Геотермальный источник [Горячий, Гидротермальный] — это, что такое, какие, определение, значение, доклад, реферат, конспект, сообщение, вики — WikiWhat

Основные статьи: Подземные воды, Вулкан

Содержание (план)

Геотермальный, или горячий источник — это подземные воды, нагретые в недрах земли, и выходящие чаще всего на поверхность под давлением.

Наиболее распространённые горячие источники — гейзеры, периодически действующие в виде фон­танов. Фонтаны горячей воды иногда достигают высоты десятков метров. Много гейзеров и других геотермальных источников на Кам­чатке, Курильских островах, на острове Исландия и в других вулканических районах (рис. 47).

Происхождение горячих источников

В древности люди не могли объяснить происхождение горячих источников и приписывали их образование сверхъестественным силам. Многие источники считались святыми. За пользование водой из них церковники брали деньги и наживались. Теперь установлено, что в происхождении геотермальных источников ничего сверхъестественного нет.

Примерно на глубине 2-3 км температура земной коры в ряде мест нашей планеты достигает 200— 300°. Подземная вода, находящаяся на тех глубинах, также нагревается. Если в таких районах пробурить глубокие скважины, то из них начнёт фонтанировать горячая вода или с огромной силой выходить горячий пар.

Часто причиной выхода наружу горячих источников является вулканическая активность.

Использование геотермальных источников

И горячая вода, и пар используются людьми для своих нужд: отапливаются жилые дома, теплицы, и в них круглый год собирают свежие овощи. Применяя для отопления горячую подземную воду, в Исландии ежегодно экономят десятки тысяч тонн угля. В Италии ряд электростанций используют пар, поступающий в турбины из недр земли. Стоимость элект­роэнергии здесь самая низкая на земном шаре. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

В России

В России первая геотермальная станция была построена в 1966 году на полуострове Камчатка, где, присутствует обилие подземных горячих источников. Одно из самых больших «горячих» морей в России нашли под Западно-Сибирской низменностью. Это море простирается от жарких степей Казахстана до побережья Северного Ледовитого океана. Воду этого подземного моря применяют в сельскохозяйственных и других нуждах: ею обогревают теплицы, она идёт в купаль­ные бассейны.

Горячая подземная вода используется для нужд хозяйства также на Кавказе, на Курильских островах и в ряде других мест. Возможно, в будущем теплом недр земли бу­дут отапливаться сотни городов и населённых пунктов. Это позволит сэкономить миллионы тонн топлива.

Картинки (фото, рисунки)

• Рис. 47. Гейзер

Вопросы к этой статье:

• Как образуются горячие источники?

• Как используются горячие подземные воды и пар?

Большой призматический источник в парке Йеллоустоун США — самый эффектный геотермальный бассейн

Большой призматический источник (Grand Prismatic spring) – это один из символов национального парка Йеллоустоун в США, похожий на огромное око, или как его называют на картах – Гранд призматик спринг. Такое красивое название этому геотермальному источнику дали за красочное сочетание цветов и великолепное оформление. Сверху этот термальный бассейн действительно смотрится как глаз с длинными ресничками. Только вот глянуть на око сверху есть возможность не у всех. Но это очень легко исправить! И мы во время нашего путешествия по США на машине заехали в парк Йеллоустоун и, разумеется, мы не могли не посетить и Призму! И мы нашли способ увидеть ее во всей красе! 

Содержание статьи

Большой призматический источник (Grand Prismatic Spring)

Большой призматический источник (мы будем далее называть его просто Призма) – это самый большой геотермальный источник в США, а в мире он занимает третье место после озера Сковорода (Фрайинг пэн ейн) в Новой Зеландии и Кипящее озеро (Бойлинг Лейк) в Доминике. Глубина этого геотермального источника – 49 метров.

Основная информация

Поражает всех Призма в первую очередь не сколько размерами (хотя и этим тоже), но и своим цветом. Ведь не просто так назвали этот источник Призмой – он сочетает все цвета радуги в себе. Зависит цвет в источнике от термофильных бактерий, который живут на поверхности источника, а также от времени года. Цвет бактерий меняется от зеленого до красного, в зависимости от температуры воды, в которой они находятся. Чем выше температура, тем цвет более уходит в красную гамму. В летний период можно увидеть больше оранжевый цвет “ресничек”, а вот зимой их цвет меняется на зеленый.

А вот центральный небесно-голубой цвет зависит исключительно от солнечных лучей. Из-за высокой температуры термального источника, воды в Призме всегда кристально-чистая. И молекулы воды рассеивают лучи дневного света синего диапазона длин волн. Любая вода нам кажется голубой или синей. Однако в зависимости от ее чистоты примешивается другой свет. А вот в Призме и на знаменитых курортах (на Мальдивах, к примеру) вода кажется именно небесно-голубой из-за чистоты. Только вот в Призме купаться было бы не очень комфортно, конечно.

Факты о Большом призматическом источнике в национальном парке Йеллоустоун

• Форма геотермального источника близка к овалу размером 75 на 91 метр;
• Максимальная глубина – 49 метров;
• Средняя температура воды +71 градус по Цельсию;
• Выход воды – около 2 тонн в минуту;
• По краям термального источника живут термофильные бактерии, образующие бактериальный мат в бассейне;
• Центр Призмы стерилен из-за очень высокой температуры, препятствующей развитию жизни.

А теперь давайте от слов перейдем к делу и посмотрим на один из самых больших геотермальных источников в мире, а также на самый по моему мнению красивый и эффектный!

Отсюда Призма кажется не очень огромной, но это потому, что мы находимся на довольно большом расстоянии от нее

Рядом бурлят соседние источники, тоже довольно большие

Красивые реснички Призмы

Оранжевый цвет бактерий, а синий – цвет чистоты

А вот если сравнить с размером людей, то сразу становится ясно, какое это чудо!

Как можно осматривать Призму

Большой Призматический источник находится в Среднем бассейне Гейзеров (Midway Geyser Basin) недалеко от от знаменитого гейзера Олд Фейтфул. Рядом есть парковка, а затем надо перейти бурную речку Файрхол по мостику и приступить к осмотру всех геотермальных источников этого бассейна.

Увидеть Призму можно вблизи. Вас будет отделять лишь пять метров и мостик, на котором будут вы будете стоять над водной поверхностью, покрытой бактериальным оранжевым матом из термофильных бактерий. В то время как под ними – бурлит жерло вулкана Йеллоустоун. И оранжевые ресницы тоже будут под вашими ногами. И вы в компании большого количества туристов разочарованно протяните: эх, ничего не видно. Особенно утром, когда река Файрхоул кипит, гейзеры не отстают, и в воздухе все затянуто паром и пахнет испарениями сероводорода.

Именно так случилось и с нами. Мы оказались у Призмы ранним осенним утром, когда еще было не так много народа, а пар клубился над всеми источниками и гейзерами вокруг. Это ухудшало видимость символа Йеллоустоуна в разы.

Совершенно случайно мы увидели людей на холме, возвышающемся над Призмой. И было решено найти место, где люди идут в трек на холм. Однако карта молчала, а встреченный рейнджер строго объяснила, что ходить туда опасно, что люди делают это нелегально, более того, кто-то убился этим летом. Она предложила нам купить открытку или забронировать полет над парком. Видимо, она полагалась на то, что мы примем одно из предложенных ей решений в зависимости от нашего бюджета. И тогда мы решили сами найти тропу на заветный холм.

Как найти лучшую обзорную точку

И это было совсем не сложно. Холм виден издалека, а ближайшая стоянка к нему была у начинающей тропы на водопады (Fairy falls). Этот трейл ведет к Горячему глазу (Ojo Caliente). Машин там было много, и надо сказать, не все туристы действительно ушли на водопады.

На холм ведет несколько тропок. Мы выбрали самую дальнюю. И забрались сначала на небольшой холм, с которого Око уже было видно, однако его закрывали стволы растущих деревьев. Холм чуть повыше давал такую же картину. Соседний холм немного исправился, но полного обзора не давал. И выбора не осталось. Пришлось лезть на самую высокую точку и по крутому подъему. Высота холма – 120 метров! Земля под ногами устойчивая, не песчаная, но завалена стволами упавших деревьев.

Лезть на вершину холма было довольно сложно, однако вид превзошел все ожидания. Впрочем, вы все сами уже видели на наших фото Большого призматического источника.

Спускались мы там, где все обычно поднимаются. И стало ясно, что мы оказались правы, поднявшись не по песчаной тропе. А спускаться нам помогали ветки деревьев. Если вы рискнете ради Призмы, рассчитывайте на свое хорошее физическое состояние и умение взбираться на холмы. Отнеситесь к этому походу серьезно, и тогда награда не заставит себя ждать. Но помните, эти тропы – нелегальные, поэтому вы действуете наа свой страх и риск, и можете даже быть оштрафованы рейнджерами парка Йеллоустоун.

Только мы припарковались, прошли немного, и увидели симпатичный горячий источник. Не такой большой и радужный, как Призма, но нам он тоже понравился

А следующий оказался не таким кристально-чистым, как первый

Вот таким может быть спуск или подъем на холм. В этом месте лично мы спускались

А сверху видно, как петляет горячая река Файрхол

А теперь сравним, как видно Призму с земли

И какая красивая Призма, если смотреть сверху!

Геотермальный бассейн Гранд Призматик Спринг на карте

 

Читайте также

«Геотермальные источники » 11 дней

Хочу сказать большое спасибо

Долго думали,куда поехать на Январские праздники.В итоге выбрали поездку на Кавказ,был Автобусный экскурсионный тур ,на комфортабельном автобусе,на Кавказ,Я ездила с мамой.Отправление было в 6.00,на Кавказ приехали, на следующий день.

3 января по дороге,были остановки,чаще чем 3-4 часа.В автобусе есть все не обходимое,включают фильмы,есть горяча вода,также предоставляли,чай и кофе.По приезду В 11.00,была экскурсия в Ессентуки,показывали минеральную скважину ,а потом заезжали в Пятигорск.Гуляли по парку Цветник.Нам показывали Озеро Провал,которое образовалось внутри пещеры,в результате провала,на глубине 10 метров. Ближе к обеду,мы заселились в гостиницу Машук, которая находиться в центре Г. Пятигорска ,рядом с парком Цветник. Нас накормили обедом по возвращению в гостиницу и мы заселились в номер,номер хороший,просторный на 7 этаже

 

4,Января.Вместе с экскурсоводом посетили Домбай,поднимались на канатной дороге,там было 3 уровня:1 уровень,2277 метров высота,кабинки были закрытые,2 уровень-3088 метров и 3 уровень 3280 метров высота,кабинки были открытые,открывался очень красивый вид.Самый пик горы Уллу-Муруджу «Жемчужина Кавказа»,в 22.00 вернулись в гостиницу

 

5 января была поездка  в Город Грозный,также в 6.00 был выезд из гостиницы по пути,была остановка,погуляли по Аллеи Славы.Следующая остановка уже была в самом Грозном ,город который был построен из руин,сейчас это  очень красивый,молодой с развивающей инфраструктурой,городок с красивыми после ремонта музеями,аллеями,мечетями
Покорила Мечеть Сердце-Чечни,которая находится в центре,не далеко от Грозный-Сити,была построена в 2008 году

 

6 января,Был свободный день.

Воздух нереально крутой,чистый,свежий

 

Снега нет,асфальт сухой.

 

Гуляли,сами поднимались,на канатной дороге,на Гору Машук,откуда открывается потрясающий вид,на весь Пятигорск

 

7 января .В последний день,был завтрак в 7.30 и ранний выезд в Кисловодск,по дороге заезжали

 

На Медовые Водопады и поднимались, на Гору Кольцо и после обеда отправились домой

 

8 января в 23.00 приехали в Самару

 

 

Автобусные туры,это очень классно

 

Поездкой,Мы  очень довольны,

 

Больше всех покорили:

 

Природа и Горы Кавказа.

 

Грозный понравился своей инфраструктурой

 

Всю красоту нельзя описать словами

 

На Кавказ,я обязательно вернусь и поднимусь на Эльбрус

 

«Геотермальные источники в Адыгее, кэшбэк», тур на 11 дней, отдых + купание + экскурсии

Маршрут тура: Краснодар — Каменномостский — ущ.

Руфабго — Победа — Свято-Михайловский монастырь — ущ. Мишоко — Хаджохская теснина — плато Лаго-Наки — пещ. Б. Азишская — хр. Уна-Коз — Гузерипль — ущ. Гуамское — Майкоп — Краснодар

Место проведения программы — живописные предгорья и горы Адыгеи, первозданные горные ландшафты с уникальными флорой и фауной рядом с государственным природным биосферным заповедником — старейшей особо охраняемой природной территорией в 40 км от Красной Поляны. В окрестностях множество живописных водопадов, уникальных пещер, скальных ущелий, грандиозных каньонов, лесных озер, и это далеко не весь перечень уникальных природных объектов. Природная красота этих мест помогает достичь духовной гармонии, организм человека восстанавливается, насыщается энергией и здоровьем. В программе тура ежедневные купания в геотермальных источниках, легкие прогулки по живописной горной местности, интересные экскурсии, в том числе, посещение Свято–Михайловского монастыря, грандиозного Гуамского ущелья и знаменитого плато Лаго-наки.

Преимущества данной программы:
комфортное размещение в уютном номере со всеми удобствами;
тур для всех (предельный возраст — 78 лет) — не имеет ограничений по уровню физической подготовки;
купание в геотермальных источниках (3 больших бассейна с проточной горячей кремниевой водой (температура +37-39 градусов) и один бассейн с холодной в свободном доступе).
Термальная вода, которая добывается из скважины №12-Т, имеет постоянный химический состав, ее можно использовать в лечебно-питьевых целях. Воду относят к минеральным водам, которые имеют маломинерализованный гидрокарбонатно-хлоридный натриевый состав, с увеличенным содержанием кремниевой кислоты.

Кремниевая вода сочетает в себе вкус и свежесть родниковой, чистоту и структуру талой и бактерицидные свойства серебряной воды. Активированная кремнием вода расслабляет тело, помогает в лечении ряда заболеваний, используется в косметических целях — кожа становится гладкой и красивой.
Лечебные, оздоровительные свойства воды подтверждены бальнеологическими и медицинскими заключениями ФГУ «Пятигорский государственный научно-исследовательский институт курортологии Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».
Скважина №12-Т. Глубина скважины — 1595 м, температура воды — 86 С. Газы растворенные: СО2, СН4, N2. Относится к маломинеральным водам гидрокарбонатно-хлоридного натриевого состава с повышенным содержанием кремниевой кислоты (базовый аналог воды 23 и 22 групп, типы «Айвазовский» и «Крымский» ГОСТ 13273-88).
Температура воды в бассейнах — 37-39 градусов.
Ограничений по наружному применению нет. Лечебные услуги не предоставляются. С целью использования воды в лечебных целях проконсультируйтесь со специалистом.

Транспорт: Автобус/микроавтобус.

Изобретн способ поиска геотермальных источников без бурения

Геотермальные источники — огромный резервуар энергии, способный удовлетворить энергетические потребности Земли. Однако искать их в невулканических районах сложно и дорого. Теперь появился новый способ такого поиска: на близость горячих недр указывают повышенные концентрации гелия-3.

Ученые-геохимики, Мак Кеннеди из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Маттейс ван Суст из университета Аризоны открыли новый способ выявления потенциальных геотермальных источников энергии в процессе изучения геологической структуры в Провинции бассейнов и хребтов на северо-западе США.

В настоящее время принято считать, что геотермальные источники энергии, пригодные для освоения человеком, существуют лишь в местах вулканической активности. Ими, например, являются гейзеры. Ресурсы же геотермальной энергии, на которые указывают Кеннеди и ван Суст, берут свое начало не в вулканических зонах, а из потоков горячего вещества мантии, просачивающихся через сетку глубинных разломов в нижних слоях земной коры.

Отчет о своей работе ученые опубликовали в последнем выпуске журнала Science.

Геотермальная энергия

энергия внутренних областей Земли, которую можно использовать для выработки электричества или для непосредственного обогрева жилых домов и других помещений. Основным переносчиком энергии от горячих глубинных слов к поверхности…

Как говорит Кеннеди, пригодный для освоения источник геотермальной энергии должен удовлетворять трем основным условиям. Во-первых, он должен обладать большим температурным градиентом, то есть потоки мантии должны близко подходить к скальной породе. Во-вторых, источник должен иметь пополняемый подземный резервуар с жидкой средой, которой, как правило, является вода – именно она будет выносить тепло и давление на поверхность, где мы можем их использовать. Кроме того, под источником должна существовать сеть глубинных пор, по которым потоки из мантии смогут добираться до горячей зоны источника, принося с собой тепло.

Кеннеди и ван Суст считают, что изобрели способ поиска источников, удовлетворяющих всем трём условиям – в первую очередь, третьему, выполнение которого очень трудно и дорого проверять. Эта методика позволяет оценивать проницаемость подземных каналов, образующихся не в результате вулканической активности, а в результате глубинных подвижек земной коры.

Изобретение появилось из анализа соотношения изотопов гелия в образцах, полученных методами бурения, из поверхностных источников, а также из открытых дренажных отверстий на поверхности. Ключом здесь стал изотоп гелия-3, который образуется только в ходе термоядерного синтеза в недрах звезд. Реликтовый гелий-3, оставшийся в Солнечной системе со времён её образования, в довольно больших количествах сохраняется по сей день в мантии Земли; в атмосфере его существенно меньше.

Земная кора, в свою очередь, содержит большое количество радиоактивных элементов, таких как уран или торий, подвергающихся медленному радиоактивному альфа-распаду. Продуктом такого распада являются ядра атомов гелия-4. Таким образом, именно соотношение гелий-3/гелий-4 в подземных водах позволяет оценить глубину и разветвленность подземных каналов, через которые они идут. Высокое содержание гелия-3 в таком случае означает, что подземные воды омывают мантийные породы, низкое же служит индикатором того, что вода или другие жидкости и близко не подходят к границе раздела кора — мантия.

Высокие соотношения изотопов гелия обычно встречаются в вулканических зонах, где потоки мантии проникают сквозь вязкие слои нижних отделов земной коры. Когда же ученые обнаружили высокие соотношения гелий-3/гелий-4 в удаленных от вулканической активности зонах, то сразу предположили некий иной механизм проникновения мантийных потоков через кору.

Провинция бассейнов и хребтов

простирается по юго-западу США от Орегона и Юты через Неваду, Калифорнию и Аризону до Нью-Мексико и северных районов Мексики. Характеризуется широкими равнинами, разделенными цепочками горных хребтов, идущих с юга на север.

Ключом к пониманию этого механизма явилась геологическая структура района исследований — Провинции бассейнов и хребтов. В целом она характеризуется горными цепями, простирающимися с юга на север, перемежаемыми широкими и относительно ровными равнинами (бассейнами), которые, по сути, являются просаженными участками земной коры, наполненными различными горными породами, опустившимися с горных цепей в ходе их эрозии. С другой стороны, такая топография местности могла быть результатом расширения земной коры в направлении с запада на восток, которое происходило последние 30 миллионов лет. В результате этого расширения кора здесь тоньше, чем в большинстве других уголков планеты, по крайней мере, если речь идёт о континентах. А наименьшая толщина означает наибольшие температурные градиенты.

Грани блоков, составляющих рельеф этой местности и несущих на себе горные цепи, представляют собой разрывы земной коры, уходящие вглубь почти вертикально. Эти разломы хорошо очерчены в верхних слоях хрупкой коры. Однако, когда плоскость разлома достигает вязких нижних слоев, изменения в плотности и вязкости коренным образом меняют распределение напряжений, искажают плоскость разлома, которая становится более горизонтальной. В этой зоне и образуются проницаемые каналы, открывающие доступ к мантии.

Одна из наиболее сейсмически активных зон района находится в так называемом сейсмическом поясе Центральной Невады. Исследования ученых были сконцентрированы в термальной системе долины Дикси, находящейся по соседству с бассейном Стиллуотер. Они показали, что наиболее высокие значения соотношения изотопов гелия наблюдались именно в водах разлома Стиллуотер. Сама Провинция бассейнов и хребтов включает в себя часть территории Калифорнии, Невады, Орегона, Айдахо и Юты.

В своем исследовании ученые отметили также неизменный рост концентрации гелия-3 при движении поперёк района – с востока на запад. Именно в западных районах расширение земной коры идёт быстрее всего, что вызвано дополнительным напряжением из-за движения тихоокеанской тектонической плиты на север мимо североамериканского континента. Исследователи уверены, что это дополнительное напряжение приводит к более интенсивному расширению земной коры, что и открывает дорогу подземным жидким потокам к мантии.

Повышенные соотношения изотопов гелия, указывающие, по мнению геологов, на потенциальные источники геотермальной энергии, таким образом, соответствуют более проницаемым и тонким участкам земной коры. Выявленное соответствие позволяет ученым говорить о применимости их методики для обнаружения геотермальных источников в других местах.

До сих пор никому не удавалось выявить столь строгое соответствие между поверхностными геохимическими эффектами и структурой глубинных участков, более того, применять его для количественной оценки глубинных процессов.

Переход на возобновляемые геотермальные источники энергии, не испускающие парниковых газов в ходе своей работы, является важным шагом для энергетики США. Предварительная оценка мощности геотермальных источников энергии в США в 3000 раз превышает современные запросы этого государства, даже без учета Аляски и Гавайских островов. Учёные надеются вскоре применить свою методику для поиска наиболее перспективных участков геотермальной активности.

Геотермальные источники энергии, обогрев загородного дома, обогрев коттеджей

Монтаж котельной без учета бурильных работ

 100 000 р.

Каждый человек мечтает экономить денежные средства, не ущемляя себя при этом в возможности полноценно использовать все ресурсы Умного Дома в полном объеме. Обогрев коттеджа или загородного дома, нагревание воды и теплого пола, отапливание бани и сауны – все это возможно осуществить благодаря установке отопления от геотермального источника энергии.

Суть этой технологии заключается в том, что вода, которая течет на достаточно большой глубине, обычно прогрета до 80°C. С помощью геотермального насоса горячая вода может быть доставлена в отопительную систему дома.

Такой метод обогрева помещения имеет очень много преимуществ. Среди них:

— возможность иметь постоянный источник тепла;

— полная автономность дома и независимость от внешних коммуникаций;

— бесплатное пользование геотермальным источником энергии;

— экологичность;

— снижение оплаты коммунальных услуг.

Как работает геотермальное отопление

Геотермальное отопление работает на основе природных источников тепла. Принцип функционирования системы можно сравнить с работой холодильных установок. Различие заключается лишь в том, что рефрижератор холодильника при переработке энергии охлаждает воздух, а вот геотермальный насос генерирует энергию тепла. Он может нормально функционировать даже при сильном морозе.

При работе теплового насоса при помощи компрессора осуществляется сжатие фреона и его нагрев до 70 – 80 °C. В теплообменнике вода нагревается, чтобы отапливать помещения дома. Затем фреон проходит сквозь испаритель, расширяется и охлаждается. После этого цикл повторяется сначала.

Фреон можно успешно прогреть даже самой лютой зимой. Например, когда температура на улице составляет 30 градусов ниже нуля, в земле на глубине 30 метров она держится на отметке, примерно, 10 градусов тепла по Цельсию постоянно. Такой температуры вполне достаточно для прогревания фреона. Геотермальный насос просто прогонит холодную воду по земляному контуру и вернет в дом теплую воду.

Нужно отметить, что зимой система геотермального отопления нагревает воздух. Летом она способна охлаждать его, подобно кондиционеру. Благодаря этой особенности в доме всегда обеспечивается наиболее комфортный тепловой режим.

Системы геотермального отопления функционируют по одному и тому же принципу, независимо от производителя. Различные геотермальные насосы отличаются друг от друга по виду и дизайну, но у них одинаковый коэффициент производства тепла.

Виды источников геотермальной энергии

1. Самый экономичный вид геотермальных установок возможен при наличии около дома небольшого водоема глубиной 2,5 – 3 м и площадью не менее 200 м2. Он называется водоемный контур. Технология подразумевает укладку спиралей труб на дно.
2. Второй вид геотермального источника энергии называется вертикальный контур. Ему не нужна большая площадь, но для установки нужно пробурить глубокую скважину (максимум 200 метров, минимум 40). Можно также пробурить несколько менее глубоких скважин. Такой метод обойдется дороже, чем первый, но он очень удобен при ограниченной площади участка.

Единственным недостатком такой системы отопления является ее дороговизна на начальном этапе. Чтобы пробурить очень глубокую скважину (порядка 40 метров) и установить насосное оборудование, придется вложить некоторые денежные средства. Зато на протяжении всего срока использования данной скважины Вы будете только подсчитывать сэкономленные на оплате коммунальных платежей деньги, и радоваться автономной и компактной установке во дворе.

Управлять такой системой отопления очень легко с помощью интеллектуальной системы «Умный дом», которая будет следить за температурой поступающей воды, а также обеспечивать комфорт в доме.

Монтаж котельной без учета бурильных работ

 100 000 р.

Голубая лагуна — известнейший геотермальный источник Исландии

Исландия известна своими геотермальными источниками, расположенными на открытой площадке, вода которых обладает лечебными, целительными свойствами.  

Источники располагаются на полуострове Рейкьянес. 

Рейкьянес был сформирован из лавы, и благодаря нетвёрдой породе морская вода проступает наверх, обогащаясь микроэлементами. Голубая лагуна – внушительный источник термальной воды голубого цвета, среди окаменелой чёрной лавы. Вода в источнике прогревается до 40 градусов, в нем можно купаться круглый год, его вода очень полезная для тела. Также благоприятно использовать для масок белую глину, которая находится на дне источника.

Особенно необычно находится в воде в прохладный день, от воды поднимается пар и всё тонет в лёгкой дымке, фотографии получаются очень необычными, и впечатления гораздо ярче.

Несколько интересных фактов о комплексе Голубая лагуна:

1.    бактерии в воде не выживают из-за уникального состава термальной воды;
2.    вода имеет голубые и белые оттенки, что придаёт месту неземную красоту;
3.    вода обладает богатыми целебными свойствами благодаря вулканическим породам полуострова;
4.     в комплексе много небольших мостов и водопадов.

История появления комплекса 

Место отдыха Голубая лагуна начал формироваться уже в 1976 году. На территории Рейкьянеса построили геотермальную электростанцию для нужд населения, которая, между прочим, работает и в настоящее время.

Спустя 14 лет местные жители открыли для себя небольшое озеро, необычного голубого цвета, и стали использовать его для купания. При посещении Голубой лагуны, можно услышать историю, в которой говорится о чудесном исцелении одного из рабочих. Плавая в этом озере, он исцелился от псориаза.

Постепенно в течение 9 лет строился большой спа-комплекс, который в настоящее время является одним главных туристических центров Исландии.

Выбор отдыха в комплексе Голубая лагуна поистине впечатляет, здесь можно выбрать отдых и оздоровление на любой вкус:

1.    термальные ванны;
2.    кафе и рестораны;
3.    магазины, в которых продаётся косметика с целебными свойствами
4.     дерматологическая клиника
5.    парилки.

При посещении голубой лагуны многие надеются оздоровиться, ведь воды источника насыщены минеральными солями, морскими водорослями как голубыми, так и зелёными. Во время купания ощущается прилив сил и в то же время вода оказывает релаксирующее воздействие, а многие кожные болезни постепенно исчезают.

График работы и цена посещения

Рейсовый автобус отвозит туристов из Рейкьявика до комплекса примерно за 45 минут, автобус имеет регулярные маршруты в течение всего года.

Комплекс Голубая лагуна работает для посетителей круглый год. Время открытия и закрытия зависит от месяца года, поэтому лучше заранее всё уточнить у администраторов, чтобы провести время максимально с пользой и комфортом. 

Цена билета отличается для взрослых, подростков и детей и зависит от сезона. В среднем посещение будет стоить для взрослых около 35 евро, 15 евро для подростков. Детям до 13 лет в сопровождение взрослых вход бесплатный.

Несколько советов для комфортного отдыха

В комплексе Голубая лагуна выдают специальный браслет, на котором есть чип, он является ключом к шкафчику с личными вещами, чип поможет также оплатить закуски и напитки в кафе. И полотенца, и халаты сдаются в аренду. Гель для душа выдают бесплатно. Если же посетитель хочет сэкономить, то лучше эти вещи привезти с собой, из обуви достаточно обычных шлёпанцев.

Источник Голубая лагуна – уникальный комплекс, где и в холодную пору вода остаётся тёплой и комфортной. Греться в лазурной воде, быть окутанным лёгкой таинственной дымкой, исходящей от воды, когда на улице холод и туман – настоящая мечта путешественников.

Основы геотермальной энергии | Министерство энергетики

Геотермальная энергия — гео (земля) + термальная (тепло) — это тепловая энергия земли.

Что такое геотермальные ресурсы?

Геотермальные ресурсы представляют собой резервуары горячей воды, существующие при различных температурах и глубинах под поверхностью Земли. Скважины глубиной в милю и более могут быть пробурены в подземные резервуары для сбора пара и очень горячей воды, которые могут быть доставлены на поверхность для использования в различных приложениях, включая производство электроэнергии, прямое использование, а также отопление и охлаждение.В Соединенных Штатах большинство геотермальных резервуаров расположено в западных штатах.

Преимущества геотермальной энергии

Возобновляемая энергия — Благодаря правильному управлению резервуаром скорость извлечения энергии может быть сбалансирована с естественной скоростью пополнения резервуара теплом.

Базовая нагрузка — Геотермальные электростанции постоянно производят электроэнергию, работая 24 часа в сутки / 7 дней в неделю, независимо от погодных условий.

Внутренний —У.Геотермальные ресурсы С. можно использовать для производства электроэнергии без импорта топлива.

Малый размер — Геотермальные электростанции компактны; используя меньше земли на ГВтч (404 м ² ), чем уголь (3642 м ² ), ветер (1335 м ² ) или солнечные фотоэлектрические станции с центральной станцией (3237 м ² ). *

— Чистый Современные замкнутые геотермальные электростанции не выделяют парниковых газов; Выбросы парниковых газов за весь жизненный цикл (50 г CO ₂ экв/кВтч) в четыре раза меньше, чем у солнечных фотоэлектрических систем, и в шесть-20 раз ниже, чем у природного газа.Геотермальные электростанции потребляют в среднем меньше воды в течение всего срока службы, чем самые традиционные технологии генерации.**

Управление геотермальных технологий занимается использованием этого чистого внутреннего природного ресурса для производства электроэнергии путем ускорения краткосрочной гидротермальной и низкотемпературной принятие и смелое продвижение EGS в качестве преобразующего игрока, создав коммерческий путь к крупномасштабным воспроизводимым системам.

Гидротермальные системы

Низкотемпературные и совместно производимые ресурсы

Усовершенствованные геотермальные системы (EGS)

Портфель проектов Министерства энергетики продолжает изучать новые технологии в этих областях, чтобы ускорить внедрение производства геотермальной энергии в Америке.

 

 

---

*Управление геотермальной энергии. Путеводитель по геотермальной энергии и окружающей среде. 2007.

**Аргоннская национальная лаборатория. Результаты анализа жизненного цикла геотермальных систем в сравнении с другими энергетическими системами; Рисунок 16, страница 43. Август 2010 г.

Аргоннская национальная лаборатория. Использование воды при разработке и эксплуатации геотермальных электростанций; Таблица 4-3, стр. 26. Январь 2011 г.

Геотермальная энергия | Национальное географическое общество

Геотермальная энергия — это тепло, которое вырабатывается внутри Земли.( Geo  означает «земля», а Thermal  означает «тепло» на греческом языке.) Это возобновляемый ресурс, который можно собирать для использования человеком.

Примерно на 2900 километров (1800 миль) ниже земной коры или поверхности находится самая горячая часть нашей планеты: ядро. Небольшая часть тепла ядра исходит от трения и гравитационного притяжения, образовавшихся при создании Земли более 4 миллиардов лет назад. Однако подавляющее большинство тепла Земли постоянно генерируется в результате распада радиоактивных изотопов, таких как калий-40 и торий-232.
 
Изотопы – это формы элемента, в которых число нейтронов отличается от числа нейтронов в обычных версиях атома элемента.

Калий, например, имеет 20 нейтронов в ядре. Однако калий-40 имеет 21 нейтрон. Когда калий-40 распадается, его ядро ​​изменяется, испуская огромное количество энергии (излучение). Калий-40 чаще всего распадается на изотопы кальция (кальций-40) и аргона (аргон-40).

Радиоактивный распад — это непрерывный процесс в ядре.Температура там поднимается до более чем 5000° по Цельсию (около 9000° по Фаренгейту). Тепло от ядра постоянно излучается наружу и нагревает породы, воду, газ и другой геологический материал.

Температура Земли повышается с глубиной от поверхности к ядру. Это постепенное изменение температуры известно как геотермический градиент. В большинстве частей мира геотермический градиент составляет около 25°C на 1 километр глубины (1°F на 77 футов глубины).

Если подземные горные породы нагреть примерно до 700-1300°C (1300-2400°F), они могут превратиться в магму.Магма – это расплавленная (частично расплавленная) горная порода, пронизанная газом и пузырьками газа. Магма существует в мантии и нижних слоях коры и иногда выливается на поверхность в виде лавы.

Магма нагревает близлежащие скалы и подземные водоносные горизонты. Горячая вода может выбрасываться через гейзеры, горячие источники, паровые жерла, подводные гидротермальные жерла и грязевые котлы.

Все это источники геотермальной энергии. Их тепло можно улавливать и использовать непосредственно для обогрева, или их пар можно использовать для выработки электричества.Геотермальную энергию можно использовать для обогрева зданий, парковок и тротуаров.

Большая часть геотермальной энергии Земли не выходит наружу в виде магмы, воды или пара. Он остается в мантии, медленно излучаясь наружу и собираясь в виде очагов высокой температуры. Получить доступ к этому сухому геотермальному теплу можно путем бурения и обогащения закачкой воды для создания пара.

Многие страны разработали методы использования геотермальной энергии. Различные виды геотермальной энергии доступны в разных частях мира.В Исландии обильные источники горячих, легкодоступных подземных вод позволяют большинству людей полагаться на геотермальные источники как на безопасный, надежный и недорогой источник энергии. Другие страны, такие как США, должны бурить скважины для получения геотермальной энергии с большими затратами.

Сбор геотермальной энергии: отопление и охлаждение

Низкотемпературная геотермальная энергия
Почти в любой точке мира геотермальное тепло может быть доступно и немедленно использовано в качестве источника тепла.Эта тепловая энергия называется низкотемпературной геотермальной энергией. Низкотемпературная геотермальная энергия получается из очагов тепла около 150° C (302° F). Большинство очагов низкотемпературной геотермальной энергии находятся всего в нескольких метрах под землей.

Низкотемпературная геотермальная энергия может использоваться для обогрева теплиц, домов, рыбных хозяйств и промышленных процессов. Низкотемпературная энергия наиболее эффективна при использовании для отопления, хотя иногда ее можно использовать для выработки электроэнергии.

Люди уже давно используют этот тип геотермальной энергии для строительства, комфорта, лечения и приготовления пищи.Археологические данные показывают, что 10 000 лет назад группы коренных американцев собирались вокруг природных горячих источников, чтобы восстановить силы или укрыться от конфликта. В третьем веке до нашей эры ученые и лидеры грелись в горячем источнике, питаемом каменным бассейном недалеко от горы Лишань в центральном Китае. Один из самых известных курортов с горячими источниками находится в английском городе Бат с соответствующим названием. Начав строительство примерно в 60 г. н.э., римские завоеватели построили сложную систему парных и бассейнов, используя тепло из неглубоких очагов низкотемпературной геотермальной энергии.

Горячие источники Шод-Эг во Франции служат источником дохода и энергии для города с 1300-х годов. Туристы стекаются в город из-за его элитных курортов. Низкотемпературная геотермальная энергия также обеспечивает теплом дома и предприятия.

Соединенные Штаты открыли свою первую геотермальную систему централизованного теплоснабжения в 1892 году в Бойсе, штат Айдахо. Эта система до сих пор обеспечивает теплом около 450 домов.

Геотермальная энергия совместного производства
Технология совместного производства геотермальной энергии зависит от других источников энергии.Эта форма геотермальной энергии использует воду, которая нагревается в качестве побочного продукта в нефтяных и газовых скважинах.

В Соединенных Штатах ежегодно в качестве побочного продукта производится около 25 миллиардов баррелей горячей воды. Раньше эту горячую воду просто выбрасывали. Недавно он был признан потенциальным источником еще большего количества энергии: его пар можно использовать для выработки электроэнергии, которая будет сразу же использована или продана в сеть.

Один из первых проектов совместного производства геотермальной энергии был инициирован в Центре испытаний нефтяных месторождений Роки-Маунтин в США. Южный штат Вайоминг.

Новые технологии позволили сделать совместно производимые объекты геотермальной энергии портативными. Хотя мобильные электростанции все еще находятся на экспериментальной стадии, они обладают огромным потенциалом для изолированных или бедных сообществ.

Геотермальные тепловые насосы
Геотермальные тепловые насосы (GHP) используют тепло Земли и могут использоваться практически в любой точке мира. GHP бурят на глубину от 3 до 90 метров (от 10 до 300 футов), что намного меньше, чем у большинства нефтяных и газовых скважин.GHP не требуют гидроразрыва скальной породы, чтобы добраться до источника энергии.

Труба, подсоединенная к GHP, образует непрерывную петлю, называемую «гибкой петлей», которая проходит под землей и над землей, обычно по всему зданию. Контур также может находиться полностью под землей для обогрева парковки или благоустроенной территории.

В этой системе вода или другие жидкости (например, глицерин, похожий на автомобильный антифриз) перемещаются по трубе. В холодное время года жидкость поглощает подземное геотермальное тепло.Он переносит тепло вверх по зданию и отдает тепло через систему воздуховодов. Эти трубы с подогревом также могут проходить через резервуары с горячей водой и компенсировать затраты на нагрев воды.

Летом система GHP работает наоборот: жидкость в трубах нагревается от тепла в здании или на стоянке и уносит тепло для охлаждения под землю.

Агентство по охране окружающей среды США назвало геотермальное отопление самой энергоэффективной и экологически безопасной системой отопления и охлаждения.Самая большая система GHP была завершена в 2012 году в Государственном университете Болла в Индиане. Эта система заменила угольную котельную, и, по оценкам экспертов, университет сэкономит около 2 миллионов долларов в год на расходах на отопление.

Сбор геотермальной энергии: электричество

Чтобы получить достаточно энергии для производства электроэнергии, геотермальные электростанции используют тепло, существующее в нескольких километрах под поверхностью Земли. В некоторых районах тепло может естественным образом существовать под землей в виде очагов пара или горячей воды.Тем не менее, большинство областей необходимо «улучшить» закачкой воды для создания пара.

Сухие паровые электростанции
Сухие паровые электростанции используют естественные подземные источники пара. Пар направляется непосредственно на электростанцию, где он используется для питания турбин и выработки электроэнергии.

Сухой пар — старейший тип электростанции для выработки электроэнергии с использованием геотермальной энергии. Первая сухопаровая электростанция была построена в Лардерелло, Италия, в 1911 году.Сегодня электростанции на сухом пару в Лардерелло продолжают снабжать электроэнергией более миллиона жителей этого района.

В Соединенных Штатах есть только два известных источника подземного пара: Йеллоустонский национальный парк в Вайоминге и Гейзеры в Калифорнии. Поскольку Йеллоустоун является охраняемой территорией, Гейзеры — единственное место, где используется сухопаровая электростанция. Это один из крупнейших геотермальных энергетических комплексов в мире, который обеспечивает около пятой части всей возобновляемой энергии в Калифорнии.

Электростанция мгновенного пара

Электростанции с мгновенным паром используют естественные источники подземной горячей воды и пара. Вода с температурой выше 182 ° C (360 ° F) перекачивается в зону низкого давления. Часть воды «вспыхивает» или быстро испаряется в пар, который выбрасывается для питания турбины и выработки электроэнергии. Любая оставшаяся вода может быть слита в отдельный резервуар для извлечения большего количества энергии.

Электростанции с мгновенным паром являются наиболее распространенным типом геотермальных электростанций.Вулканически активное островное государство Исландия обеспечивает почти все свои потребности в электричестве с помощью серии геотермальных электростанций с мгновенным паром. Пар и избыточная теплая вода, образующиеся в результате процесса мгновенного испарения, нагревают обледеневшие тротуары и парковки холодной арктической зимой.

Острова Филиппин также расположены над тектонически активной областью, «Огненным кольцом», окаймляющим Тихий океан. Правительство и промышленность Филиппин вложили средства в электростанции с мгновенным паром, и сегодня страна уступает только Соединенным Штатам в использовании геотермальной энергии.На самом деле, крупнейшей отдельной геотермальной электростанцией является парогенератор в Малитбоге, Филиппины.

Электростанции с бинарным циклом
Электростанции с бинарным циклом используют уникальный процесс для сохранения воды и выработки тепла. Вода нагревается под землей примерно до 107–182 °C (225–360 °F). Горячая вода содержится в трубе, которая циркулирует над землей. Горячая вода нагревает жидкое органическое соединение, температура кипения которого ниже, чем у воды. Органическая жидкость создает пар, который проходит через турбину и приводит в действие генератор для выработки электроэнергии.Единственным выбросом в этом процессе является пар. Вода в трубе возвращается обратно в землю, чтобы снова нагреться Землей и снова обеспечить теплом органическое соединение.

Геотермальная установка Beowawe в американском штате Невада использует двоичный цикл для выработки электроэнергии. Органическое соединение, используемое на объекте, представляет собой промышленный хладагент (тетрафторэтан, парниковый газ). Этот хладагент имеет гораздо более низкую температуру кипения, чем вода, а это означает, что он превращается в газ при низких температурах.Газ питает турбины, которые подключены к электрическим генераторам.

Усовершенствованные геотермальные системы
Земля содержит практически бесконечное количество энергии и тепла под своей поверхностью. Однако использовать его в качестве энергии невозможно, если только подземные области не являются «гидротермальными». Это означает, что подземные области не только горячие, но также содержат жидкость и проницаемы. Во многих областях нет всех трех этих компонентов. Усовершенствованная геотермальная система (EGS) использует бурение, гидроразрыв пласта и закачку для обеспечения жидкости и проницаемости в областях с горячими, но сухими подземными породами.

Для разработки ЭГС вертикально в землю бурят «нагнетательную скважину». В зависимости от типа породы, это может быть от 1 км (0,6 мили) до 4,5 км (2,8 мили). В пробуренное пространство нагнетается холодная вода под высоким давлением, которая заставляет породу создавать новые трещины, расширять существующие трещины или растворяться. Это создает резервуар подземной жидкости.

Вода закачивается через нагнетательную скважину и поглощает тепло горных пород при протекании через пласт.Эта горячая вода, называемая рассолом, затем направляется обратно на поверхность Земли через «производственную скважину». Нагретый рассол содержится в трубе. Он нагревает вторичную жидкость с низкой температурой кипения, которая испаряется в пар и приводит в действие турбину. Рассол остывает и возвращается обратно через нагнетательную скважину, чтобы снова поглотить подземное тепло. Помимо водяного пара из испаряемой жидкости отсутствуют газообразные выбросы.

Закачка воды в землю для ЭГС может вызвать сейсмическую активность или небольшие землетрясения. В Базеле, Швейцария, процесс закачки вызвал сотни крошечных землетрясений, которые переросли в более значительную сейсмическую активность даже после того, как закачка воды была остановлена. Это привело к отмене геотермального проекта в 2009 году.

Геотермальная энергия и окружающая среда

Геотермальная энергия является возобновляемым ресурсом. Земля излучает тепло уже около 4,5 миллиардов лет и будет продолжать излучать тепло в течение миллиардов лет в будущем из-за продолжающегося радиоактивного распада в ядре Земли.

Однако большинство скважин, извлекающих тепло, со временем остынут, особенно если тепло извлекается быстрее, чем дается время для его восполнения. В Лардерелло, Италия, где находится первая в мире электростанция, работающая от геотермальной энергии, с 1950-х годов давление пара упало более чем на 25%.

Повторная закачка воды иногда может продлить срок службы охлаждающей геотермальной площадки. Однако этот процесс может вызывать «микроземлетрясения». Хотя большинство из них слишком малы, чтобы их могли почувствовать люди или зарегистрировать по шкале магнитуды, иногда земля может трястись на более угрожающих уровнях и вызывать остановку геотермального проекта, как это произошло в Базеле, Швейцария.

Геотермальные системы не требуют огромного количества пресной воды. В бинарных системах вода используется только в качестве теплоносителя, не подвергается воздействию и не испаряется. Его можно перерабатывать, использовать для других целей или выбрасывать в атмосферу в виде нетоксичного пара. Однако, если геотермальная жидкость не содержится и не рециркулируется в трубе, она может поглощать вредные вещества, такие как мышьяк, бор и фтор. Эти токсичные вещества могут быть вынесены на поверхность и выпущены при испарении воды.Кроме того, если жидкость просачивается в другие подземные водные системы, она может загрязнить чистые источники питьевой воды и водную среду обитания.

Преимущества
Существует множество преимуществ прямого или косвенного использования геотермальной энергии:

• Геотермальная энергия является возобновляемой; это не ископаемое топливо, которое в конечном итоге будет израсходовано. Земля постоянно излучает тепло из своего ядра и будет продолжать делать это в течение миллиардов лет.
• Некоторые виды геотермальной энергии можно получить и получить в любой точке мира.
• Использование геотермальной энергии относительно чисто. Большинство систем выделяют только водяной пар, хотя некоторые выделяют очень небольшое количество диоксида серы, оксидов азота и твердых частиц.
• Геотермальные электростанции могут работать десятилетиями, а возможно, и столетиями. При правильном управлении резервуаром количество извлекаемой энергии может быть уравновешено скоростью восстановления горными породами своего тепла.
• В отличие от других возобновляемых источников энергии, геотермальные системы являются «базовой нагрузкой». Это означает, что они могут работать как летом, так и зимой и не зависят от изменяющихся факторов, таких как наличие ветра или солнца. Геотермальные электростанции производят электричество или тепло 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.
• Пространство, необходимое для строительства геотермальной установки, намного компактнее, чем другие электростанции. Для производства ГВтч (гигаватт-час или один миллион киловатт энергии в час, огромное количество энергии) геотермальная электростанция использует площадь, эквивалентную примерно 1046 квадратных километров (404 квадратных миль) земли.Для производства того же ГВт-ч энергии ветра требуется 3458 квадратных километров (1335 квадратных миль), солнечному фотоэлектрическому центру требуется 8384 квадратных километра (3237 квадратных миль), а угольным электростанциям требуется около 9433 квадратных километров (3642 квадратных мили).
• Геотермальные энергетические системы можно адаптировать к различным условиям.

Их можно использовать для обогрева, охлаждения или электроснабжения отдельных домов, целых районов или промышленных процессов.

Недостатки
Добыча геотермальной энергии по-прежнему сопряжена со многими проблемами:

• Процесс нагнетания в Землю потоков воды под высоким давлением может привести к незначительной сейсмической активности или небольшим землетрясениям.
• Геотермальные электростанции были связаны с опусканием или медленным опусканием земли. Это происходит, когда подземные трещины разрушаются сами по себе. Это может привести к повреждению трубопроводов, дорог, зданий и естественных дренажных систем.
• Геотермальные установки могут выделять небольшое количество парниковых газов, таких как сероводород и двуокись углерода.
• Вода, протекающая через подземные резервуары, может содержать следовые количества токсичных элементов, таких как мышьяк, ртуть и селен.Эти вредные вещества могут просачиваться в источники воды, если геотермальная система не изолирована должным образом.
• Хотя для запуска этого процесса почти не требуется топлива, первоначальная стоимость установки геотермальной технологии высока. У развивающихся стран может не быть сложной инфраструктуры или начальных затрат для инвестирования в геотермальную электростанцию. Например, несколько объектов на Филиппинах стали возможными благодаря инвестициям американской промышленности и государственных учреждений. Сегодня заводы принадлежат Филиппинам и управляются ими.

Геотермальная энергия и люди

Геотермальная энергия существует в различных формах по всей Земле (выходами пара, лавой, гейзерами или просто сухим теплом), и существуют различные возможности извлечения и использования этого тепла.

В Новой Зеландии природные гейзеры и паровые вентиляционные отверстия обогревают плавательные бассейны, дома, теплицы и креветочные фермы. Жители Новой Зеландии также используют сухое геотермальное тепло для сушки древесины и сырья.

Другие страны, такие как Исландия, использовали ресурсы расплавленной породы и магмы в результате вулканической активности для обогрева домов и зданий. В Исландии почти 90% жителей страны используют ресурсы геотермального отопления. Исландия также полагается на свои естественные гейзеры для таяния снега, обогрева рыбных хозяйств и обогрева теплиц.

Соединенные Штаты производят наибольшее количество геотермальной энергии по сравнению с любой другой страной. Каждый год США вырабатывают не менее 15 миллиардов киловатт-часов, что эквивалентно сжиганию около 25 миллионов баррелей нефти.Промышленные геотермальные технологии были сосредоточены на западе США. В 2012 году в Неваде было 59 геотермальных проектов, действующих или разрабатываемых, за ней следуют Калифорния с 31 проектом и Орегон с 16 проектами.

Стоимость технологии геотермальной энергии снизилась за последнее десятилетие и становится более экономически доступной для частных лиц и компаний.

 

Анализ геотермальной энергии как альтернативного источника электроэнергии в Колумбии | Геотермальная энергия

Для того, чтобы рассмотреть состояние проектов по производству геотермальной электроэнергии в Колумбии, сначала мы должны указать этапы разработки коммерческой эксплуатации геотермальной электростанции.На рис. 4 показаны этапы и расчетное время, необходимое для реализации геотермального проекта. Процесс начинается с обследования для выявления, определения и выбора потенциальных областей, включая анализ экологических ограничений. Затем следует этап предварительного ТЭО, который включает в себя ряд исследований (геологических, геохимических и геофизических), установление температурного градиента и разработку геотермической модели. Этап предварительного ТЭО длится примерно 2,5 года.

Рис.4

(Воспроизведено с разрешения ISAGEN 2012)

Идеализированная схема этапов развития геотермальной электростанции

В дальнейшем на стадии ТЭО производится разведочное бурение, как правило, скважинами глубиной 2–3 км; на этом этапе оценивается депозит; Подготовлены технико-экономические обоснования и разработан проект установки. На этапе разработки бурятся добывающие и обратно-нагнетательные скважины, а также устанавливаются трубопроводы и генерирующая установка, чтобы, наконец, выйти на промышленную эксплуатацию, как показано на рис.4 (ИЗАГЕН, 2012 г.). Как упоминалось в разделе выше, крайне важно своевременно получить необходимые разрешения на разработку. Невыполнение этого требования может привести к значительным задержкам в процессе разработки.

На сегодняшний день в Колумбии нет действующих геотермальных электростанций. Геологические исследования проводятся Геологической службой Колумбии в Невадо-дель-Руис, Туфиньо-Чилес-Серро-Негро, Азуфрал, Пайпа и в районе Сан-Диего для определения жизнеспособности проектов разработки в этих районах (Alfaro 2015).

На рисунке 5 показаны районы с геотермальным потенциалом в Колумбии, где зеленые точки обозначают районы, где в настоящее время компании проводят разведку для производства электроэнергии; оранжевые области находятся на стадии предварительного ТЭО и изучаются государственными органами; темно-красные области имеют потенциал геотермального развития, а желтые области — области со значительными геотермическими аномалиями.

Рис. 5

(Воспроизведено с разрешения Mejía and Rayo 2014)

Районы с геотермальным потенциалом в Колумбии

Геотермальные проекты в Колумбии показаны в Таблице 2, из которой видно, что наиболее продвинутой стадией развития являются проекты в Невадо-дель-Руис и двусторонний проект Чили-Туфиньо-Серро-Негро.

Таблица 2 Статус геотермальных проектов.

Первая вступившая в строй, которая станет первой геотермальной электростанцией в стране, разрабатывается совместно компаниями ISAGEN S.A.E.S.P., Toshiba Corporation, West Japan Engineering Consultants, Inc. (West JEC) и Schlumberger. Эта электростанция будет находиться в муниципалитете Вилья-Мария, департамент Калдас, с установленной мощностью 50 МВт, и ее запуск в коммерческую эксплуатацию запланирован на 2020 год (ISAGEN 2015).

Второй — это двусторонний проект между Эквадором и Колумбией, расположенный на границе обеих стран; ее установленная мощность составит 330 МВт, из которых 138 МВт придется на колумбийскую сторону (Mejía and Rayo 2014; CELEC.EP. 2014), и, согласно этапам разработки геотермальной электростанции, эта электростанция начнет коммерческую эксплуатацию до 2025 года. На рис. 6 показано расположение обоих проектов по выработке электроэнергии.

Рис. 6

(Воспроизведено с разрешения SENCAR 2015; IG-EPN 2015; Vargas et al.2009)

Вид с воздуха на вулкан Чилес и вулканическую гору Невадо-дель-Руис

Основы геотермальной энергии | НРЭЛ

Геотермальная энергия – это тепло земли. Это тепло используется для купания, для обогрева зданий и для выработки электроэнергии.

Слово «геотермальный» происходит от греческих слов «гео» (земля) и «терме» (тепло). геотермальная энергия является возобновляемым источником энергии, поскольку тепло производится непрерывно. внутри земли.Было разработано множество технологий, позволяющих использовать преимущества геотермальной энергии. энергия:

• Резервуары горячей воды или пара глубоко в земле, доступ к которым осуществляется путем бурения
• Геотермальные резервуары, расположенные вблизи земной поверхности, в основном расположенные в западной части США, Аляска и Гавайи
• Неглубокий грунт у поверхности Земли, поддерживающий относительно постоянную температуру. 50-60°F.

Такое разнообразие геотермальных ресурсов позволяет использовать их как на больших, так и на малых напольные весы. Коммунальное предприятие может использовать горячую воду и пар из резервуаров для привода генераторов. и производить электроэнергию для своих клиентов. В других приложениях применяется тепло, выделяемое от геотермальной непосредственно до различных применений в зданиях, дорогах, сельском хозяйстве и промышленности растения. Третьи используют тепло прямо из земли для отопления и охлаждение в домах и других зданиях.Узнайте больше о геотермальных исследованиях NREL.

Геотермальные приложения

Тепловые насосы

Тепловые насосы используют температуру неглубокого грунта Земли для обогрева и охлаждения. Узнайте больше о тепловых насосах.

Производство электроэнергии

Производство электроэнергии вырабатывает электроэнергию из тепла земли.Узнайте больше о производстве электроэнергии.

Прямое использование

Прямое использование производит тепло непосредственно из горячей воды в земле.

---

Дополнительные ресурсы

Для получения дополнительной информации о геотермальных технологиях посетите следующие ресурсы:

Программа геотермальных технологий
U.S. Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии Министерства энергетики

Energy Kids Основы геотермальной энергии
Управление энергетической информации США Energy Kids

Геотермальная энергия

Геотермальная энергия – это тепло, получаемое из недр земли. Вода и/или пар переносят геотермальную энергию на поверхность земли. В зависимости от своих характеристик геотермальная энергия может использоваться для отопления и охлаждения или для производства экологически чистой электроэнергии.Однако для выработки электроэнергии необходимы высоко- или среднетемпературные ресурсы, которые обычно располагаются вблизи тектонически активных регионов.

Этот ключевой возобновляемый источник покрывает значительную долю потребности в электроэнергии в таких странах, как Исландия, Сальвадор, Новая Зеландия, Кения и Филиппины, и более 90% потребности в отоплении в Исландии. Основными преимуществами являются то, что он не зависит от погодных условий и имеет очень высокие коэффициенты мощности; по этим причинам геотермальные электростанции способны поставлять базовую электроэнергию, а также в некоторых случаях предоставлять вспомогательные услуги для краткосрочной и долгосрочной гибкости.

Существуют различные геотермальные технологии с различными уровнями зрелости. Технологии для прямого использования, такие как централизованное отопление, геотермальные тепловые насосы, теплицы и другие приложения, широко используются и могут считаться зрелыми. Технология выработки электроэнергии из гидротермальных резервуаров с естественной высокой проницаемостью также является зрелой и надежной и работает с 1913 года. Многие из действующих сегодня электростанций представляют собой установки с сухим паром или мгновенные установки (одинарные, двойные и тройные), использующие температуру более 180°С.Тем не менее, среднетемпературные поля все больше и больше используются для производства электроэнергии или комбинированного производства тепла и электроэнергии благодаря развитию технологии бинарного цикла, в которой геотермальная жидкость используется через теплообменники для нагрева технологической жидкости в замкнутом контуре. Кроме того, разрабатываются новые технологии, такие как усовершенствованные геотермальные системы (EGS), которые находятся на стадии демонстрации.

В целях содействия более широкому развитию геотермальной энергетики IRENA координирует и содействует работе Глобального геотермального альянса (GGA) — платформы для расширенного диалога и обмена знаниями для скоординированных действий по увеличению доли установленной геотермальной электроэнергии и производства тепла во всем мире.

В целях содействия более широкому развитию геотермальной энергетики IRENA координирует и содействует работе

Глобального геотермального альянса (GGA) — платформы для расширенного диалога и обмена знаниями для скоординированных действий по увеличению доли установленной геотермальной электроэнергии и тепла во всем мире.

---

---

Наши источники энергии, геотермальная энергия — Национальные академии

Геотермальная

Геотермальная энергия вырабатывается за счет тепла расплавленных недр Земли. Эта энергия используется для выработки электроэнергии, когда вода закачивается глубоко под землю и возвращается в виде пара (или горячей воды, которая позже превращается в пар) для привода турбины электрогенератора.

Геотермальные ресурсы с умеренными и низкими температурами также используются для непосредственного обогрева зданий и для обогрева помещений через системы централизованного теплоснабжения, в которых тепло распределяется между жилыми домами и коммерческими зданиями из центрального источника. Большинство геотермальных резервуаров США расположены в западных штатах, на Гавайях и на Аляске, где границы между массивными плитами в земной коре обеспечивают концентрацию геологической активности, удерживающей тепло, выделяемое при ядерном распаде радиоактивных элементов.

Большинство геотермальных резервуаров США расположены в западных штатах, на Гавайях и на Аляске, где границы между массивными плитами в земной коре обеспечивают концентрацию геологической активности.

Хотя Соединенные Штаты производят больше электроэнергии из геотермальной энергии, чем любая другая страна в мире, в 2015 году на их долю приходилось лишь небольшая доля в 1% нашего общего энергоснабжения. Ожидается, что эта доля будет расти примерно на 4,9% в год в период до 2040 года, когда, по прогнозам, она составит целых 4.6% производства электроэнергии. Но его общий вклад в потребление энергии в США в ближайшем будущем останется менее 1%.

Значительное расширение производства энергии из геотермальных источников, которые не являются прерывистыми, как солнечная и ветровая генерация, потребует надежного технологического развития и повлечет за собой значительные затраты.

Традиционная геотермальная генерация, которая опирается на источники тепла в пределах 3 километров (км) от поверхности, является зрелой технологией с ограниченной ресурсной базой.Исследование на западе Соединенных Штатов показало, что в выявленных геотермальных ресурсах в этом регионе существует 13 гигаватт электрической мощности. Для значительного расширения этой базы потребуются усовершенствованные геотермальные системы для извлечения тепла на глубину до 10 км. Однако такие системы сталкиваются со многими техническими проблемами и в настоящее время не строятся.

Каковы преимущества и недостатки геотермальной энергии?

1. Экологичность

Геотермальная энергия более экологична, чем традиционные источники топлива, такие как уголь и другие виды ископаемого топлива.Кроме того, углеродный след геотермальной электростанции невелик. Хотя существует некоторое загрязнение, связанное с геотермальной энергией, оно относительно минимально по сравнению с ископаемым топливом.

2. Возобновляемые

Геотермальная энергия — это источник возобновляемой энергии, которого хватит до тех пор, пока Земля не будет уничтожена солнцем примерно через 5 миллиардов лет. Горячие резервуары внутри Земли естественным образом пополняются, что делает ее возобновляемой и устойчивой.

3. Огромный потенциал

Мировое потребление энергии в настоящее время составляет около 15 тераватт, что далеко от общей потенциальной энергии, доступной из геотермальных источников.Хотя в настоящее время мы не можем использовать большинство резервуаров, есть надежда, что количество пригодных для эксплуатации геотермальных ресурсов будет увеличиваться благодаря текущим исследованиям и разработкам в отрасли. В настоящее время считается, что геотермальные электростанции могут обеспечить от 0,0035 до 2 тераватт электроэнергии.

4. Устойчивый / Стабильный

Геотермальная энергия обеспечивает надежный источник энергии по сравнению с другими возобновляемыми источниками, такими как энергия ветра и солнца. Это связано с тем, что ресурс всегда доступен для использования, в отличие от энергии ветра или солнца.

5. Нагрев и охлаждение

Эффективное использование геотермальной энергии для производства электроэнергии требует температуры воды выше 150°C для привода турбин. В качестве альтернативы можно использовать разницу температур между поверхностью и наземным источником. Поскольку земля более устойчива к сезонным перепадам температуры, чем воздух, она может выступать в качестве поглотителя/источника тепла с геотермальным тепловым насосом всего в двух метрах от поверхности.

6. Надежный

Энергия, вырабатываемая из этого ресурса, легко подсчитывается, поскольку она не колеблется так же, как другие источники энергии, такие как солнце и ветер.Это означает, что мы можем прогнозировать выходную мощность геотермальной электростанции с высокой степенью точности.

7. Топливо не требуется

Поскольку геотермальная энергия является природным ресурсом, топливо не требуется, например, ископаемое топливо, которое является ограниченным ресурсом, который необходимо добывать или иным образом извлекать из земли.

8. Быстрая эволюция

В настоящее время ведутся активные исследования геотермальной энергии, а это означает, что создаются новые технологии для улучшения энергетического процесса. Появляется все больше проектов по совершенствованию и развитию этой области промышленности. С такой быстрой эволюцией многие из нынешних минусов геотермальной энергии будут смягчены.

1. Местоположение ограничено

Самым большим недостатком геотермальной энергии является то, что она зависит от местоположения. Геотермальные электростанции необходимо строить в местах, где энергия доступна, а это означает, что некоторые районы не могут использовать этот ресурс. Конечно, это не проблема, если вы живете в месте, где геотермальная энергия легкодоступна, например, в Исландии.

2. Побочные эффекты окружающей среды

Хотя геотермальная энергия обычно не приводит к выбросу парниковых газов, многие из этих газов хранятся под поверхностью Земли и выбрасываются в атмосферу во время раскопок. Хотя эти газы также выбрасываются в атмосферу естественным путем, их скорость увеличивается вблизи геотермальных электростанций. Тем не менее, эти выбросы газа по-прежнему намного ниже, чем выбросы, связанные с ископаемым топливом.

3. Землетрясения

Геотермальная энергия также может вызвать землетрясения.Это связано с изменениями в структуре Земли в результате раскопок. Эта проблема более распространена с усовершенствованными геотермальными электростанциями, которые нагнетают воду в земную кору, открывая трещины для более широкого использования ресурса. Однако, поскольку большинство геотермальных электростанций находятся вдали от населенных пунктов, последствия этих землетрясений относительно невелики.

4. Высокая стоимость

Геотермальная энергия является дорогостоящим ресурсом, стоимость которого варьируется от 2 до 7 миллионов долларов за электростанцию ​​мощностью 1 мегаватт.Однако, если первоначальные затраты высоки, затраты могут окупиться в виде части долгосрочных инвестиций.

5. Устойчивое развитие

Для поддержания устойчивости геотермальной энергии жидкость необходимо закачивать обратно в подземные резервуары быстрее, чем она истощается. Это означает, что геотермальной энергией необходимо правильно управлять для поддержания ее устойчивости.