Litosfera este asociată cu resursele nu numai a tipurilor tradiționale de combustibil mineral, ci și a unui astfel de tip alternativ de energie precum căldura din interiorul pământului.

Surse de energie geotermală poate fi de două tipuri. Primul tip este bazinele subterane de suporturi naturale de căldură - apă fierbinte (izvoare hidrotermale), abur (izvoare termale cu aburi) sau un amestec abur-apă. În esență, acestea sunt direct „cazane” subterane gata de utilizare de unde pot fi produse apă sau abur folosind găuri de foraj convenționale. Al doilea tip este căldura caldului pietre... Prin pomparea apei în astfel de orizonturi, puteți obține, de asemenea, abur sau apă supraîncălzită pentru o utilizare ulterioară în scopuri energetice.

În funcție de temperatura apei, aburului sau amestecului abur-apă, sursele geotermale sunt împărțite în temperaturi scăzute și medii (cu temperaturi de până la 130-150 ° C) și temperaturi ridicate (peste 150 ° C). Natura utilizării sale depinde în mare măsură de temperatura sursei.

Se poate argumenta că energia geotermală are patru beneficii.

În primul rând, resursele sale sunt practic inepuizabile. La această concluzie se poate ajunge în ciuda discrepanțelor foarte mari din estimările disponibile. Deci, potrivit experților germani, aceste resurse ajung la 140 trilioane de picioare, iar la sesiunea Conferinței Mondiale a Energiei din 1989 au fost definite ca „doar” 880 miliarde de picioare. Chiar dacă avem în vedere faptul că resursele adecvate utilizării economice nu depășesc 1% din total, ele reprezintă o cantitate considerabilă. Majoritatea acestor resurse sunt surse de temperatură scăzută.

În al doilea rând, utilizarea energiei geotermale nu necesită costuri semnificative, deoarece în acest caz este vorba despre sursele de energie „gata de utilizare” create chiar de natură.

În al treilea rând, energia geotermală este ecologică și nu poluează mediul.

În al patrulea rând, localizarea resurse geotermale determină posibilitatea utilizării acestora pentru producerea de căldură și electricitate în zone îndepărtate, nelocuite.

Orez. 12. Centurile geotermale ale Pământului

Resursele de energie geotermală sunt destul de răspândite în scoarța terestră. Concentrația lor este asociată în principal cu centurile de activitate seismică și vulcanică activă, care ocupă 1/10 din aria Pământului. (fig. 12). În cadrul acestor centuri, pot fi identificate unele dintre cele mai promițătoare regiuni „geotermale”. Exemple de acestea sunt California din Statele Unite, Noua Zeelandă, Japonia și țările din America Centrală.

În Rusia, principalele rezerve de energie geotermală sunt asociate cu zone de pliere cenozoică, precum și cu vulcanismul cuaternar și modern. Aceste zone includ, în primul rând, Peninsula Kamchatka, Insula Sahalin, Insulele Kuril, Teritoriul Stavropol, Dagestan.

16. Fondul funciar mondial

Economist englez al secolului al XVII-lea. William Petty deține cuvintele „Munca este tatăl bogăției, iar pământul este mama ei”. Într-adevăr, pământul este universal resursă naturală, fără de care practic nu poate exista nicio ramură a activității economice umane - nici industrie, nici transporturi, cu atât mai puțin agricultură și creșterea animalelor. În comparație cu alte tipuri de resurse naturale, resursele funciare au unele particularități. În primul rând, sunt practic imposibil de mutat dintr-un loc în altul. În al doilea rând, acestea sunt epuizabile și, în plus, sunt de obicei limitate la un anumit teritoriu (regiune, țară etc.). În al treilea rând, în ciuda caracterului larg de utilizare polivalentă, în orice moment dat, o bucată de teren poate fi ocupată fie pentru construcții, fie pentru teren arabil, pășune, recreere etc.

Stratul cel mai de sus al pământului are o valoare deosebită pentru oameni - pamantul, care are fertilitate, capacitatea de a produce biomasă; mai mult, această fertilitate poate fi nu numai naturală, ci și artificială, adică susținută de oameni. De aceea, rolul acoperirii solului a planetei (pedosferei) a fost atât de apreciat de luminatorii științei domestice V.V.Dokuchaev, V.I.Vernadsky și alți oameni de știință care au format teoria solurilor.

Tabelul 19

MARIMEA ȘI STRUCTURA FONDULUI MONDIAL PENTRU TEREN

Prima și cea mai generală idee a resurselor funciare este dată de conceptul fondului funciar. Fondul funciar este înțeles ca totalitatea tuturor terenurilor dintr-un anumit teritoriu (de la o zonă mică la întregul teren terestru), subdivizate în funcție de tipul de utilizare economică. Cu o abordare mai largă, întregul fond funciar al planetei este de obicei estimat la 149 milioane km 2 sau 14,9 miliarde hectare, ceea ce corespunde întregii suprafețe terestre. Dar, în majoritatea surselor, se estimează la 130-135 milioane km2 sau 13-13,5 miliarde hectare, scăzând din Antarctica și Groenlanda din primul indicator. Cele mai fiabile estimări de acest fel aparțin organismului specializat al ONU - FAO, conform căruia este întocmit tabelul 19.

Analiza tabelului 19 face posibilă familiarizarea nu numai cu dimensiunea, ci și cu structura fondului funciar mondial. Procedând astfel, se pot trage câteva concluzii importante.

În primul rând, concluzia că pamant agricol ocupă doar 37% din fondul funciar mondial. Inclusiv cele mai valoroase terenuri cultivate pe teren arabil și culturi perene, care asigură aprovizionarea cu 88% din produsele alimentare de care au nevoie oamenii, reprezintă doar 11%. Desigur, pășunile joacă, de asemenea, un rol semnificativ (acestea includ pășuni și pajiști naturale și îmbunătățite, culturi utilizate pentru pășunat). Cu toate acestea, cu o suprafață de aproape două ori și jumătate suprafața de teren arabil, acestea furnizează doar 10% din întreaga producție agricolă mondială.

În al doilea rând, concluzia că teren forestier ocupă aproape 32% din suprafața totală a fondului funciar mondial. Desigur, importanța acestor terenuri - în primul rând formarea climatului, protecția apei, silvicultura - este foarte mare. Cu toate acestea, în aprovizionarea populației cu alimente (ca urmare a vânătorii, pescuitului, pășunatului, creșterii animalelor, culegerii ciupercilor, fructelor de pădure etc.), rolul lor poate fi evaluat ca fiind pur auxiliar.

În al treilea rând, concluzia că alte meleaguri în structura fondului funciar ocupă aproape aceeași cotă cu silvicultura. Termenul „alt pământ”, folosit de FAO, necesită unele clarificări, deoarece această categorie include pământuri cu productivitate foarte diferită și utilizări economice la fel de diferite. Include terenuri sub clădiri rezidențiale (urbane și rurale), sub structuri industriale și infrastructurale (drumuri, canale, aeroporturi), exploatări miniere (cariere, mine, halde de supraîncărcare) etc. În literatura de specialitate există diferite evaluări ale teritoriilor ocupate de astfel de formațiuni tehnogene, dar cifra predominantă este de 2,5-3%. Deja mărturisește în sine faptul că partea covârșitoare a așa-numitelor alte ținuturi se încadrează în alte categorii. Practic, acestea sunt terenuri neproductive și neproductive - deșerturi nelocuite, munți înalți, aflorimente stâncoase, zone sub ghețari și corpuri de apă etc.

Orez. 13. Structura fondului mondial funciar pe regiuni mari (pondere în%)

Pentru cercetarea geografică, este de mare interes să se studieze structura fondului funciar nu numai pentru întreaga lume, ci și pentru marile sale regiuni individuale. Arătat în Figura 13, oferă un material bogat pentru comparație. Este destul de firesc, de exemplu, ca ponderea terenurilor ocupate pentru dezvoltarea rezidențială, industrială, a transporturilor și a terenurilor cultivate să fie cea mai mare din Europa străină - una dintre principalele regiuni ale civilizației mondiale. De asemenea, este destul de firesc ca ponderea pășunilor să fie deosebit de mare în structura fondului funciar din Australia, ponderea pădurilor în America de Sud, iar ponderea terenurilor neproductive și neproductive în Asia.

Desigur, diferențe și mai mari pot fi găsite atunci când se compară dimensiunea și structura fondului funciar din fiecare țară. Terenul arabil este cel mai interesant în acest sens. Țările cu cel mai mare teren arabil sunt prezentate în tabelul 20. Acesta oferă, de asemenea, o indicație clară a modului în care aceste țări diferă în mod semnificativ în ceea ce privește ponderea terenurilor arabile în fondul total al terenurilor.

Bangladesh și Danemarca sunt, de asemenea, printre țările „record” pentru al doilea dintre acești indicatori, în afară de Ucraina și India, unde suprafața arată atinge 56-57%.

Tabelul 20

PRIMELE ZECE ȚĂRI PE ZONĂ

În ceea ce privește suprafața pășunii, Australia (414 milioane de hectare), China (400 de milioane de hectare), SUA (240 de milioane), Kazahstan (187 de milioane), Brazilia (185 de milioane), Argentina (142 de milioane de hectare) se deosebesc în special față de fundalul lumii. Dar în structura fondului funciar, ponderea pășunilor este deosebit de mare în Kazahstan (70%), Australia și Argentina (50-55%) și în țările care nu au intrat în top zece, în Mongolia (75 %).

În ceea ce privește suprafața altor terenuri, primul loc necompetitiv din lume aparține Rusiei (700 de milioane de hectare). Este urmată de Canada (355 milioane de hectare), China (307 milioane), Algeria (195 milioane), Statele Unite (193 milioane) și Libia (159 milioane hectare). Dar, în ceea ce privește ponderea acestor terenuri în fondul funciar, Libia (91%) și Algeria (82%) situate în Sahara sunt înaintea tuturor.

O altă problemă foarte importantă este direct legată de caracteristicile structurii și dimensiunii fondului funciar - furnizarea de resurse funciare. Indicatorul unei astfel de securități este calculat în hectare pe cap de locuitor.

Este ușor de calculat că, în 2007, populația totală a lumii depășind 6,6 miliarde de oameni și fondul funciar mondial (rotunjit) de 13 miliarde de hectare, această cifră este de 2,0 hectare. Dar cu o astfel de medie, ar trebui să existe diferențe între regiunile mari individuale. Statisticile arată că, disponibilitatea terenurilor pe cap de locuitor, Australia, care este imensă în ceea ce privește teritoriul, dar relativ slab populată (30 de hectare pe persoană) se remarcă brusc. Este urmat de CSI (8,0 hectare per persoană), America de Sud (5,3), America de Nord (4,5), Africa (1,25), Europa străină (0,9) și Asia de peste mări(0,8 hectare de persoană). Dintre țările individuale, pe lângă Australia, cel mai înalt nivel de disponibilitate a terenurilor se distinge, de exemplu, Rusia (11,4 hectare per persoană), Brazilia (5,2), Republica Democrată Congo (4,8), SUA (3,4), Argentina ( 3.1), Iran (2,3 hectare per persoană).

Cu toate acestea, pentru toată importanța indicatorului specific de furnizare a terenurilor, indicatorul de furnizare a terenurilor arabile este și mai important. Pentru întreaga lume, acum are în medie 0,20 hectare de persoană. Australia și Oceania (1,8 hectare pe persoană) se deosebesc de regiunile individuale și conform acestui indicator, urmate de CSI (0,8), America de Nord (0,6), America de Sud (0,35), Europa străină (0, 25), Africa ( 0,22) și Asia străină (0,13 ha de persoană). În ceea ce privește țările individuale, diferențele dintre ele (în exemple individuale) sunt prezentate în Tabelul 21.

Tabelul 21

SECURITATE PENTRU FRODURI ÎN UNELE ȚĂRI

Vom da câteva date despre fondul funciar al Rusiei separat. În general, este de 1.709 milioane de hectare, dintre care aproximativ 1.100 de milioane de hectare sunt situate în zona de permafrost. La sfârșitul anilor 1990. în structura acestui fond, terenurile agricole au reprezentat 13% (inclusiv terenurile arabile - 7,5%), terenurile forestiere - 61%, terenurile sub clădiri rezidențiale, industriale și de transport - 2,2%.

Timp de multe secole, dacă nu chiar de milenii, omenirea se străduiește să crească suprafața terenurilor cultivate - în primul rând arabile - reducând pădurile pentru aceasta, arând pajiști și pășuni, irigând stepele și deșerturile uscate etc. Cu alte cuvinte, un atac este în curs de desfășurare pe așa-numitele alte meleaguri. Există succese considerabile pe această cale. Deci, numai în anii 1900-1990. totalul terenurilor agricole din lume s-a dublat. Cu toate acestea, populația crește mai repede, iar acest lucru în sine predetermină tendința către o scădere a furnizării specifice de teren arabil: dacă în 1950 indicatorul mondial era de 0,48 ha pe 1 persoană, în 1990 - 0,28, atunci în 2005 - aproximativ 0,20 hectare de persoană.

Dar acesta este doar un motiv pentru scăderea bogăției pe cap de locuitor. Cealaltă este degradarea crescândă a solului și a acoperirii solului.

Resurse geotermale

Suprafața planetei este de obicei împărțită în trei regiuni geotermale: hipertermică, semi-termică și normală. Regiunea hipertermică, cu un gradient de temperatură mai mare de 80 o C / km, este cel mai de preferat pentru construcția centralelor geotermale. Zona semitermică are un gradient de temperatură de 40 până la 80 o C / km. Calitatea energiei geotermale este de obicei scăzută și este mai bine să o folosiți direct pentru încălzirea clădirilor și a altor structuri. O regiune termică normală cu un gradient de temperatură mai mic de 40 o C / km este considerată a fi puțin promițătoare atunci când se utilizează căldura Pământului. Astfel de zone ocupă cel mai extins teritoriu, debitul de căldură fiind în medie de 0,06 W / m 2.

Toate sursele de energie geotermală sunt împărțite în petrotermale și hidrotermale. Aerisirile petrotermale se găsesc în zone ale scoarței terestre în care nu există apă. La o adâncime de peste 3 km, temperatura este destul de ridicată. Prin introducerea apei într-o astfel de sursă printr-o fântână, aburul poate fi obținut de la alta. Utilizarea căldurii „uscate” a Pământului se bazează pe acest principiu.

Izvoarele hidrotermale, la rândul lor, sunt împărțite în apă, abur și abur. Sursele de apă apar la diferite adâncimi. Una dintre condițiile principale pentru existența lor este prezența unui strat impenetrabil de roci deasupra apei. La presiune ridicată, apa poate fi încălzită la temperaturi peste 100 o C și poate ieși la suprafața pământului sub forma unui amestec de abur-apă.

În depozitele de abur-apă și abur, acviferele sunt situate între două straturi etanșe la apă. Cel inferior transferă căldura din miezul Pământului, iar cel superior nu îi permite să iasă la suprafața pământului. În astfel de locuri, apa se transformă în abur și când presiune ridicata- în apă supraîncălzită. Extragerea aburului pe suprafața pământului este posibilă numai prin forare.

Resursele geotermale au fost explorate în multe țări ale lumii: în SUA, Italia, Islanda, Noua Zeelandă, Rusia, Filipine etc. Rezervele descoperite de ape geotermale din Rusia pot furniza aproximativ 14 milioane m 3 de apă caldă pe zi, ceea ce echivalează cu 30 de milioane de tone de combustibil echivalent. În același timp, rezervele de ape geotermale aduse la suprafața pământului sunt utilizate cu 5%. În țara noastră, zăcămintele de ape geotermale sunt exploatate în Sahalin, Kamchatka și Insulele Kuril, în teritoriile Krasnodar și Stavropol, Dagestan și Ingușetia. Zona Kuril-Kamchatka a vulcanismului tânăr se distinge prin apropierea maximă a sistemelor geotermale de suprafața pământului. Cel mai mare și mai promițător din Kamchatka este câmpul Mutnovskoye, situat la 130 km de orașul Petropavlovsk-Kamchatsky. Lucrările de foraj au fost efectuate aici din 1978. Până în prezent, aproximativ 90 de puțuri au fost forate cu o adâncime de 250-2500 m. Rezervele totale sunt estimate la 245 MW.

Trimite-ți munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Folosiți formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

TEST

pe tema: „Resurse geotermale”

1. Conceptul și clasificarea resurselor geotermale

2. Etapele și etapele studiului geologic al subsolului

3. Principii și metode de studiu și evaluare a resurselor geotermale

4. Stație geotermală din Belarus

Concluzie

Bibliografie

stație de resurse de geotermie a subsolului

1. Concept și clasăidentificarea resurselor geotermale

Energia geotermală - producția de energie electrică, precum și energia termică din energia conținută în intestinele pământului.

Avantajul energiei geotermale este siguranța aproape completă pentru mediu. Cantitatea de CO2 eliberată în timpul producției de 1 kW de energie electrică din geo-temperatură ridicată izvoare termale, este de la 13 la 380 g (de exemplu, pentru cărbune este egal cu 1042 g la 1 kW / h).

Sursele de energie geotermală conform clasificării Agenției Internaționale pentru Energie sunt împărțite în 5 tipuri:

Depozitele de abur uscat geotermal sunt relativ ușor de dezvoltat, dar destul de rare; cu toate acestea, jumătate din totalul centralelor geotermale care operează în lume utilizează căldura acestor surse;

Sursele de abur umed (amestecuri de apă fierbinte și abur) sunt mai frecvente, dar atunci când sunt dezvoltate, este necesar să se rezolve problemele de prevenire a coroziunii echipamentelor GeoTPP și a poluării mediului (îndepărtarea condensului din cauza grad înalt salinitatea sa);

Depozitele de apă geotermală (conțin apă fierbinte sau abur și apă) - sunt așa-numitele rezervoare geotermale, care se formează ca urmare a umplerii cavităților subterane cu precipitații atmosferice cu apă încălzită de magma din apropiere;

Roci fierbinți uscate încălzite de magmă (la o adâncime de 2 km sau mai mult) - rezervele lor de energie sunt cele mai mari;

Magma, care este rocile topite încălzite la 1300 ° C.

Experiența dobândită de diferite țări se referă în principal la utilizarea aburului natural și a apelor termale, care sunt încă cea mai realistă bază pentru energia geotermală. Cu toate acestea, dezvoltarea sa pe scară largă în viitor este posibilă numai cu dezvoltarea resurselor petrogeotermale, adică energia termică a rocilor fierbinți, a căror temperatură la o adâncime de 3-5 km depășește de obicei 100 ° C.

În comparație cu sursele tradiționale de energie, următoarele avantaje ale resurselor geotermale sunt evidente: inepuizabilitatea, omniprezenta, proximitatea față de consumator, localitatea de a furniza consumatorului căldură și electricitate, aparținând resurselor locale, automatizare completă, siguranță și dezertare practică a energiei geotermale. producție, competitivitate economică, posibilitatea de a construi instalații cu putere redusă, respectarea mediului.

Cu toate acestea, specificitatea resurselor geotermale include și o serie de dezavantaje: potențialul de temperatură scăzută al agentului de răcire, netransportabilitate, dificultăți de depozitare, surse împrăștiate, experiență industrială limitată.

În prezent, se obișnuiește să distingem 2 clase principale de resurse geotermale - hidro și petrogeotermale. Primele reprezintă acea parte a resurselor de energie geotermală, care este limitată la rezervoare naturale și este reprezentată de purtători naturali de căldură: apă freatică, abur sau amestecuri abur-apă. Acestea sunt operate industrial prin sisteme de circulație (Franța, SUA, Germania, Danemarca, Ucraina, Polonia, Elveția, Rusia etc.). Petrogeotermic - acea parte a energiei termice a subsolului, care este asociată direct cu scheletul rocilor purtătoare de apă sau cu rocile practic impenetrabile. Tehnologia de extragere a resurselor petrogeotermale (adâncimea de foraj de până la 10 km) este la nivel experimental. Doar câțiva au experimentat sisteme de circulație cu colectoare artificiale în SUA, Anglia, Japonia, Rusia (Tirnaiauz), Germania, Franța.

Rezervele operaționale (resursele) de energie hidrogeotermală sunt în general înțelese a însemna cantitățile de căldură și apă care pot fi obținute din acviferul evaluat (complex) prin structuri de admisie a apei care sunt raționale în termeni tehnici, economici și de mediu pentru un mod dat de funcționarea acestora și calitatea corespunzătoare a purtătorului de căldură (temperatura, compoziția chimică și gazoasă) pe toată durata de viață estimată. Rezervele de căldură operaționale sunt exprimate fie în unități de capacitate, fie în tone de combustibil (convențional) pe an, rezervele operaționale ale apelor termale au dimensiunea consumului volumetric pentru apă (l / s, m3 / zi) sau consumul de greutate pentru abur și abur- amestecuri de apă (kg / s, t / zi).

Cea mai completă clasificare a resurselor și rezervelor de energie geotermală a fost elaborată de E. I. Boguslavsky.

Este recomandabil să luați 20єC ca limită inferioară a temperaturii apelor termale, luând în considerare posibila utilizare a pompelor de căldură și disponibilitatea în multe industrii. economie nationala nevoia de fluide subterane de transfer termic cu temperaturi de 20-40є С.

Ape cu potențial scăzut (cu o temperatură de 20-100єC), în compoziția cărora este recomandabil să se distingă o subclasă de ape cu temperaturi de 20-40єC. Aceste ape pot fi consumate pentru necesități de inginerie termică, în principal cu utilizarea căldurii pompe. De asemenea, pot fi utilizate în mod eficient pentru dezghețarea rocilor înghețate și spălarea placatoarelor, intensificarea pescuitului, încălzirea teren deschis, injecție în formațiuni oleaginoase, procese tehnologice necesită purtători de căldură de calitate inferioară. Scopul principal este furnizarea de căldură, instalațiile industriale, agricole și municipale.

Apele cu potențial mediu (100-150єC) pot fi utilizate în mod eficient atât pentru alimentarea cu căldură a instalațiilor industriale, agricole și comunale, cât și pentru a genera electricitate utilizând fluide de lucru intermediare.

Apele de înaltă calitate (peste 150єC) pot fi utilizate în mod eficient pentru a genera electricitate într-un ciclu direct. În compoziția acestor ape, este recomandabil să separați apa supraîncălzită (150-250єC), foarte supraîncălzită (250-350єC) și extrem de supraîncălzită (mai mult de 350єC).

Calitatea apelor termale destinate utilizării medicamentoase (în termeni de temperatură, salinitate, compoziție ionică și gazoasă, saturația gazelor, conținutul de microelemente active farmacologic, radioactivitate, pH în ape) ar trebui evaluată în conformitate cu cerințele speciale pentru studiu și clasificări ale apelor minerale medicinale.

2. Etapele și etapele studierii resurselor geotermale ale subsolului

Sursele resurselor geotermale sunt:

Apele geotermale subterane;

Călduros lanțul muntos subsol.

Resursele geotermale pot fi utilizate pentru:

Primirea energiei electrice;

Alimentarea cu apă caldă;

Alimentarea cu căldură a spațiilor rezidențiale și industriale;

Scopuri medicale, de îmbunătățire a sănătății și alte scopuri datorate valorii, utilității și altor caracteristici ale resurselor geotermale ale subsolului.

1) Explorarea geologică regională a subsolului se efectuează în următoarele etape:

Lucrări de cercetare geologică la scară mică;

Lucrări de cercetare geologică la scară medie;

Lucrări de cercetare geologică la scară largă.

2) Căutarea resurselor geotermale ale subsolului și evaluarea zăcământului se efectuează în scopul identificării și estimării preliminare a zăcământului adecvat dezvoltării. Căutarea resurselor geotermale ale subsolului și evaluarea zăcământului se efectuează în următoarele etape: - lucrări de prospecțiune; - evaluarea depozitului.

3) Explorarea resurselor geotermale ale subsolului și pregătirea unui zăcământ pentru dezvoltare se efectuează pentru a obține informații despre fenomenele și procesele care au loc în subsol, despre structura geologică a zăcământului, caracteristicile tehnologice și alte caracteristici ale zăcământului, calitatea și cantitatea resurselor geotermale ale subsolului, despre condițiile de dezvoltare a zăcământului, permițând efectuarea unei evaluări geologice și economice a acestui domeniu. Explorarea resurselor geotermale și pregătirea unui depozit pentru dezvoltare se efectuează în următoarele etape:

Explorarea preliminară a resurselor geotermale ale subsolului, efectuată pentru a obține date fiabile pentru o evaluare preliminară a calității și cantității rezervelor identificate de resurse geotermale ale subsolului, pentru a obține o evaluare industrială economică a terenului, care să justifice fezabilitatea finanțării în continuare lucrări de explorare;

Explorarea detaliată a resurselor geotermale ale subsolului, efectuată pentru pregătirea terenului pentru dezvoltare. Pe baza rezultatelor explorării detaliate a resurselor geotermale ale subsolului, se dezvoltă condiții permanente de explorare a resurselor geotermale ale subsolului, conform cărora sunt calculate rezervele de resurse geotermale ale subsolului;

Explorarea suplimentară a resurselor geotermale ale subsolului, efectuată pe un teren explorat detaliat, dar care nu este transferat pentru dezvoltare, în caz de explorare insuficientă a acestui câmp, precum și pe un câmp în curs de dezvoltare, dacă este necesar să-l studieze în continuare cu o revizuire a volumelor și tehnologiei de producție, prelucrare primară(curățare, îmbogățire) utilizarea resurselor geotermale ale subsolului;

Explorarea operațională a resurselor geotermale ale subsolului, efectuată în procesul de dezvoltare a câmpului pentru a clarifica cantitatea și calitatea rezervelor de resurse geotermale ale subsolului, pentru a obține alte informații geologice necesare întocmirii planurilor anuale pentru dezvoltarea operațiunilor miniere.

3. Principii și metode de studiuși evaluarea resurselor geotermale

Creșterea eficienței prospectării și explorării, care, la rândul său, este posibilă în condițiile îmbunătățirii continue a principiilor și fundamentelor metodologice ale planificării și implementării acestora, este importantă în ciclul sarcinilor de implicare pe scară largă a resurselor hidrogeotermale în combustibilul țării și echilibrul energetic. Metodologia pentru planificarea lucrărilor de prospecțiune și explorare pentru apele termale, precum și pentru alte tipuri de minerale, ar trebui să pornească de la principiul fundamental al fezabilității ecologice și economice. Implementarea sa eficientă este posibilă dacă sunt respectate principiile generale de conducere ale studiului de teren: completitudinea studiului, aproximare consecventă, fiabilitate egală, minimizarea costurilor de muncă, materiale și de timp necesare social.

Una dintre cele mai importante este cerința pentru organizarea lucrărilor de prospectare și explorare, care permite, cu un minim de costuri necesare social, să efectueze o evaluare geologică și economică etapă cu etapă a depozitelor și a zonelor.

Scopul final al întregului ciclu de cercetare este descoperirea, evaluarea geologică, economică și de mediu a depozitelor de purtători naturali de căldură, adică determinarea valorii rezervelor lor operaționale și a potențialului de energie termică, precum și evaluarea condițiilor și a indicatorilor tehnici și economici extinși pentru dezvoltarea acviferelor productive, a complexelor sau a zonelor fracturate.

Când se studiază resursele geotermale, se utilizează o gamă destul de largă de metode, care este determinată în fiecare caz de complexitatea și caracteristicile obiectului studiat și de gradul de cunoaștere a acestuia în perioada anterioară.

În general, principalele tipuri de lucrări de teren sunt: ​​topografie geologică și hidrologică, topografii speciale (geotermale, gazo-hidrochimice etc.), topografie de recunoaștere a sitului de explorare, foraje și studii termohidrodinamice ale puțurilor, lucrări geofizice și hidrologice, observații staționare a modurilor naturale și perturbate ale apelor termale și reci, examinarea puțurilor adânci forate anterior și a instalațiilor de admisie a apei, prelevarea de probe de apă și material de bază, tipuri speciale de cercetare (geofizică, hidrogeochimică, geotermală, izotopică, fizică nucleară etc.).

Inspecția geologică și hidrogeologică, în funcție de mărimea și complexitatea obiectelor studiate, se efectuează pe o scară de 1:50 000 - 1:10 000 (în unele cazuri 1: 5000), în principal în căutarea tipului de venă fracturată depozite. Scopul studiului este de a studia structura geologică, condițiile geotermale și hidrogeologice ale câmpului și zonele adiacente, delimitând cele mai productive zone. O atenție deosebită trebuie acordată studiului condițiilor de deversare a apelor termale și reci, jeturilor de abur-gaz, zonelor încălzite și zonelor de roci modificate, precum și identificării zonelor de defecte tectonice.

Cercetările speciale sunt efectuate, de regulă, în combinație cu cercetări geologice și hidrogeologice sau ca tip independent de lucru în etapa de prospecțiune (de obicei, când un studiu geologic și hidrogeologic a fost efectuat mai devreme). Obiectivele acestor anchete sunt cartarea parametrilor individuali (sau complecși) care sunt indicatori (criterii) de căutare directe sau indirecte: temperatura, componentele compoziției chimice și izotopice a gazelor, a apelor subterane și a apelor de suprafață. Aceste studii sunt efectuate prin efectuarea de sondaje termometrice (sondaj sau în puțuri de mică adâncime), aerospațiale (sondaj IR) și gazo-hidrochimice (testarea tuturor manifestărilor de abur, gaze și apă, eșantionarea gazului subteran etc.).

Un sondaj de recunoaștere a zonelor de explorare se efectuează în principal la începutul lucrărilor de explorare (zona construită, acoperirea pădurilor, pasabilitatea, disponibilitatea comunicațiilor, alimentarea cu energie etc.).

Lucrările de foraj includ forarea sondelor de prospecțiune, explorare, explorare și producție, observare și (dacă este necesar) puțuri de injecție. Principalul tip de cercetare pentru a obține informațiile necesare pentru evaluarea rezervelor operaționale ale agentului de răcire este o lucrare specială de filtrare experimentală. Metodologia pentru realizarea acestor lucrări este determinată de scopul lor, de etapele cercetării, de complexitatea condițiilor hidrogeologice și hidrogeotermale. Lucrările experimentale de filtrare în funcție de modul în care sunt realizate sunt împărțite în orificii realizate utilizând energia elastică a formațiunii (zona de fractură), ridicarea termică (ridicarea cu abur), ridicarea gazului, pomparea, efectuate cu echipamente speciale de ridicare a apei, și injecție.

În funcție de scopul preconizat, orificiile de evacuare (pompare) sunt împărțite în test, pilot și producție pilot.

Eliberările de încercare (pompare) se efectuează în stadiul lucrărilor de prospecțiune; în cazuri individuale- în etapele de recunoaștere preliminară și detaliată. În etapa de prospectare, sarcina ieșirilor de probă (pompări) este de a obține informații preliminare cu privire la proprietățile de filtrare și capacitate ale rocilor, conținutul de apă al acestora, calitatea și temperatura apelor termale, amestecurile abur-apă și abur.

Eliberările experimentale (pompare) sunt efectuate în etapele explorării preliminare și detaliate și sunt împărțite în unice, în grup și în grup. Sarcinile lor sunt: ​​determinarea parametrilor hidrogeologici calculați ai orizonturilor productive și a caracteristicilor de filtrare ale zonelor fracturate, identificarea modelelor schimbării lor în plan și secțiune; stabilirea relației dintre debitul puțurilor și scăderea nivelului apei; determinarea valorilor limitelor de nivel la evaluarea rezervelor prin metoda hidraulică etc.

Eliberările experimental-operaționale (pompare) se efectuează în câmpuri de tip venă fracturată pentru a obține informații inițiale pentru evaluarea rezervelor operaționale ale apelor termale utilizând metoda hidraulică. Sarcina principală este de a identifica dependența de scăderea nivelului în timp la un debit de proiectare dat. Acestea sunt efectuate până la obținerea în timp a unor regularități stabile ale nivelurilor și (sau) calității apei în puțurile de observare, permițându-le să prezică retragerea lor la sfârșitul duratei de viață estimate a câmpului (sitului).

Înainte de a efectua producția de testare, pilot și pilot (pompare), este necesar să se măsoare poziția nivelurilor apelor subterane într-un cadru natural (sau rezervor și suprapresiune), temperatura apei la capul fântânii și în condițiile rezervorului și să se ia probe de apă pentru scopuri generale analiză.

Studiile hidrologice sunt efectuate în căutarea și explorarea depozitelor de apă termală de tip venă fracturată, care sunt, într-un grad sau altul, în legătură cu apele de suprafață... În procesul de cercetare, ar trebui obținute date privind regimul de curgere, nivelul, temperatura și regimul chimic al râurilor, izvoarelor reci din zona câmpului și din zonele adiacente din amonte și aval ale căii navigabile.

Observațiile staționare ale regimului natural al apelor termale se efectuează atât la fântâni, cât și la sursele de apă termală. Acestea includ observații ale regimului debitelor surselor, jeturilor de abur-gaz, compoziției chimice (inclusiv gazului) și temperaturii. Sarcini:

Clarificarea condițiilor de interconectare a apelor subterane termice și de suprafață;

Determinarea modificărilor sezoniere și pe termen lung în scurgerea de primăvară a apelor termale;

Studiul naturii modificărilor mineralizării, compoziției chimice și gazoase, a temperaturii apelor termale în secțiunile anuale și pe termen lung;

Determinarea parametrilor de interconectare a apelor termale din zonele individuale de fractură.

Observațiile regimului perturbat al apelor termale în zonele de exploatare a instalațiilor de admisie a apei ar trebui să includă observații ale nivelului apei în puțurile de observație operaționale și special echipate, pentru compoziția chimică și gazoasă a apelor termale, pentru temperatura apei și debitul și de-a lungul sondei, debitul puțurilor de admisie a apei.

Metodele speciale de cercetare (hidrogeochimice, geotermale, izotopice, nucleare-fizice) sunt destinate clarificării condițiilor pentru formarea rezervelor operaționale ale apelor termale, identificarea și localizarea zonelor de reîncărcare și descărcare, studierea condițiilor de interacțiune dintre acvifere prin separare straturi cu permeabilitate redusă și interacțiunea dintre zonele fracturate, precum și pentru studierea proceselor de mutare a apei injectate în straturi, răcirea acesteia etc. Aceasta include, de asemenea, studii geobotanice, care se efectuează în stadiul de prospecțiune la tipul de venă fracturată câmpuri. Acestea constau în studiul comunităților de plante, care sunt utilizate pentru identificarea și delimitarea zonelor de încălzire și manifestări termice latente.

Metode geofizice. Atunci când se studiază zăcămintele apelor termale, se utilizează aproape toate tipurile de metode geofizice: foraj, sol, aerograf etc. Cu ajutorul lor se clarifică structura geologică a teritoriului studiat (în special adânc), se efectuează stratificarea hidrogeologică și corelația secțiunilor se studiază caracteristicile hidrogeodinamice, hidrogeochimice și hidrogeotermice ale stratelor studiate.

Metodele terestre, acvatice (marine) și de aerografie oferă un studiu aproape continuu al teritoriului. Acestea includ prospecții electrice, seismice, gravimetrice, radio și termometrie, de cele mai multe ori efectuate în versiunea terestră, dar pot fi efectuate pe fundul rezervoarelor sau de la suprafața apei: aceleași metode, cu excepția prospecției seismice, sunt implementate folosind aeronave... Pe lângă cercetările geofizice ale puțurilor (GIS), lucrările la sol și aerograf sunt efectuate prin stabilirea unor observații speciale pe teren sau pe baza reinterpretării materialelor polivalente disponibile.

Metodele de indicare a peisajului în raport cu obiectul cercetării sunt împărțite în sol și la distanță.

Metodele bazate pe sol sunt utilizate în cercetarea geotermală foarte limitat, numai pentru referențierea geologică și decodificarea anomaliilor detectate prin metode de teledetecție. În același timp, sarcinile planului geologic și hidrogeologic general și ale unei direcții geotermale speciale sunt rezolvate.

În căutarea apelor termale și a altor tipuri de lucrări geologice, metodele de teledetecție (aerospațială) sunt utilizate pe scară largă. Cu ajutorul lor, suprafața pământului este supravegheată, înregistrând lumină, infraroșu și decimetru câmpuri electromagnetice, adică având o lungime de 0,3 microni până la 1,0 m. metodele moderne de teledetecție sunt în esență un complex de metode de prospecție electrică, termometrie, știință a peisajului, folosind atât metodele enumerate, cât și observațiile vizuale.

Când se studiază de la distanță suprafața Pământului, atât vehiculele aeriene (aeronave, elicoptere), cât și spațiul (echipat nave spațiale, sateliți artificiali Pământ, stații științifice orbitale). Altitudinea observațiilor aeriene variază de la câteva zeci de metri la câțiva kilometri, iar observațiile spațiale - de la 300 la 3000 km.

Fotografia aerospațială (AFS și KFS) și fotografia în infraroșu sunt deosebit de importante în prognozarea, căutarea și prospectarea apelor termale.

Fotografia aerospațială este în prezent principalul tip de teledetecție. Când filmați cu navă spațială acoperă o suprafață imensă, măsurată în sute de mii de kilometri pătrați, în timp ce de la avioane - doar zeci de kilometri pătrați. În general, APS și CPS permit rezolvarea unei serii de probleme geologice și hidrogeologice, cu toate acestea, aceste informații nu sunt întotdeauna suficiente pentru studii hidrogeotermale.

Fotografia cu infraroșu se bazează pe capacitatea corpurilor naturale de a emite raze infraroșii. Intensitatea lor este determinată de temperatura și emisivitatea acestor corpuri. Imagistica în infraroșu este cea mai importantă metodă de teledetecție în explorarea geotermală, mai ales atunci când se studiază vulcanismul activității hidrotermale, care se manifestă în partea de aproape a suprafeței secțiunii. În condiții de ceață și ceață, fotografierea IR are un avantaj semnificativ față de AFS și FSC și vă permite să obțineți o imagine de bună calitate. Cu ajutorul imaginii în infraroșu, este posibil să se rezolve o serie de probleme hidrogeologice: să se evalueze conținutul de umiditate al solurilor, să se determine nivelul apelor subterane, să se identifice zonele de descărcare a apelor subterane în zonele de apă, să se urmărească defectele tectonice din apă , pentru a contura zonele talik, pentru a detecta zonele încălzite ale suprafeței pământului, pentru a dezvălui ieșirile apelor termale.

4 ... Gstație termică din Belarus

În republică, au fost descoperite două teritorii în regiunile Gomel și Brest cu rezerve de ape geotermale cu o densitate mai mare de 2 tone de conv. t / m2 și o temperatură de 50 ° C la o adâncime de 1,4-1,8 km și 90-100 ° C la o adâncime de 3,8-4,2 km. Dar condiții de temperatură intestinele teritoriului republicii nu au fost suficient studiate. Adâncime mare apariția apelor termale, temperatura relativ scăzută a acestora, salinitatea ridicată și debitul scăzut al puțurilor (100-1150 mc / zi) nu permit în prezent să se considere apele termale ale republicii ca o sursă de energie care merită atenție.

În februarie 2010, prima stație geotermală din Belarus a fost lansată la întreprinderea Brest.

A fost lansată lucrarea primei stații geotermale din țară. Proiectul pilot a fost realizat de complexul de sere Berestye. De fapt, acesta este un cuvânt nou în utilizarea surselor alternative de energie.

Pe teritoriul plantei, a fost forată o fântână cu o adâncime de 1520 metri, unde temperatura apei depășește 40 de grade. Este adevărat, volumul sursei sa dovedit a fi mic. În procesul lucrări ulterioare s-a constatat că la o adâncime de 1000-1100 de metri există straturi foarte groase de suficient de calde, aproximativ 30 de grade, apă potrivită pentru uz industrial. Este nesărat, de înaltă calitate. Următorul pas a fost achiziționarea de pompe de căldură și alte echipamente speciale.

O stație geotermală este un sistem electronic-mecanic care permite, relativ vorbind, de la 1000 de litri de apă la o temperatură de 30 de grade, de exemplu, 300 de litri de apă la o temperatură de 65 de grade și 700 de litri la o temperatură de 4 grade. Apa fierbinte merge pentru încălzirea serelor. Iar cel rece, conform proiectului, va fi purificat și furnizat rețelei de băut din oraș în limitele a o mie și jumătate de mii de tone pe zi. Acesta va fi îmbuteliat și vândut.

Sistemul de până acum oferă 1,5 hectare de sere și este legat de ciclul general cu o căldare. Căldura naturală este distribuită pe o parte a zonei ocupate de flori, linie de salată, castraveți și roșii. S-a făcut astfel încât, dacă temperatura aerului scade brusc, camera centrală a cazanului se va conecta imediat. Conform calculelor, 1 milion de metri cubi de gaz vor fi înlocuiți anual, iar acest lucru va economisi mai mult de 200 de mii de dolari. De exemplu, combustibilul economisit poate fi folosit pentru a încălzi mai mult de o sută și jumătate de cabane cu două etaje. Capacitatea stației este de o gigacalorie pe oră. Stația oferă mai multă căldură decât cea calculată conform proiectului.

Întregul sistem de control funcționează în modul automat și totul parametrii doriti afișat pe monitor în camera centrală a cazanului.

Principala dificultate a fost și rămâne în continuare că practic nu există specialiști în proiectarea și punerea în funcțiune a unor astfel de sisteme.

Fântâna a fost forată de Belgeologia pentru a căuta petrol, gaze și alte minerale. Lucrarea a fost finanțată de Ministerul Resurselor Naturale și Protecția Mediului din Republica Belarus. Două pompe de căldură puternice costă aproximativ 100 de mii de euro. A ajutat comitetul executiv regional, a folosit propriile fonduri. În general, proiectul a fost ieftin. În plus, ar trebui să dea roade în 5 ani.

Dacă apa este pompată din adâncime, atunci în niciun caz nu se creează un vid acolo. Paturile de nisip saturate cu apă sunt în mod constant reînnoite. Și încălzirea se datorează temperaturii pământului.

Concluzie

Resurse geotermale - cantitatea de căldură conținută în litosferă sau în secțiunile acesteia, până la o adâncime realizabilă din punct de vedere tehnic prin foraj pentru perioada prognozată.

Principalele etape ale studiului resurselor geotermale sunt:

Explorarea geologică regională a subsolului;

Căutarea resurselor geotermale ale subsolului și evaluarea zăcământului;

Explorarea resurselor geotermale ale subsolului (inclusiv exploatarea probelor de depozite de hidrocarburi sau foraje individuale), pregătirea unui depozit pentru dezvoltare.

Principalele tipuri de lucrări de teren sunt: ​​topografie geologică și hidrologică, topografii speciale (geotermale, gazo-hidrochimice etc.), topografie de recunoaștere a sitului de explorare, sondaje și studii termohidrodinamice ale puțurilor, lucrări geofizice și hidrologice, observații staționare ale regimuri perturbate ale apelor termale și reci, inspecția sondelor adânci forate anterior și exploatarea instalațiilor de admisie a apei, prelevarea de probe de apă și material de bază, tipuri speciale de cercetare (geofizică, hidrogeochimică, geotermală, izotopică, fizică nucleară etc.).

Condițiile de temperatură ale intestinelor teritoriului Republicii Belarus au fost insuficient studiate. Adâncimea mare de apariție a apelor termale, temperatura relativ scăzută a acestora, salinitatea ridicată și debitul scăzut al puțurilor (100-1150 metri cubi / zi) nu permit în prezent să se considere apele termale ale republicii ca o sursă demnă de energie.

Bibliografie

1. A. A. Shpak, I. M. Melkanovitsky, A.I. Serezhnikov „Metode pentru studiul și evaluarea resurselor geotermale”. Moscova: Nedra, 1992. - 316 p.

3.www.baltfriends.ru

4.www.news.tut.by

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Conceptul și structura resurselor geotermale ca rezerve de căldură adâncă a Pământului, a căror exploatare este fezabilă din punct de vedere economic de către modern mijloace tehnice... Sursele și soiurile lor. Principii și etape de utilizare a căldurii profunde „uscate”.

prezentare adăugată 30.09.2014


Dezvoltarea și evaluarea eficienței măsurilor de îmbunătățire a tehnologiei de producere a iodului (brom) din geotermale și asociate ape industriale zăcăminte de petrol și gaze. Direcțiile și semnificația simplificării mecanismului de extracție a iodului și bromului.

articol adăugat la 30.11.2015


Etalonarea explorării geologice, determinată de gradul de explorare a obiectelor, care este evaluat de categoriile de rezerve și resurse probabile de minerale solide. Analiza comparativa studiul geologic al intestinelor din Kazahstan și practica mondială.

rezumat adăugat la 01.01.2016


Distribuția vulcanilor activi, a sistemelor geotermale, a zonelor de cutremur și a vectorilor cunoscuți de migrație a plăcilor. Roci vulcanice și intruziuni superficiale. Structuri inverse magnetice inferioare. Chimia rocilor primare, diagnosticarea defectelor majore.

rezumat, adăugat 08/06/2009


Explorarea zăcămintelor de aur. Modificări maxime de temperatură și presiune. Fluctuații de presiune și zdrobire hidraulică, fierbere și modificări ale condițiilor hidrogeologice ale sistemului. Concentrații de metale în sedimente din fântâni și surse geotermale.

rezumat, adăugat 08/04/2009


Studiul conținutului de cărbune al învelișului sedimentar din Belarus. Analiza structurii și compoziției formațiunii purtătoare de cărbune paleogen-neogen. Caracteristicile depozitelor explorate din epoca neogenă. Luarea în considerare a resurselor și a perspectivelor suplimentare pentru utilizarea cărbunelui brun.

hârtie pe termen adăugată la 28.04.2014


Energia geotermală: starea actuală și perspectivele de dezvoltare. Cercetări hidrogeotermale; principalele depozite de termice și ape minerale... Evaluarea predictivă a resurselor Republicii Dagestan, a metodelor de prospectare și explorare a gazelor și petrolului.

hârtie la termen, adăugată 15.01.2011


Ideea generala privind resursele și rezervele de petrol și gaze. Criterii economice în noua clasificare a rezervelor și a resurselor deduse. Un exemplu de reevaluare a rezervelor de depozite în fondul de substrat nealocat al platformei siberiene conform noii clasificări.

rezumat, adăugat 19.04.2011


Structura sferică a planetei conform lui E. Wichert și E. Suess. Programe moderne pentru studiul subsolului prin foraj fântâni super adânciși unde seismice. Caracteristici ale scoarței terestre, litosferei, astenosferei, mantalei și nucleului pământului, diferențierea gravitațională.

rezumat, adăugat 20.05.2010


Metodologie pentru studierea pantelor și a sedimentelor de pantă. Schema de descriere a alunecărilor de teren. Metode pentru studierea reliefului fluvial și a depozitelor aluviale. Gully și gully aluvium. Explorarea teraselor de deasupra câmpiei inundabile. metoda de studiu a topografiei carstice a zonei.

Sursă geotermală (greacă GBYab - pământ și Iesm - căldură, căldură) - ieșire la suprafața apei subterane încălzite la peste 20 ° C. Există, de asemenea, o definiție conform căreia o sursă este numită fierbinte dacă are o temperatură mai mare decât temperatura medie anuală a unei zone date.

Majoritatea izvoarelor termale se hrănesc cu apă care este încălzită de intruziuni magmatice în zonele de vulcanism activ. Cu toate acestea, nu toate izvoarele termale sunt legate de astfel de zone, apa poate fi încălzită și în așa fel încât să se scurgă Apele subterane ajungeți la o adâncime de aproximativ un kilometru sau mai mult, unde stânca are mai mult temperatura ridicata datorită gradientului geotermic al scoarței terestre, care este de aproximativ 30 ° C pe km pentru primii 10 km.

Termic izvoare minerale Acestea sunt împărțite în cald (20-37 ° C), fierbinte (37-50 ° C) și foarte fierbinte (50-100 ° C).

Omul pur și simplu nu poate epuiza această resursă interioară - strict vorbind, neregenerabilă - a planetei. În locurile în care scoarța terestră este subțire și magma pătrunde la suprafață, această căldură poate fi utilizată pentru a transforma apa în abur, care transformă o turbină și furnizează energie electrică.

În funcție de modul de utilizare a energiei geotermale, se disting următoarele trei categorii:

Utilizare directă, în care apa caldă și aburul direcționat direct către suprafața Pământului sunt utilizate în sistemele de încălzire, horticultură și procese industriale;

Generarea de energie, în care căldura geotermală este utilizată pentru a conduce o turbină cu abur geotermal sau apă fierbinte; sau

Pompele de căldură care mișcă căldura și sunt utilizate pentru reglarea temperaturii clădirilor.

Metodele de utilizare directă, precum scăldatul și gătitul, nu necesită tehnologie avansată și există de mii de ani. În prezent, metodele de utilizare directă includ încălzirea clădirilor (și a districtelor, precum și a satelor și orașelor întregi), grădinăritul cu efect de seră, uscarea culturilor, acvacultura și procesele industriale, cum ar fi pasteurizarea.

Apele termale, așa cum am spus, sunt folosite pentru încălzire și ca sursă alternativă de electricitate. Reykjavik (capitala Islandei) este complet încălzită de căldura apelor termale. O serie de centrale electrice supraîncălzite funcționează în Italia, Islanda, Mexic, Rusia, Statele Unite și Japonia. ape termale cu temperaturi peste 100 ° C.

Căldura din surse de apă subterane este o sursă de energie ecologică și regenerabilă. Tehnologia pentru extragerea și conversia energiei geotermale în energie electrică este, de asemenea, sigură din punct de vedere al mediului. Utilizarea energiei geotermale nu duce la emisia de substanțe nocive, funingine și fum în atmosferă. În prezent, căldura intestinelor este utilizată în 78 de țări ale lumii. Dintre acestea, 24 de țări au învățat cum să genereze electricitate prin utilizarea aburului subteran. Acum există aproximativ 5 mii de instalații geotermale în Estonia. În Elveția, numărul de stații a depășit 40 de mii. În Suedia, sunt peste 300 de mii. În Statele Unite, există aproximativ 200 de mii de instalații de pompă de căldură, în Polonia, au fost instalate 600 de astfel de unități.

În teorie, resursele geotermale ale Pământului sunt suficiente pentru a satisface cerințele de energie umană, dar numai o fracțiune foarte mică dintre ele poate fi utilizată, de fapt, deoarece explorarea și forarea resurselor adânci este foarte costisitoare. Cu toate acestea, progresele tehnologice continue extind gama de resurse.

Primul generator geotermal a fost lansat în Italia în 1904 în regiunea Larderello din Toscana. Prințul Piero Ginori a aprins cinci lămpi în fața camerelor și deja în 1911 toscanii au lansat prima stație geotermală cu drepturi depline. Astăzi, stația asigură un milion de case în Toscana - un sfert din energia electrică a regiunii. Stațiile geotermale sunt utilizate în mod activ în Noua Zeelandă și Islanda - țări cu activitate vulcanică ridicată. Deci, în Islanda, există mai mult de 7 mii de surse geotermale: cel mai mare număr pe unitate de suprafață din lume. Datorită serelor care funcționează la izvoarele termale, într-o țară în care nu există pomi fructiferi peste tot, iar pe pământ cresc doar cartofi și varză, o mulțime de legume, dar și flori, 85% dintre islandezi trăiesc în case încălzite de apele izvoarelor termale. De asemenea, apa caldă este furnizată în numeroase sere și piscine.

Dar restul lumii? Principalele speranțe sunt asociate cu forarea profundă - de la 3 la 10 km - pentru a ajunge la așa-numita piatră tare fierbinte. Numai pe teritoriul Statelor Unite conține suficient pentru a furniza întregii umanități energie timp de 30 de mii de ani. Foraj profund a devenit o tehnologie familiară. Apa este turnată în fântână, unde fierbe, iese abur și întoarce turbinele generatoarelor. Singura problemă este că apa scapă în crăpăturile subterane și trebuie reînnoită constant. CU consecințe negative Aplicațiile acestei tehnologii s-au ciocnit în 1996 la Basel, Elveția: la scurt timp după injectarea apei în fântână, a avut loc un mic cutremur. Apa a fost îndepărtată, dar tremurăturile au continuat o vreme. Am concluzionat că în zonele predispuse la cutremure, această metodă de generare a energiei poate merge lateral. S-ar putea epuiza resursele geotermale? Acest lucru este, desigur, exclus. Dar răcirea locală a surselor este destul de posibilă, așa că în aceeași Toscana, producția de energie a atins capacitatea maximă în 1958, de atunci afacerile au scăzut. Capacitățile centralelor geotermale din lume la sfârșitul anilor 1990 au fost aproape înjumătățite din cauza creșterii costurilor de exploatare.

Astăzi, liderii mondiali în generarea de energie geotermală sunt Statele Unite, Filipine, Mexic, Indonezia, Italia, Japonia, Noua Zeelandași Islanda. Mai ales un exemplu strălucitor utilizarea energiei geotermale este deservită de acest din urmă stat. Insula Islandei a apărut pe suprafața oceanului ca urmare a erupțiilor vulcanice de acum 17 milioane de ani, iar acum locuitorii săi se bucură de poziția lor privilegiată - aproximativ 90% din casele islandeze sunt încălzite de energie subterană. În ceea ce privește generarea de energie electrică, există cinci centrale geotermale cu o capacitate totală de 420 MW, care utilizează abur fierbinte de la o adâncime de 600 până la 1000 de metri. Astfel, sursele geotermale generează 26,5% din toată energia electrică din Islanda.

electricitate minerală geotermală

Top 15 țări care utilizează energie geotermală (date pentru 2007)

Energia geotermală este un tip de surse regenerabile de energie (RES). Istoria utilizării energiei geotermale pentru balneoterapie începe cu Roma antică, pentru generarea de energie electrică - de la sfârșitul secolului al XIX-lea (orașul Lordderollo, Italia). Potrivit Congresului Geotermic Mondial, până în 2010 centralele geotermale cu o capacitate totală instalată de 10,7 GW, în lume funcționau sisteme de alimentare cu căldură geotermală cu o capacitate termică totală mai mare de 50,6 GW.

Acest tip de energie regenerabilă este practic inepuizabil, o fracțiune de procent din căldura din interiorul pământului este suficientă pentru a furniza toate nevoile de energie omenirea pe perioadă lungă de timp... Sursa de energie geotermală este căldura magmatică a Pământului. Zăcămintele geotermale sunt localizate cu zone de mișcare geologică a straturilor scoarței terestre și a proceselor vulcanice asociate. În aceste zone ale suprafeței pământului, fluxurile de magmă se ridică aproape de suprafață și încălzesc rocile sedimentare suprapuse, saturate cu apă.

Pentru apariția unui câmp geotermic, sunt necesare trei condiții principale: furnizarea de căldură profundă, prezența rocilor saturate cu apă și acvocluse deasupra lor. Precipitațiile atmosferice în zonele montane, unde rocile sunt goale, le pătrund și se îndreaptă spre panta lor cu o scădere a adâncimii, unde sunt încălzite de căldura magmatică. Purtătorul de căldură geotermală din fântână este furnizat unei centrale geotermale (GeoPP) și apoi se termină într-o altă fântână.

În practica internațională, se disting geotermia de suprafață (până la 400 m) și geotermala profundă. În geotermica de suprafață, căldura apelor subterane și a rocilor este utilizată cu dispozitivul de umbrele de foraj și câmpuri tubulare îngropate sub adâncimea de îngheț. Articolul discută problemele fântânilor geotermale cu o adâncime de 1500 până la 4000 m cu extracția lichidului de răcire geotermic în stare lichidă sau vapori.

Conform clasificării Agenției Internaționale pentru Energie (AIE), există cinci tipuri de depozite geotermale: abur uscat, abur umed, apă geotermală, roci fierbinți uscate, magmă. Resursele geotermale rusești asigură perspective bune dezvoltarea energiei electrice și termice. Conform datelor doctorului în științe tehnice. Profesorul P.P. Pentru cei fără brațe, potențialul lor brut este de 22,9 trilioane de picioare, potențial tehnic - 11,87 trilioane de picioare, potențial economic - 114,9 milioane de picioare.

Un total de 3.000 de puțuri geotermale au fost forate în Rusia, cu o adâncime de 2,5-3,5 km. În fig. 1 prezintă valorile capacităților sistemelor de alimentare cu căldură geotermală în regiunile Rusiei în 2003; în fig. 2 - valorile capacităților tehnologiilor individuale pentru utilizarea apelor geotermale. Conform datelor doctorului în științe tehnice. Profesorul O.A. Povarova, capacitatea totală a sistemelor de alimentare cu căldură geotermale existente este de până la 430 MW, promițând până la 21 GW.

În unele regiuni, utilizarea lor poate furniza până la 10% din consumul total de energie. În prezent, aporturile de apă termală sunt operate în principal în trei regiuni: Dagestan, Teritoriul Krasnodar, Peninsula Kamchatka. În 1984, existau aproximativ 250 de puțuri geotermale cu o adâncime de până la 3 km pe soldul întreprinderilor OJSC Podzemburgaz (Moscova).

Dintre toate tipurile de resurse geotermale conform clasificării IEC, Rusia are depozite de abur umed (Kamchatka, Insulele Kuril), apă geotermală (Kamchatka, Insulele Kuril, Caucazul de Nord), roci fierbinți uscate. Din depozite explorate - majoritatea conține apă geotermală cu o temperatură de suprafață de 70-110 ° C.

În perioada sovietică, apele geotermale au fost folosite în teritoriile Krasnodar și Stavropol, Kabardino-Balkaria, Osetia de Nord, Cecenia-Ingușetia, Dagestan, Regiunea Kamchatka, Crimeea, Georgia, Azerbaidjan și Kazahstan. În 1988, au fost produse 60,8 milioane m3 de apă geotermală (în Krasnodar, teritoriile Stavropol, Kabardino-Balkaria, regiunea Kamchatka).

În URSS, exista un sistem de explorare, dezvoltare și exploatare a resurselor geotermale. Institutul VSEGINGEO a dezvoltat un atlas de resurse geotermale din URSS cu 47 de zăcăminte cu rezerve de apă geotermală de 240-1000 m3 / zi. și hidroterme cu abur cu rezerve mai mari de 105-103 m3 / zi. Pe baza sa, NPO Soyuzburgeothermiya (Makhachkala) a dezvoltat un sistem pentru o aprovizionare geotermală promițătoare pentru țară.

În URSS, lucrările de cercetare științifică asupra acestei probleme au fost efectuate de institutele Academiei de Științe, ministerele de geologie și industria gazelor. Funcțiile principalelor organizații de cercetare au fost încredințate: asupra problemelor centralelor geotermale - Institutului Energetic numit după G.M. Krzhizhanovsky (Moscova), despre problemele alimentării cu căldură geotermală - la Central Scientific - Institut de cercetare echipamente de inginerie(Moscova), dar problemele de funcționare - către Academie servicii comunale(Moscova).

Dezvoltarea câmpurilor, amenajarea și funcționarea acestora, soluționarea tuturor problemelor (curățare, reinjectare) au fost realizate de către diviziile Ministerului Industriei Gazelor. A fost format din cinci departamente operaționale regionale, asociația de cercetare și producție „Soyuzgeotherm” (Makhachkala).

Funcționarea sistemelor de încălzire geotermală și alimentare cu apă caldă a clădirilor a fost încredințată Comitetului de construcții de stat al URSS. În URSS, primul document normativ privind geotermica, VSN 36-77 „Instrucțiuni pentru utilizarea integrată a apelor geotermale pentru alimentarea cu căldură a clădirilor și structurilor” a fost elaborat în 1977. În 1987, la Institutul „TsNIIEP Engineering Equipment” sub conducerea doctoratului. IN SI. Krasikov, au fost elaborate standarde de proiectare pentru "Alimentarea cu căldură geotermală a locuințelor și clădiri publiceși structuri ", VSN 56-87.

În prezent, resursele geotermale sunt practic utilizate în trei regiuni ale țării: Kamchatka și Insulele Kuril, teritoriul Krasnodar și Dagestan. Capacitatea totală a GeoPP-urilor din Kamchatka și Insulele Kuril este de 84,6 MW, inclusiv cea mai mare GeoPP din Rusia Mutnovskaya cu o capacitate de 50 MW. Depozitele geotermale cu purtătorul de căldură al apei sunt mult mai răspândite.

În teritoriul Krasnodar și Adygea, au fost explorate 18 zăcăminte de ape geotermale, dintre care 13 sunt exploatate, iar cinci sunt inactive fără consumatori. Un total de 86 de puțuri geotermale au fost forate în această regiune, dintre care 40 sunt în funcțiune. Conform datelor din 1986 din Fig. 3 prezintă structura producției de apă geotermală la zăcămintele teritoriului Krasnodar cu un volum total de 8,5 milioane m3, în Fig. 4 - structura consumului lor pentru încălzirea serelor cu un volum total de 4,6 milioane m3, în Fig. 5 - structura consumului pentru încălzirea și alimentarea cu apă caldă a instalațiilor cu un volum total de 3,9 milioane m3.

În fig. 6 prezintă un grafic al producției de apă geotermală în teritoriul Krasnodar cu o scădere de aproape trei ori față de perioada sovietică. Capacitatea termică potențială și producția de căldură din câmpurile geotermale din teritoriul Krasnodar și Adygea sunt prezentate în Fig. 7. Prima etapă a proiectului demonstrativ de furnizare a căldurii geotermale de 5 MW a fost implementată în această regiune.

123 de puțuri au fost forate în Dagestan, dintre care 58 de puțuri au fost operate la opt prize de apă. Cantitatea maximă de apă geotermală a fost produsă în 1988 - 9,4 milioane m3. În prezent, regiunea produce anual 4,1 milioane m3 de apă geotermală. Cel mai mare câmp din Dagestan este Kizlyarskoye, care produce anual 1,4 milioane m3 de apă geotermală din nouă puțuri.

În acest domeniu, două fântâni sunt reinjectate cu succes în două fântâni, în cantitate de 0,8 milioane m3 pe an, purtător de căldură geotermală uzată, care reprezintă 57% din volumul total de apă produsă. Sisteme de alimentare cu căldură cu dublu circuit. În primul circuit, agentul de răcire pentru încălzire este apă din așa-numitul orizont "Chokrak" cu o temperatură de 115 ° C, în al doilea - apă din orizontul Absheron cu o temperatură de 48 ° C.

Cu o populație din orașul Kizlyar de 45 de mii de oameni, 70% din populație este prevăzută cu încălzire geotermală și alimentare cu apă caldă. Există un proiect de creștere a capacității acestui sistem geotermal bazat pe asigurarea a 100% din cererea orașului cu reinjectarea întregului purtător de căldură uzat. Costul implementării a acestui proiect aproximativ 1 milion de dolari. Perioada de recuperare este de șapte ani.

În Makhachkala, șase puțuri geotermale cu un debit total de 13,6 mii m3 / zi funcționează pentru alimentarea cu apă caldă a clădirilor rezidențiale cu mai multe etaje. la o temperatură de 95-100 ° C. Aportul de apă termală geotermală din oraș are o capacitate de aproximativ un milion de m3 / an, cu un rezervor de stocare cu o capacitate de 4000 m3. În Rusia, cu rezerve mari de resurse geotermale, utilizarea lor practică este limitată.

Nu există o politică guvernamentală în domeniul energiei geotermale. Reguliînvechite, noile tehnologii sunt de utilizare limitată.