Вопросы для повторения
Какие этапы развития электроэнергетики Вы знаете?
Какова роль плана ГОЭЛРО в развитии электроэнергетики?
Какой вклад в развитие добычи нефти внесли российские инженеры?
Каковы основные этапы развития нефтяной отрасли России?
Каковы основные проблемы развития угольной отрасли?
Какая отрасль является самой молодой среди отраслей ТЭК?
Каковы основные этапы развития газовой отрасли в России?
Глава 6. Технологические инновации в отраслях тэк
6.1. Инновации в альтернативной энергетике
Экологические последствия сжигания и истощение запасов традиционного топлива на сегодняшний день представляют собой одну из глобальных мировых проблем. Одним из возможных направлений решения этой проблемы является применение новых энергосберегающих технологий, использующих возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Преимущества технологий энергоснабжения, использующих возобновляемые источники энергии, по сравнению с их традиционными аналогами связаны не только со значительными сокращениями затрат энергии, но и с их экологической чистотой, а также с новыми возможностями в области повышения степени автономности систем жизнеобеспечения.
Петротермальная станция для автономного энергоснабжения потребителей
На протяжении миллиардов лет ядерные, гравитационные и другие процессы внутри Земли генерировали и генерируют тепловую энергию. Некоторая ее доля излучается в космическое пространство, а теплота аккумулируется в недрах. Непрерывная генерация внутриземного тепла компенсирует его внешние потери, служит источником накопления геотермальной энергии и определяет возобновляемую часть ее ресурсов. Общий вынос тепла недр к земной поверхности втрое превышает современную мощность энергоустановок мира и оценивается в 30 ТВт.
Основной
характеристикой распределения
радиогенного тепла в грунте по глубине
является температурный градиент или
геотермическая ступень. Геотермическая
ступень – это изменение температуры
на единицу глубины (
/100м).
Значения градиентов температур на
территории России изменяются от 0,39
̊С/100м (скважина Аргун) до 6,86 ̊С/100м
(скважина 1 Галюгаевская). На рисунке
6.1 представлено изменение температуры
в зависимости от глубины.
Рис.6.1. График изменения температуры в зависимости от глубины
Научным коллективом «Московского энергетического института» зарегистрирован патент на полезную модель № 73392 "Геотермальный теплообменник для энергоснабжения потребителей". Общий вид энергоустановки представлен на рисунке 6.2.
Рис. 6.2. Петротермальная станция
Энергия теплоносителя циркулирующего в скважинном теплообменнике идет на нужды горячего водоснабжения и отопления, а так же в бинарный цикл для выработки электроэнергии. Петротермальная станция мощность 1 МВт может использоваться для автономного энергоснабжения предприятий, объектов сельскохозяйственного и военного назначения, ЖКХ.
По предварительным расчетам экспериментальное модульное строительство станции обойдется в 448 млн. руб., благодаря низким эксплуатационным затратам себестоимость отпущенной тепловой и электрической энергии соответственно равны 1212 руб/Гкал и 1,62 руб/кВт*ч. Ожидается, что срок окупаемости строительства ПетроТЭС составит около 12 лет.
Основные достоинства ПетроТЭС: повсеместное использование петротермальной энергии; бесперебойное энергоснабжение; низкая себестоимость тепловой и электрической энергии; отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду; высокая надежность и эффективность энергосистемы; срок службы скважины более 30 лет.
К достоинствам данной технологии также можно отнести возможность повторного использования уже по тепловому назначению вышедших из эксплуатации или малопродуктивных нефтяных и газовых скважин, что сокращает капиталовложения в петротермальные системы и актуально для России, имеющей огромный фонд законченных бурением глубоких скважин.