الطاقة 101: الطاقة الحرارية الأرضية

الطاقة 101: الطاقة الحرارية الأرضية

تركز سلسلة Energy 101 من MCE على سبب وكيفية استخدام الطاقة المتجددة حتى تتمكن من معرفة المزيد حول مفاهيم مثل فوائد الكتلة الحيوية والعلم الكامن وراء الطاقة الشمسية. اتبحث عن المزيد؟ تحقق من الروابط في هذه المدونة لقراءة المزيد عنها الطاقة 101 أو للتعمق في أعماقنا خبير الطاقة مسلسل.

البراكين وينابيع المياه الحارة هي دليل على وفرة الطاقة الموجودة تحت سطح الأرض مباشرة. يأتي ما يصل إلى 5% من الكهرباء في كاليفورنيا من تسخير طاقة باطن الأرض، والمعروفة باسم الطاقة الحرارية الأرضية. في هذه المدونة، نقوم بتحليل أساسيات كيفية تسخير الطاقة الحرارية الأرضية وتحويلها إلى كهرباء متجددة.

ما هي الطاقة الحرارية الأرضية؟

الطاقة الحرارية الأرضية هي الطاقة الحرارية المتولدة داخل الأرض. تتحلل العناصر المشعة باستمرار داخل قلب الأرض ووشاحها. تنتج هذه العملية حرارة تشع باتجاه سطح الأرض. خلال هذه العملية، تلتقي الحرارة بخزانات الطاقة الحرارية الأرضية الموجودة بشكل طبيعي، والتي غالبًا ما تحتوي على الماء الساخن أو البخار. نحن نستخدم هذه الموارد الحرارية المائية لتسخير الطاقة الحرارية الأرضية.

مزايا الطاقة الحرارية الأرضية

  • إنها قابلة للتجديد ولها بصمة كربونية منخفضة.
  • على عكس مصادر الطاقة المتجددة المتغيرة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، فإنه يمكن أن يوفر طاقة مستقرة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، وهذا أمر جيد  مورد التحميل الأساسي.
  • وبينما نقوم بتطوير تقنيات أكثر تقدمًا، فإن صناعة الطاقة الحرارية الأرضية لديها إمكانات للنمو والاستكشاف.

عيوب الطاقة الحرارية الأرضية

  • موقع محطات الطاقة الحرارية الأرضية مقيد لأن المحطات تعتمد على خزانات الطاقة الحرارية الأرضية.
  • قد يؤدي الحفر تحت الأرض في بعض الأحيان إلى إطلاق غازات الدفيئة المحتبسة. تساعدنا محطات توليد الطاقة ذات الدورة الثنائية الأحدث على تجنب هذا الخطر.

كيف يتم تحويل الطاقة الحرارية الأرضية إلى كهرباء؟

تعمل محطات الطاقة الحرارية الأرضية على الموارد الحرارية المائية، مثل الماء والبخار. وللوصول إلى هذه الموارد، تقوم محطات الطاقة الحرارية الأرضية بالحفر في خزانات الطاقة الحرارية الأرضية تحت الأرض. يتم نقل الموارد الحرارية المائية إلى السطح، حيث يتم استخدامها لتدوير توربين متصل بمولد. الأنواع الثلاثة الرئيسية لمحطات الطاقة الحرارية الأرضية هي البخار الفلاشي والبخار الجاف والدورة الثنائية.

فلاش ستيم

محطات البخار فلاش هي النوع الأكثر شيوعا من محطات الطاقة الحرارية الأرضية. يستخدمون خزانات تحت الأرض من الماء الساخن للغاية والضغط العالي. يدفع الضغط الماء إلى السطح، حيث يتم جمعه في خزان فلاش وغليه في البخار، الذي يدور التوربين. يتم إرسال أي مياه متبقية مرة أخرى إلى الخزان الجوفي.

(الرسم البياني: إدارة معلومات الطاقة الأمريكية)

البخار الجاف

تستخدم محطات البخار الجاف البخار مباشرة من الخزان الموجود تحت الأرض لتدوير التوربين. يتم تكثيف البخار المتبقي وإعادته إلى الخزان على شكل ماء. كانت أول محطة للطاقة الحرارية الأرضية عبارة عن محطة بخار جاف.

(الرسم البياني: إدارة معلومات الطاقة الأمريكية)

دورة ثنائية

تستخدم محطات الدورة الثنائية الماء الساخن من الخزان لتسخين سائل ثانوي ذو نقطة غليان منخفضة. يستخدم البخار الناتج عن هذا السائل الثانوي لتدوير التوربين. لا يلتقي الماء الساخن الحراري الأرضي أبدًا بشكل مباشر مع السائل الثانوي أو التوربين. محطات الدورة الثنائية هي أحدث نوع من محطات الطاقة الحرارية الأرضية. يمكنهم العمل في درجات حرارة منخفضة وأكثر صداقة للبيئة.

(الرسم البياني: إدارة معلومات الطاقة الأمريكية)

أين توجد محطات الطاقة الحرارية الأرضية؟

تعتمد محطات الطاقة الحرارية الأرضية على خزانات الطاقة الحرارية الأرضية القريبة من سطح الأرض. غالبًا ما توجد الخزانات في مناطق الطاقة الحرارية الأرضية النشطة على طول حدود الصفائح التكتونية. وتشمل المناطق حلقة النار والنقاط الساخنة في جميع أنحاء العالم من أيسلندا إلى إندونيسيا. يمكن للجيولوجيين اختبار خزانات الطاقة الحرارية الأرضية عن طريق الحفر في الأرض وقياس درجة الحرارة.

ما هي المضخات الحرارية الأرضية؟

المضخات الحرارية هي طريقة أخرى نستخدم بها طاقة الطاقة الحرارية الأرضية. تساعد المضخات الحرارية الأرضية في الحفاظ على درجة حرارة ثابتة عن طريق نقل الحرارة بين المبنى والأرض. تقوم الأنظمة بتدوير الماء أو مادة التبريد من خلال أنبوب طويل تحت الأرض. عندما تكون المضخة في وضع التسخين، تنتقل الحرارة من الأرض إلى المبنى. عندما تكون المضخة في وضع التبريد، يتم ضخ الحرارة إلى الأسفل وإطلاقها في الأرض. تعتبر المضخات الحرارية الأرضية صديقة للبيئة وموفرة للطاقة.

(الرسم: وكالة حماية البيئة)

حقائق ممتعة

  • ال محطة توليد الكهرباء لاردريللوتم بناؤها في إيطاليا عام 1911، وكانت أول محطة للطاقة الحرارية الأرضية في العالم. ولا يزال المصنع يولد الطاقة حتى يومنا هذا.
  • نظرًا لموقعها على صدع قاري، تتمتع أيسلندا بوفرة من موارد الطاقة الحرارية الأرضية وأصبحت رائدة في مجال الطاقة الحرارية الأرضية. تمثل الطاقة الحرارية الأرضية 66% من استخدامات الطاقة الأولية في البلاد.
  • أكبر محطة للطاقة الحرارية الأرضية في العالم هي مجمع السخانات الحرارية الأرضية في شمال كاليفورنيا.

طلب حجز حافز سخان المياه الطارئ MCE

المقاولون، يرجى ملء جميع الحقول المطلوبة أدناه. يجب تقديم المعلومات لكل مشروع تطلبون حجز الأموال له. تأكدوا من أن سخان المياه بمضخة الحرارة الذي تختارونه أنت وعميلكم موجود على قائمة معتمدة من TECH Clean California.

قم بالاشتراك في MCE Deep Green

قم بالاشتراك في MCE Light Green

تطوير مشروع إمدادات الطاقة

املأ نموذج الاهتمام أدناه للبدء!

أكمل النموذج أدناه للتعبير عن اهتمامك بالخصم الفوري للمركبات الكهربائية أو لأية أسئلة تتعلق بالمركبات الكهربائية أو حوافز المركبات الكهربائية. ستتلقى ردًا من شركائنا في Energy Solutions خلال يومي عمل.

التسويق والتواصل المجتمعي والإبداع وإنتاج الأحداث

تنفيذ وتقييم برنامج كفاءة الطاقة والمركبات الكهربائية ونقل الأحمال

الخدمات والبناء غير المرتبطة بالطاقة

تواصل مع مدرب الطاقة المخصص

التكنولوجيا والمالية والموارد البشرية