Использования геотермального тепла в системах теплоснабжения и производства электроэнергии

В настоящее время геотермальная энергия достается человечеству очень дорого и ее использование ограничено малым числом гидро- и паротермальных источников. В России имеется Паужетская геотермальная электростанция мощностью 23 МВт, построенная в 1967 году на Камчатке. Геотермальные электростанции Мира представлены в таблице 8.1 /8, 9, 10/.

Таблица 8.1

Использование геотермальных источников в Мире

Для обогрева зданий и горячего водоснабжения горячая вода или пар подаются через систему очистки и фильтрации в соответствующие системы (теплоснабжения или горячего водоснабжения). Таким образом, система теплоснабжения на гидротермальных и паротермальных источниках устроена достаточно просто. Тем более, что в большинстве таких источников теплоносители (вода или пар) находятся под давлением и их извлечение не создает особых затруднений.

Существует несколько проектов отбора тепла петротермальных источников, среди которых наиболее реальным представляется следующий.

В зоне близко расположенного петротермального источника бурится две скважины на некотором расстоянии друг от друга или на разную глубину (рисунок 8.2).

В скважины опускаются трубы, имеющие отверстия в нижней части. В одну из труб закачивается вода. Предполагается, что вода под давлением пробьет себе путь к другой трубе, по которой она будет откачиваться на поверхность и подваться к преобразователю или потребителю тепла. Проходя между трубами через нагретую твердую породу петротермального источника, вода нагреется и будет откачиваться уже в горячем состоянии.

Недостатки такого проекта можно выявить умозрительным путем.

Первое, нет оснований предполагать, что нагнетаемая вода пробьет себе путь именно к заборной трубе. Вероятность такого исхода можно значительно увеличить, пробурив множество нагнетательных и заборных скважин, расположенных вперемежку, однако при этом стоимость увеличится пропорционально числу скважин.

Второе, даже если нагнетаемая вода пробет себе путь в нужном направлении, то по истечении времени русло бдет размываться, увеличивая пропускную способность, и вода будет нагреваться медленнее и до более низких температур. Методами моделирования установлено, что реальный срок службы таких источников не превышает 20 лет, что очень мало даже для традиционных источников энергии.