Вулканы и гейзеры являются свидетельством обилия энергии, существующей прямо под поверхностью Земли. До 5% электричества в Калифорнии вырабатывается за счет использования энергии ядра Земли, известной как геотермальная энергия. В этом блоге мы раскрываем основы того, как геотермальная энергия используется и превращается в возобновляемую электроэнергию.
Что такое геотермальная энергия?
Геотермальная энергия – это тепловая энергия, вырабатываемая внутри Земли. Радиоактивные элементы постоянно распадаются в ядре и мантии Земли. Этот процесс производит тепло, которое излучается к поверхности Земли. Во время этого процесса тепло встречается с природными геотермальными резервуарами, которые часто содержат горячую воду или пар. Мы используем эти гидротермальные ресурсы использовать геотермальную энергию.
Преимущества геотермальной энергии
- Он возобновляемый и имеет низкий углеродный след.
- В отличие от переменных возобновляемых источников, таких как ветер и солнечная энергия, он может обеспечивать стабильную энергию 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, и поэтому это хороший вариант. ресурс базовой нагрузки.
- По мере того, как мы разрабатываем более передовые технологии, у геотермальной отрасли появляется потенциал для роста и исследований.
Недостатки геотермальной энергии
- Местоположение геотермальных электростанций ограничено, поскольку они полагаются на геотермальные резервуары.
- Подземное бурение иногда может привести к выбросу захваченных парниковых газов. Новые электростанции с бинарным циклом помогают нам избежать этого риска.
Как геотермальная энергия преобразуется в электричество?
Геотермальные электростанции работают на гидротермальных ресурсах, таких как вода и пар. Чтобы получить доступ к этим ресурсам, геотермальные электростанции бурят подземные геотермальные резервуары. Гидротермальные ресурсы подаются по трубопроводу на поверхность, где они используются для вращения турбины, соединенной с генератором. Тремя основными типами геотермальных электростанций являются паровые, сухие паровые и бинарные.
Флеш Steam
Паровые установки мгновенного испарения являются наиболее распространенным типом геотермальных установок. Они используют подземные резервуары с чрезвычайно горячей водой под высоким давлением. Давление выталкивает воду на поверхность, где она собирается в расширительном баке и превращается в пар, который вращает турбину. Оставшаяся вода отправляется обратно в подземный резервуар.
(Изображение: Управление энергетической информации США)
Сухой пар
Установки сухого пара используют пар непосредственно из подземного резервуара для вращения турбины. Оставшийся пар конденсируется и возвращается в резервуар в виде воды. Первой геотермальной электростанцией была установка сухого пара.
Бинарный цикл
Установки с бинарным циклом используют горячую воду из резервуара для нагрева вторичной жидкости с низкой температурой кипения. Пар из этой вторичной жидкости используется для вращения турбины. Геотермальная горячая вода никогда не встречается напрямую со вторичной жидкостью или турбиной. Установки с бинарным циклом являются новейшим типом геотермальных установок. Они могут работать при более низких температурах и более экологичны.
Где находятся геотермальные станции?
Геотермальные электростанции полагаются на геотермальные резервуары, расположенные близко к поверхности Земли. Резервуары часто встречаются в активных геотермальных регионах вдоль границ тектонических плит. В состав регионов входят Кольцо огня и горячие точки по всему миру от Исландии до Индонезии. Геологи могут проверить наличие геотермальных резервуаров, пробурив землю и измерив температуру.
Что такое геотермальные тепловые насосы?
Тепловые насосы — это еще один способ использования геотермальной энергии. Геотермальные тепловые насосы помогают поддерживать стабильную температуру, передавая тепло между зданием и Землей. В системах вода или хладагент циркулируют по длинной подземной трубе с петлей. Когда насос находится в режиме отопления, тепло из земли движется вверх к зданию. Когда насос находится в режиме охлаждения, тепло откачивается и отдается в землю. Геотермальные тепловые насосы экологически безопасны и энергоэффективны.
(Изображение: Агентство по охране окружающей среды)
Забавные факты
- The Электростанция Лардерелло, построенная в Италии в 1911 году, была первой в мире геотермальной электростанцией. Завод по сей день вырабатывает электроэнергию.
- Благодаря своему расположению над континентальным разломом Исландия обладает обилием геотермальных ресурсов и стала лидером в области геотермальной энергии. На геотермальную энергию приходится 66% первичного потребления энергии в стране.
- Крупнейшая геотермальная электростанция в мире – Гейзеры Геотермальный Комплекс в Северной Калифорнии.