15 Ноябрь 2019

00:00:00 (GMT+5)

Ташкент +14,6 °C

Зеленая планета
11 Окт  2019 478

Перспективы использования геотермальных источников

Возобновляемые источники энергии - энергия солнца, ветра, тепла земли (геотермальная), естественного движения водных потоков, биомассы, которые естественно восстанавливаются в окружающей среде.

В Узбекистане принят ряд нормативно-правовых документов, направленных на активизацию внедрения ВИЭ. В их числе: Указ Первого Президента "О мерах по дальнейшему развитию альтернативных источников энергии" от 1 марта 2013-го, постановление "О Программе мер по сокращению энергоемкости, внедрению энергосберегающих технологий в отраслях экономики и социальной сфере на 2015-2019 годы" от 5 мая  2015 года, постановление главы государства Шавката Мирзиёева "О Программе мер по дальнейшему развитию возобновляемой энергетики, повышению энергоэффективности в отраслях экономики и социальной сфере на 2017-2021 годы" от 26 мая 2017 года. Действует Закон "Об использовании возобновляемых источников энергии", в соответствии с которым регулируются отношения в этой сфере.

В мировой практике расширяется использование геотермальной энергии, содержащейся в недрах земли для производства электрической и тепловой. Подобные станции с ее применением существуют  в 19 странах мира.

В последние годы проекты по их созданию успешно реализовывались в США (шесть новых станций суммарной мощностью 181 МВт), Индонезии (137), Турции (47) и Италии (40 МВт). По состоянию на 2010 год самой мощной из них стал комплекс "The Geysers" (1517 МВт) в Калифорнии. Европейскими лидерами по выработке тепловой энергии из геотермальных источников являются Италия (636,0 МВт), Венгрия (614,6 МВт) и Франция (345 МВт).

Можно отметить, что геотермальные системы широко используются в разных отраслях народного хозяйства. Существуют перспективы для расширения сферы их применения. В том числе в теплоснабжении - отоплении и горячем водоснабжении, а также в этом же направлении для сельскохозяйственных объектов - теплиц, парников, искусственных водоемов по разведению рыб, птицеводческих ферм. Также известно их использование в технологических процессах промышленных предприятий (сушке фруктов), в бальнеологических целях, производстве электроэнергии.

На территории Узбекистана потенциальные источники ВИЭ - энергия солнца, малых рек, биомассы и геотермальных источников. Среди перечисленного геотермальная энергия может занять одно из ведущих мест. Под ней понимают физическое тепло глубинных слоев земли с температурой, превышающей температуру воздуха на поверхности. Источником могут быть петротермальные - сухие горные породы и гидротермальные ресурсы - жидкие флюиды.

 В среднем из недр Земли на поверхность постоянно поступает тепловой поток, интенсивность которого по земной поверхности составляет около 30 МВт/м. Под воздействием такого потока в зависимости от свойств горных пород возникает вертикальный градиент температуры, который на большей части территории не превышает 20-30оC/1000 м.

Геотермальные воды могут быть обнаружены практически во всех регионах республики. Средняя по стране температура этих источников составляет 45,5оС, наиболее теплые воды в Бухарской (56оС) и Сырдарьинской (50оС) областях. Перспективными для энергетического использования считаются петротермальные ресурсы - огромные массивы гранитоидов, залегающих на глубине четырех-шести километров, нагретые от 70 до 300о С в зонах Амударьинской геологической впадины, Южного Приаралья, пустыне Кызылкум, Чуст­ско-Адрасмановской петротермальной аномалии в Ферганской долине.

 В Узбекистане выделены крупные артезианские бассейны с гидротермальными водами. Для оценки валового потенциала рассчитаны осредненные термограммы до глубины 3000 м с учетом средних статистических величин плотности теплового потока и теплопроводности горных пород. Расчеты показали, что валовой потенциал геотермальной энергии, заключенной в сухих нагретых породах (петротермальных ресурсах), в объеме, ограниченном глубиной три километра и площадью страны, составляет 6 700 000 млн тонн.

Технический потенциал не определен, так как детального изучения геотермальных энергоресурсов Узбекистана не проводилось. Приведенные оценки базируются на данных специальных геологических исследований процессов глубинного тепломассопереноса в формировании и размещении месторождений нефти и газа в стране, на результатах исследований ресурсов подземных вод, а также данных полевых экспедиций при бурениях на поиск нефти и газа.

В 1970-80-х годах прошлого столетия в Узбекистане на гидротермальных водах построено довольно значительное количество теплиц. Однако масштабное использование геотермальных ресурсов для теплоснабжения, выработки электроэнергии требует комплекса исследований. Необходимо изучить возможности применения современных технологий преобразования низкотемпературных первичных теплоносителей в энергетических циклах, базирующихся на низкокипящих теплоносителях в технологическом контуре геотермальной электростанции.

Несмотря на хорошие исследования геотермальных резервуаров, использование термальной воды все еще находится на начальной стадии.

Как правило, артезианские бассейны, расположенные в равнинных областях и предгорных прогибах, содержат воду с температурой 50-100°С на глубине три-четыре километра. Больше половины всех извест­ных минеральных (лечебных) вод выходят в виде источников или выводятся скважинами в пределах предгорных и межгорных прогибов. Опыт показывает, что термальные воды подобных малых бассейнов являются наиболее перспективными для комплексного использования в практических целях.

Подсчеты запасов термальных вод основываются на имеющихся данных об объемах гравитационных вод, заключенных в пластах, объемах самих водоносных горизонтов и коллекторских свойствах слагающих их горных пород. Запасы термальных вод представляют собой общее количество выявленных термальных вод, находящихся в порах и трещинах водоносных горизонтов, имеющих температуру 40-200°С, минерализацию до 35 г/л и глубину залегания до 3500 метров от дневной поверхности.

Следует выделить важное преимущество использования геотермальной энергии, заключающееся в обеспечении стабильной выработки снабжения потребителя тепловой или электрической энергией по сравнению с солнечной, ветровой и даже водной энергиями при существенной их изменчивости в течение сезонов года и суток. Достоинством геотермальной системы являются эффективное долгосрочное, круглосуточное использование теплового потенциала подземных термальных вод, экологическая чистота, полное отсутствие каких-либо вредных выбросов.

Использование геотермальной энергии для отопления помещений оказывает благотворное влияние и на окружающую среду. Такие водные источники энергии считаются возобновляемыми в отличие от углеродистого топлива, такого как уголь, нефть и газ.

Для размещения микро-ГЭС определены следующие параметры геотермальной скважины:

- объем воды, который может быть пропущен через гидроагрегат (водопропускное сооружение) без нанесения ущерба окружающей природной среде и обеспечит максимальный коэффициент полезного действия турбины, определен по максимальной производительности скважины, что соответствует 37 л/с или 133,2 т/ч, либо 3 200 т/день;

- напор воды - выход геотермальной воды из скважины самотеком при температуре до 40оС по высоте от поверхности земли поднимается до 20 м, при этом давление доходит до 2 кгс/см2. Вышеуказанные параметры являются основными при выборе типа агрегата и его установленной мощности.

Создан экспериментальный образец микро-ГЭС, проведены предварительные испытания, модель генератора исследована в различных нагрузках - от холостого хода до максимальной ее нагрузки. Испытания показали, что при заданном диапазоне напоров он вполне обеспечивает возможность работы в приемлемом диапазоне с расходом воды 10-37 л/с и получение требуемых электриче­ских парамеров.

Сирожиддин Эргашев.
Профессор Ферганского политехнического института.
Оббосхон Кулдашов.
Заведующий кафедрой
Ферганского филиала ТУИТ.

Опубликовано в газете «Правда Востока» №206 от 11.10.19.

Нажмите на кнопку ниже, чтобы прослушать текст Powered by GSpeech