В отличие от большинства других генерирующих мощностей на базе возобновляемых источников энергии, ГеоЭС не характеризуются перепадами в объеме выработки энергии в зависимости от времени суток / поры года и/или погодных условий. Они стабильно работают в течение всего года, предлагая широкие возможности для хранения энергии.
Способность к энергонакоплению делает ГеоЭС идеальным инструментом для стабилизации нагрузки на центральную энергосеть, которая может быстро расти в ответ на скачки спроса. Благодаря этому ГеоЭС могут компенсировать флуктуации в объеме выработки электричества с помощью генерирующих мощностей на базе других видов возобновляемой энергии – преимущественно солнечного света и ветра.
Как это работает?
Источником геотермальной энергии является непрерывный тепловой поток, проистекающий из недр Земли и движущийся к поверхности планеты. Геотермальные электростанции выкачивают горячую воду или пар через скважины, которые иногда доходят до подземных резервуаров. Затем тепловая энергия преобразуется в электричество с использованием различных технологий:- Сухие паровые электростанции извлекают очень горячий пар из резервуаров под поверхностью земли. Пар активирует турбины, которые вырабатывают электричество.
- Геотермальные электростанции, использующие горячую воду под давлением, которая при снижении давления превращается в пар, применяют H2O c температурой не менее 182 градусов по Цельсию. Преобразуя эту жидкость в пар, они приводят в движение турбины электрогенератора. Когда пар охлаждается, он конденсируется и превращается в воду, которая впрыскивается обратно под поверхность земли для повторного использования.
- Геотермальные электростанции бинарного парогазового цикла могут использовать воду с температурой до 57 градусов по Цельсию. Тепловая энергия применяется для нагрева рабочей жидкости, отличной от H2O, которая превращается в пар при низких температурах. Этот пар проталкивается через турбину для выработки электроэнергии. Вода никогда не соприкасается с рабочей жидкостью. После использования вода снова закачивается в скважину, где она повторно нагревается, и цикл повторяется.
Новый стандарт МЭК для паровых турбин
Чтобы геотермальная отрасль продолжала процветать, выступая в качестве жизнеспособной альтернативы генерирующим мощностям на базе вредного для экологии ископаемого углеводородного топлива, необходимо обеспечить соответствие используемых технологий надлежащим стандартам на тему безопасности и эффективности.Добиться этого помогают добровольные стандарты от Международной электротехнической комиссии (International Electrical Commission; IEC; МЭК). Эти документы гарантируют, что используемые системы и устройства проверены и соответствуют релевантным стандартам в части качества, надежности и КПД.
Технический комитет МЭК / ТК 5 разрабатывает спецификации и стандарты для оценки и испытаний паровых турбин. В 2020 году было выпущено второе издание ключевого релевантного стандарта, определяющего требования к паровым турбинам.
Речь о документе под названием МЭК 60045-1:2020 "Турбины паровые - Часть 1: Технические условия", который теперь охватывает спецификации безопасности в части автоматизации. Стандарт может быть использован для геотермальных паровых турбин, а также для турбин, применяемых в солнечных электростанциях на базе гелиоколлекторов, в основе которых лежит еще одна форма возобновляемой энергии.
Жизнеспособная альтернатива ископаемому топливу, которая выходит на передний план из-за COVID-19
Поскольку во время пандемии COVID-19 цена на нефть упала до исторически низких уровней, она больше не покрывает расходы на разведку и бурение новых скважин. Многие эксперты видят в этом источник возможностей для поощрения нефтяных компаний, которые уже инвестируют в возобновляемые источники энергии, сделать переход на геотермальную энергию.У геотермальной и нефтегазовой отраслей есть масса общих черт, включая операции разведки, бурения и добычи ресурсов из недр планеты. В обоих случаях требуются экспертные знания земной поверхности, чтобы найти правильные места для бурения, понять, как бурить, какое оборудование необходимо, а также как его использовать.
Во время нынешнего кризиса многие квалифицированные работники нефтегазовых буровых компаний находятся в режиме ожидания. Эти работники могут быть переброшены в геотермальный сектор. С таким предложением выступили, в частности, специалисты Международной геотермальной ассоциации (International Geothermal Association; IGA), принимавшие участие в обновлении вышеназванного стандарта МЭК.
Если нефтяные компании решат использовать возникшую возможность, чтобы хотя бы частично перепрофилировать свой бизнес и заняться геотермальной энергетикой, международные стандарты МЭК им, непременно, помогут.
