» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»
Ноябрь, 2019 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №11 (32) 2019
Автор: Стоцкий Кирилл Степанович, Магистрант 2 курс
Рубрика: Технические науки
Название статьи: Геотермальная энергетика
Дата публикации: 12.11.2019
УДК 621.11
ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ
ЭНЕРГЕТИКА
Стоцкий Кирилл Степанович
Фазылов Ильшат Занфирович
студенты 2
курса магистратуры
кафедра
электромеханики факультет авионики, энергетики и инфокоммуникаций
Уфимский
Государственный Авиационный Технический Университет, г. Уфа
Стоцкая Диана Рашитовна
студент 3
курса бакалавриата
кафедра
экологии и природопользования, биологический факультет,
Башкирский Государственный Университет, г. Уфа
научный
руководитель: Максудов Денис Вилевич
доцент
кафедры электромеханики
Уфимский Государственный
Авиационный Технический Университет, г. Уфа
Аннотация. Геотермальная энергетика — это
направление в энергетике, основанное на использовании тепловой энергии недр
Земли для выработки электрической энергии на геотермальных электростанциях, или
непосредственно, для горячего водоснабжения и отопления помещений.
Ключевые слова: ГеоТЭС, энергетика, возобновляемые
источники, геотермальная энергетика.
Геотермальная энергетика — это направление в энергетике,
основанное на использовании тепловой энергии недр Земли для выработки
электрической энергии на геотермальных электростанциях, или непосредственно,
для горячего водоснабжения и отопления помещений. Геотермальная энергетика относится
к числу альтернативных источников энергии.
Рисунок
1. Геотермальная
электростанция
Температура на границе между ядром и мантией может достигать
более 4000 ° C. Высокая температура и давление в недрах Земли приводят к
тому, что некоторые породы плавятся, а твердая мантия ведет себя более
пластично, в результате чего часть мантии конвектируются
вверх, поскольку она легче, чем окружающая порода. Горная порода и вода так же
нагреваются в коре земли и достигают температур до 370 °C.
Рисунок
2. Внутреннее
строение Земли
Вода из горячих источников уже давно использовалась для
купания со времен палеолита и для обогрева помещений с древних римских времен,
но теперь она более известна для производства электроэнергии. Во всем мире в
2017 году было доступно 11 700 мегаватт (МВт) геотермальной энергии.
Дополнительные 28 гигаватт мощности прямого
геотермального отопления установлены для централизованного теплоснабжения,
отопления помещений, спа-салонов, промышленных
процессов, опреснения и применения в сельском хозяйстве с 2010 года.
Качество геотермальной энергии в основном не высокое, и в
данный момент наиболее рациональное использование этой энергии – это для
отопления зданий, и других сооружений. Так же использование геотермальной
энергии возможно для первичного подогрева рабочих тел обычных высокотемпературных
установок.
Геотермальные районы подразделяются на 3 класса:
1.Гипертермальный.Температурныйградиент
– более 80 °С/км. Такие районы располагаются в тектонической зоне, рядом с границами
континентальных плит. Большинство всех существующих ГеоТЭС
расположены именно в таких районах.
2.Полутермальный.Температурныйградиентнаходится
в диапазоне от 40 до80 °С/км. Такие районы связаны главным образом с
аномалиями, лежащими в стороне от границ платформ. Извлечение тепла
производится из естественных водоносных пластов или из раздробленных сухих
пород.
3. Нормальный. Температурный градиент – менее 40 °С/км. Такие районы наиболее распространены на планете
Земля. Маловероятно, что в таких районах будет экономически выгодно извлекать
тепло из недр Земли.
В каждом из выше расписанных классов, возможно получение
тепла за счет:
- естественной гидротермальной циркуляции, при которой потоки воды проникают в глубоко залегающие породы, где превращаются в пароводяную смесь, сухой пар или просто нагревается до необходимых температур. Соответствующие выходы воды наблюдаются в природных условиях в виде гейзеров;
- искусственного перегрева, связанного с охлаждением полурасплавленной магмы, застывшей в виде лавы;
- охлаждения сухих скальных пород, обладающих достаточно низкой теплопроводностью. Создание искусственных разрывов в породах позволяет прокачивать через них воду, отбирая тепло.
Список литературы:
- М.В. Голицын, А.М. Голицын, Н.В. Пронина, Альтернативные энергоносители, изд. Наука, Москва – 2014;
- Сибикин Ю Д, Сибикин М Ю, Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии, изд. КНОРУС, Москва – 2012;
- Берман Э. Геотермальная энергия, изд. МИР, Москва – 1978;
- Геотермальная энергетика.[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://habr.com/ru/company/toshibarus/blog/442632/ (дата обращения: 19.10.2019).
Комментарии:
