bermanfaat. Biasanya ia disalurkan melalui penyejat lain untuk mendapatkan kuasa tambahan ( rajah 3).

Rajah 3. Loji janakuasa geoterma tidak langsung

Mereka dicirikan oleh ketiadaan interaksi antara penjana atau turbin dan wap atau air. Prinsip operasi mereka adalah berdasarkan penggunaan air bawah tanah yang bijak pada suhu sederhana.

Biasanya suhu hendaklah di bawah dua ratus darjah. Kitaran binari itu sendiri terdiri daripada menggunakan dua jenis air - panas dan sederhana. Kedua-dua aliran disalurkan melalui penukar haba. Cecair yang lebih panas menyejat cecair yang lebih sejuk, dan wap yang terbentuk hasil daripada proses ini memacu turbin.

Rajah 4. Skema loji janakuasa geoterma dengan kitaran binari.

Bagi negara kita, tenaga geoterma menduduki tempat pertama dari segi potensi kemungkinan penggunaannya kerana landskap yang unik dan keadaan semula jadi. Didapati rizab perairan geoterma dengan suhu dari 40 hingga 200 ° C dan kedalaman sehingga 3500 m di wilayahnya boleh menyediakan kira-kira 14 juta m3 air panas setiap hari. Rizab besar perairan terma bawah tanah terdapat di Dagestan, Ossetia Utara, Checheno-Ingushetia, Kabardino-Balkaria, Transcaucasia, Stavropol dan wilayah Krasnodar, Kazakhstan, Kamchatka dan beberapa wilayah lain di Rusia. Sebagai contoh, di Dagestan, air terma telah digunakan untuk bekalan haba untuk masa yang lama.

Loji kuasa geoterma pertama dibina pada tahun 1966 di padang Pauzhetsky di Semenanjung Kamchatka untuk membekalkan elektrik ke kampung-kampung sekitar dan loji pemprosesan ikan, sekali gus menggalakkan pembangunan tempatan. Sistem geoterma tempatan boleh membekalkan tenaga untuk loji janakuasa dengan kapasiti sehingga 250-350 MW. Tetapi potensi ini hanya digunakan oleh satu perempat.

Wilayah Kepulauan Kuril mempunyai landskap yang unik dan pada masa yang sama kompleks. Bekalan kuasa ke bandar-bandar yang terletak di sana datang dengan kesukaran yang besar: keperluan untuk menyampaikan cara sara hidup ke pulau-pulau melalui laut atau udara, yang agak mahal dan mengambil banyak masa. Sumber geoterma pulau itu pada masa ini memungkinkan untuk menghasilkan 230 MW tenaga elektrik, yang boleh memenuhi semua keperluan rantau ini untuk bekalan tenaga, haba dan air panas.

Di pulau Iturup, sumber penyejuk geoterma dua fasa telah ditemui, kuasa yang mencukupi untuk memenuhi keperluan tenaga seluruh pulau. Di pulau selatan Kunashir terdapat GeoPP 2.6 MW, yang digunakan untuk menjana bekalan elektrik dan haba ke bandar Yuzhno-Kurilsk. Ia dirancang untuk membina beberapa lagi GeoPP dengan jumlah kapasiti 12-17 MW.

Kawasan yang paling menjanjikan untuk penggunaan sumber geoterma di Rusia ialah selatan Rusia dan Timur Jauh. Caucasus, wilayah Stavropol, dan wilayah Krasnodar mempunyai potensi besar untuk tenaga geoterma.

Penggunaan perairan geoterma di bahagian tengah Rusia memerlukan kos yang tinggi kerana kejadian perairan terma yang dalam.

Di wilayah Kaliningrad, terdapat rancangan untuk melaksanakan projek perintis untuk bekalan haba geoterma dan elektrik ke bandar Svetly berdasarkan GeoPP binari dengan kapasiti 4 MW.

Tenaga geoterma di Rusia tertumpu pada pembinaan kemudahan besar dan penggunaan tenaga geoterma untuk rumah individu, sekolah, hospital, kedai persendirian dan kemudahan lain yang menggunakan sistem peredaran geoterma.

Di Wilayah Stavropol, di padang Kayasulinskoye, pembinaan Loji Kuasa Geoterma Stavropol eksperimen mahal dengan kapasiti 3 MW telah dimulakan dan digantung.

Pada tahun 1999, GeoPP Verkhne-Mutnovskaya telah mula beroperasi ( Rajah 5).

Rajah 5. Verkhne-Mutnovskaya GeoPP

Ia mempunyai kapasiti 12 MW (3x4 MW) dan merupakan peringkat perintis GeoPP Mutnovskaya dengan kapasiti reka bentuk 200 MW, dicipta untuk membekalkan kuasa ke kawasan perindustrian Petropavlovsk-Kamchatsk.

Tetapi di sebalik kelebihan besar ke arah ini, terdapat juga kelemahan:

1. Yang utama adalah keperluan untuk mengepam air sisa ke dalam akuifer bawah tanah. Air terma mengandungi sejumlah besar garam pelbagai logam toksik (boron, plumbum, zink, kadmium, arsenik) dan sebatian kimia (ammonia, fenol), yang menjadikannya mustahil untuk melepaskan air ini ke dalam sistem air semula jadi yang terletak di permukaan.

2. Kadangkala loji kuasa geoterma yang beroperasi mungkin berhenti berfungsi akibat perubahan semula jadi dalam kerak bumi.

3. Mencari lokasi yang sesuai untuk pembinaan loji janakuasa geoterma dan mendapatkan kebenaran daripada pihak berkuasa tempatan dan persetujuan daripada penduduk untuk pembinaannya boleh menjadi masalah.

4. Pembinaan GeoPP boleh menjejaskan kestabilan tanah di kawasan sekitarnya secara negatif.

Kebanyakan kekurangan ini adalah kecil dan boleh diselesaikan sepenuhnya.

Dalam dunia hari ini, orang tidak memikirkan akibat daripada keputusan mereka. Lagipun, apa yang akan mereka lakukan jika mereka kehabisan minyak, gas dan arang batu? Rakyat sudah biasa hidup dalam keadaan selesa. Mereka tidak akan dapat memanaskan rumah mereka dengan kayu untuk masa yang lama, kerana populasi yang besar memerlukan sejumlah besar kayu, yang secara semula jadi akan membawa kepada penebangan hutan berskala besar dan meninggalkan dunia tanpa oksigen. Oleh itu, untuk mengelakkan perkara ini berlaku, adalah perlu untuk menggunakan sumber yang ada kepada kita dengan berhati-hati, tetapi dengan kecekapan maksimum. Hanya satu cara untuk menyelesaikan masalah ini ialah pembangunan tenaga geoterma. Sudah tentu, ia mempunyai kebaikan dan keburukan, tetapi perkembangannya akan memudahkan kewujudan umat manusia yang berterusan dan akan memainkan peranan yang besar dalam pembangunan selanjutnya.

Sekarang arah ini tidak begitu popular, kerana industri minyak dan gas menguasai dunia dan syarikat besar tidak tergesa-gesa untuk melabur dalam pembangunan industri yang sangat diperlukan. Oleh itu, untuk kemajuan selanjutnya tenaga geoterma, pelaburan dan sokongan kerajaan adalah perlu, tanpanya adalah mustahil untuk melaksanakan apa-apa pada skala nasional. Pengenalan tenaga geoterma ke dalam imbangan tenaga negara akan membolehkan:

1. meningkatkan keselamatan tenaga, sebaliknya, mengurangkan kesan berbahaya kepada alam sekitar berbanding sumber tradisional.

2. membangunkan ekonomi, kerana dana yang dikeluarkan boleh dilaburkan dalam industri lain, pembangunan sosial negeri, dll.

Dalam dekad yang lalu, penggunaan sumber tenaga boleh diperbaharui bukan tradisional telah mengalami ledakan yang nyata di dunia. Skala penggunaan sumber ini telah meningkat beberapa kali. Ia mampu secara radikal dan paling ekonomik menyelesaikan masalah bekalan tenaga ke kawasan-kawasan ini, yang menggunakan bahan api import yang mahal dan berada di ambang krisis tenaga, memperbaiki keadaan sosial penduduk kawasan-kawasan ini, dsb. betul-betul seperti yang kita lihat di negara-negara Eropah Barat (Jerman, Perancis, Great Britain), Eropah Utara (Norway, Sweden, Finland, Iceland, Denmark). Ini dijelaskan oleh fakta bahawa mereka mempunyai pembangunan ekonomi yang tinggi dan sangat bergantung kepada sumber fosil, dan oleh itu ketua-ketua negeri ini, bersama-sama dengan perniagaan, cuba meminimumkan pergantungan ini. Khususnya, pembangunan tenaga panas bumi di negara-negara Eropah Utara digemari oleh kehadiran sejumlah besar geyser dan gunung berapi. Ia bukan tanpa alasan bahawa Iceland dipanggil negara gunung berapi dan geiser.

Kini umat manusia mula memahami kepentingan industri ini dan cuba mengembangkannya sebaik mungkin. Penggunaan pelbagai teknologi yang pelbagai memungkinkan untuk mengurangkan penggunaan tenaga sebanyak 40-60% dan pada masa yang sama memastikan pembangunan ekonomi sebenar. Dan baki keperluan elektrik dan haba boleh dipenuhi melalui pengeluaran yang lebih cekap, melalui pemulihan, melalui menggabungkan pengeluaran tenaga haba dan elektrik, serta melalui penggunaan sumber boleh diperbaharui, yang memungkinkan untuk meninggalkan jenis loji kuasa tertentu. dan mengurangkan pelepasan gas karbon dioksida sebanyak kira-kira 80%.

Bibliografi:

1.Baeva A.G., Moskvicheva V.N. Tenaga geoterma: masalah, sumber, penggunaan: ed. M.: SO AN USSR, Institut Termofizik, 1979. - 350 p.

2.Berman E., Mavritsky B.F. Tenaga geoterma: ed. M.: Mir, 1978 - 416 ms.

3.Tenaga geoterma. [Sumber elektronik] - Mod akses - URL: http://ustoj.com/Energy_5.htm(tarikh capaian 29/08/2013).

4. Tenaga geoterma di Rusia. [Sumber elektronik] - Mod akses - URL: http://www.gisee.ru/articles/geothermic-energy/24511/(tarikh capaian: 09/07/2013).

5. Dvorov I.M. Panas Bumi yang dalam: ed. M.: Nauka, 1972. - 208 hlm.

6. Tenaga. Bahan daripada Wikipedia - ensiklopedia percuma. [Sumber elektronik] - Mod akses - URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Tenaga_Geoterma(tarikh capaian: 09/07/2013).

Facebook

Twitter

Bersentuhan dengan

Rakan sekelas

Google+