Litosfären är förknippad med resurser inte bara av traditionella typer av mineralbränsle, utan också av en sådan alternativ energityp som värmen i jordens inre.
Källor av geotermisk energi kan vara av två typer. Den första typen är underjordiska pooler av naturliga värmebärare - varmt vatten (hydrotermiska källor), ånga (ångvärme) eller en ånga -vattenblandning. I huvudsak är dessa direkt färdiga att använda underjordiska "pannor" varifrån vatten eller ånga kan produceras med konventionella borrhål. Den andra typen är värmen i det varma stenar... Genom att pumpa in vatten i sådana horisonter kan du också få ånga eller överhettat vatten för vidare användning för energisyfte.
Beroende på temperaturen på vatten, ånga eller ånga-vattenblandning är geotermiska källor uppdelade i låg- och medeltemperatur (med temperaturer upp till 130-150 ° C) och hög temperatur (över 150 ° C). Typen av dess användning beror till stor del på källans temperatur.
Det kan hävdas att geotermisk energi har fyra fördelar.
För det första är dess resurser praktiskt taget outtömliga. Denna slutsats kan nås trots de mycket stora skillnaderna i tillgängliga uppskattningar. Så, enligt tyska experter, når dessa resurser 140 biljoner tån, och vid sessionen vid World Energy Conference 1989 definierades de som "bara" 880 miljarder tår. Även om vi tänker på att resurser som är lämpliga för ekonomiskt bruk inte överstiger 1% av totalen, utgör de en avsevärd mängd. De flesta av dessa resurser är lågtemperaturkällor.
För det andra kräver användningen av geotermisk energi inte betydande kostnader, eftersom i detta fall det kommer om "färdiga att använda" energikällor skapade av naturen själv.
För det tredje är geotermisk energi miljövänlig och förorenar inte miljön.
Fjärde, lokalisering geotermiska resurser bestämmer möjligheten att använda dem för produktion av värme och el i avlägsna, obebodda områden.
Ris. 12. Jordens geotermiska bälten
Geotermiska energiresurser är ganska utbredda i jordskorpan. Deras koncentration är främst förknippad med bälten för aktiv seismisk och vulkanisk aktivitet, som upptar 1/10 av jordens yta. (fig. 12). Inom dessa bälten kan några av de mest lovande "geotermiska" regionerna identifieras. Exempel på dessa är Kalifornien i USA, Nya Zeeland, Japan och länder i Centralamerika.
I Ryssland är de största reserverna av geotermisk energi associerade med områden med cenozoisk vikning, liksom kvartär och modern vulkanism. Dessa områden inkluderar först och främst Kamchatkahalvön, Sakhalin Island, Kuril Islands, Stavropol Territory, Dagestan.
16. Världsmarkfonden
Engelsk ekonom från 1600 -talet. William Petty äger orden "Labor är rikedomens fader, och jorden är dess mor." Jorden är verkligen universell naturresurs, utan vilken praktiskt taget ingen gren av mänsklig ekonomisk aktivitet kan existera - varken industri eller transport, mycket mindre jordbruk och djurhållning. I jämförelse med andra typer av naturresurser har markresurser vissa särdrag. För det första är de praktiskt taget omöjliga att flytta från plats till plats. För det andra är de uttömliga och är dessutom vanligtvis begränsade till ett visst territorium (region, land, etc.). För det tredje, trots den breda mångsidiga användningen, vid varje given tidpunkt kan en viss mark upptas antingen för byggande eller för åkermark, betesmark, rekreation etc.
Det översta lagret på jorden är av särskilt värde för människor - jorden, som har fertilitet, förmågan att producera biomassa; Dessutom kan denna fertilitet inte bara vara naturlig, utan också artificiell, det vill säga stödjas av människor. Därför uppskattades rollen som jordens täckning på planeten (pedosfären) så högt uppskattad av de ledande personerna i rysk vetenskap V.V.Dokuchaev, V.I.Vernadsky och andra forskare som bildade jordteorin.
Tabell 19
STORLEK OCH STRUKTUR PÅ VÄRLDSFONDEN
Den första och mest allmänna idén om markresurser ges av begreppet markfond. Markfonden uppfattas som totaliteten av alla marker inom ett visst territorium (från ett litet område till hela marklandet), uppdelade efter typen av ekonomisk användning. Med ett bredare tillvägagångssätt uppskattas vanligtvis hela planet på jorden till 149 miljoner km 2, eller 14,9 miljarder hektar, vilket motsvarar hela landområdet. Men i de flesta källor uppskattas det till 130-135 miljoner km 2, eller 13-13,5 miljarder hektar, vilket subtraherar området Antarktis och Grönland från den första indikatorn. De mest tillförlitliga uppskattningarna av detta slag tillhör FN: s specialorgan - FAO, enligt vilket tabell 19 sammanställs.
Analys av tabell 19 gör det möjligt att inte bara bekanta sig med storleken utan också med världsmarknadens struktur. Därmed kan några viktiga slutsatser dras.
Först slutsatsen att jordbruksområde upptar endast 37% av världsmarknaden. Inklusive den mest värdefulla marken under åkermark och fleråriga grödor, som ger 88% av de livsmedel som människor behöver, står för endast 11%. Naturligtvis spelar betesmarker också en betydande roll (dessa inkluderar naturliga och förbättrade betesmarker och ängar, grödor som används för bete). Men med en yta på nästan två och en halv gånger jordbruksarealen ger de bara 10% av all jordbruksproduktion i världen.
För det andra, slutsatsen att skogs land upptar nästan 32% av den totala arealen av världsmarkfonden. Naturligtvis är betydelsen av dessa marker - främst klimatbildande, vattenskydd, skogsbruk - mycket stor. Genom att förse befolkningen med mat (till följd av jakt, fiske, bete, djurhållning, plockning av svamp, bär etc.) kan deras roll bedömas som enbart hjälpmedel.
För det tredje, slutsatsen att andra länder i markfondens struktur upptar nästan samma andel som skogsbruket. Begreppet "annan mark", som används av FAO, behöver lite klargörande, eftersom denna kategori inkluderar mark med mycket olika produktivitet och lika olika ekonomiska användningsområden. Det omfattar mark under bostadshus (urbana och landsbygdshus), under industriella och infrastrukturella (vägar, kanaler, flygplatser) strukturer, gruvdrift (stenbrott, gruvor, överbelastade soptippar) etc. I litteraturen finns det olika bedömningar av territorier som ockuperas av sådana teknogena formationer, men den rådande siffran är 2,5-3%. Det vittnar redan i sig om att den överväldigande delen av de så kallade andra markerna faller på någon annan kategori. I grund och botten är det oproduktiva och oproduktiva marker - obebodda öknar, höga berg, klippiga utmarker, områden under glaciärer och vattendrag, etc.
Ris. 13. Stora regioners struktur för världsmarkfonden (andel i%)
För geografisk forskning är det av stort intresse att studera markfondens struktur inte bara för hela världen utan också för dess enskilda stora regioner. Visas i figur 13, ger det rikt material för jämförelse. Det är till exempel helt naturligt att andelen mark som är ockuperad för bostäder, industri, transportutveckling och odlad mark är den största i utländska Europa - en av de viktigaste regionerna i världscivilisationen. Det är också ganska naturligt att andelen betesmarker är särskilt stor i strukturen för markfonden i Australien, andelen skogar är i Sydamerika och andelen oproduktiva och oproduktiva marker är i Asien.
Naturligtvis kan man hitta ännu större skillnader när man jämför storlek och struktur för enskilda länders markfond. Åkermark är av det största intresset i detta avseende. Länderna med den största åkermarken visas i tabell 20. Det ger också en visuell indikation på hur markant dessa länder skiljer sig när det gäller jordbruksmarkens andel i den totala markfonden.
Bangladesh och Danmark är också bland de "rekordstarka" länderna för den andra av dessa indikatorer, förutom Ukraina och Indien, där det plöjda området når 56–57%.
Tabell 20
FÖRSTA TIO LANDEN EFTER OMRÅDET
När det gäller betesareal sticker Australien (414 miljoner hektar), Kina (400 miljoner), USA (240 miljoner), Kazakstan (187 miljoner), Brasilien (185 miljoner), Argentina (142 miljoner hektar) ut särskilt mot världsbakgrund. Men i markfondens struktur är andelen betesmarker särskilt hög i Kazakstan (70%), Australien och Argentina (50–55%) och bland länder som inte hamnade i topp tio i Mongoliet (75 %).
När det gäller andra markområden tillhör den icke-konkurrenskraftiga första platsen i världen Ryssland (700 miljoner hektar). Det följs av Kanada (355 miljoner hektar), Kina (307 miljoner), Algeriet (195 miljoner), USA (193 miljoner) och Libyen (159 miljoner hektar). Men när det gäller andelen sådan mark i markfonden ligger Libyen (91%) och Algeriet (82%) beläget i Sahara före alla.
En annan mycket viktig fråga är direkt relaterad till egenskaperna hos markfondens struktur och storlek - tillhandahållande av markresurser. Indikatorn för sådan säkerhet beräknas i hektar per capita.
Det är lätt att beräkna att 2007, med världens totala befolkning som överstiger 6,6 miljarder människor, och världsmarknaden (avrundad) på 13 miljarder hektar, är denna siffra 2,0 hektar. Men med ett sådant genomsnitt borde det finnas skillnader mellan de enskilda storregionerna. Statistik visar att Australien, som är stort när det gäller territorium, men relativt glesbygd (30 hektar per person), sticker ut kraftigt när det gäller marktillgänglighet per capita. Den följs av OSS (8,0 hektar per person), Sydamerika (5,3), Nordamerika (4,5), Afrika (1,25), utlandet (0,9) och utomlands Asien(0,8 hektar per person). Av enskilda länder, utöver Australien, utmärks den högsta nivån på marktillgänglighet, till exempel Ryssland (11,4 hektar per person), Brasilien (5,2), Demokratiska republiken Kongo (4,8), USA (3,4), Argentina ( 3.1), Iran (2,3 hektar per person).
Men för all betydelse av indikatorn för specifik markförsörjning är indikatorn för tillhandahållande av åkermark ännu viktigare. För hela världen är den nu i genomsnitt 0,20 hektar per person. Australien och Oceanien (1,8 hektar per person) sticker ut från enskilda regioner och enligt denna indikator, följt av OSS (0,8), Nordamerika (0,6), Sydamerika (0,35), främmande Europa (0, 25), Afrika ( 0,22) och utländska Asien (0,13 ha per person). När det gäller enskilda länder visas skillnaderna mellan dem (i enskilda exempel) i tabell 21.
Tabell 21
SÄKERHET FÖR MAT I Vissa LAND
Vi kommer att ge några uppgifter om Rysslands markfond separat. I allmänhet är det 1 709 miljoner hektar, varav cirka 1 100 miljoner hektar ligger i permafrostzonen. I slutet av 1990 -talet. i fondens struktur stod jordbruksmark för 13%(inklusive åkermark - 7,5%), skogsmark - 61%, mark under bostads-, industri- och transportbyggnader - 2,2%.
I många århundraden, om inte årtusenden, har mänskligheten strävat efter att öka arealen med odlad - främst åkermark, minska skogar för detta, plöja ängar och betesmarker, bevattna torra stäpper och öknar etc. Med andra ord, en attack pågår på de så kallade andra länderna. Det finns stora framgångar längs denna väg. Så, bara 1900-1990. världens totala jordbruksmark har fördubblats. Befolkningen växer dock snabbare, och detta i sig förutbestämmer trenden mot en minskning av den specifika odlingen av jordbruksmark: om världsindikatorn 1950 var 0,48 ha per 1 person, 1990 - 0,28, sedan 2005 år - cirka 0,20 hektar per person.
Men detta är bara en anledning till minskningen av förmögenheten per capita. Den andra är den växande nedbrytningen av mark och markskydd.
Geotermiska resurser
Planets yta är vanligtvis indelad i tre geotermiska regioner: hypertermal, halvvärmande och normal. Den hypertermala regionen, med en temperaturgradient på mer än 80 o C / km, är mest att föredra för byggandet av geotermiska kraftverk. Halvvärmeområdet har en temperaturgradient på 40 till 80 o C / km. Kvaliteten på geotermisk energi är vanligtvis låg, och det är bättre att använda den direkt för uppvärmning av byggnader och andra strukturer. En normal termisk region med en temperaturgradient på mindre än 40 o C / km anses vara litet lovande när man använder jordens värme. Sådana områden upptar det mest omfattande territoriet, värmeflödet är i genomsnitt 0,06 W / m 2.
Alla källor till geotermisk energi är indelade i petrotermisk och hydrotermisk. Petrotermiska ventiler finns i områden i jordskorpan där det inte finns vatten. På mer än 3 km djup är temperaturen ganska hög. Genom att driva vatten in i en sådan källa genom en brunn kan ånga erhållas från en annan. Användningen av jordens "torra" värme är baserad på denna princip.
Hydrotermiska källor är i sin tur indelade i vatten, ånga och ånga. Vattenkällor förekommer på olika djup. En av de viktigaste förutsättningarna för deras existens är närvaron av ett ogenomträngligt lager av stenar ovanför vattnet. Under högt tryck kan vatten värmas till temperaturer över 100 o C och komma ut till jordytan i form av en ånga-vattenblandning.
I ångvatten- och ångfält är vattendragarna belägna mellan två vattentäta lager. Den nedre överför värme från jordens kärna, och den övre låter den inte komma ut till jordens yta. På sådana platser förvandlas vattnet till ånga, och när högt tryck- i överhettat vatten. Extraktion av ånga till jordens yta är endast möjlig genom borrning.
Geotermiska resurser har utforskats i många länder i världen: i USA, Italien, Island, Nya Zeeland, Ryssland, Filippinerna, etc. De avslöjade reserverna av geotermiskt vatten i Ryssland kan ge cirka 14 miljoner m 3 varmvatten per dag, vilket motsvarar 30 miljoner ton bränsleekvivalenter. Samtidigt används reserverna av geotermiskt vatten som förs till jordens yta med 5%. I vårt land utnyttjas fyndigheter av geotermiskt vatten i Sakhalin, Kamchatka och Kurilöarna, i Krasnodar- och Stavropol -territorierna, Dagestan och Ingushetia. Kuril-Kamchatka-zonen för ung vulkanism utmärks av den maximala närheten av geotermiska system till jordens yta. Den största och mest lovande i Kamchatka är fältet Mutnovskoye, som ligger 130 km från staden Petropavlovsk-Kamchatsky. Borrarbete har utförts här sedan 1978. Hittills har cirka 90 brunnar borrats med ett djup av 250 till 2500 m. De totala reserverna uppskattas till 245 MW.
Skicka ditt bra arbete i kunskapsbasen är enkel. Använd formuläret nedan
Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara mycket tacksamma för dig.
Publicerat på http://www.allbest.ru/
TESTA
om ämnet: "Geotermiska resurser"
1. Begrepp och klassificering av geotermiska resurser
2. Etapper och stadier av geologisk undersökning av undergrunden
3. Principer och metoder för att studera och bedöma geotermiska resurser
4. Geotermisk station i Vitryssland
Slutsats
Bibliografi
underjordisk geotermisk resursstation
1. Koncept och klassgeotermisk resursidentifiering
Geotermisk energi - produktion av el, liksom värmeenergi från energin i jordens tarmar.
Fördelen med geotermisk energi är dess nästan fullständiga säkerhet för miljön. Mängden CO2 som släpps ut vid produktion av 1 kW el från högtemperaturgeo termiska källor, är från 13 till 380 g (till exempel för kol är det lika med 1042 g per 1 kW / h).
Källor till geotermisk energi enligt klassificeringen av International Energy Agency är indelade i 5 typer:
Inlåning av geotermisk torr ånga är relativt lätt att utveckla, men ganska sällsynt; dock använder hälften av alla geotermiska kraftverk i världen värmen från dessa källor;
Källor till våt ånga (en blandning av varmt vatten och ånga) är vanligare, men när de utvecklas är det nödvändigt att lösa frågorna för att förhindra korrosion av GeoTPP -utrustning och miljöföroreningar (avlägsnande av kondensat p.g.a. hög grad dess salthalt);
Depoter av geotermiskt vatten (innehåller varmt vatten eller ånga och vatten) - är så kallade geotermiska reservoarer, som bildas som ett resultat av att fylla underjordiska hålrum med atmosfäriskt nederbörd som värms upp av närliggande magma;
Torra heta stenar som värms upp av magma (på 2 km eller mer djup) - deras energireserver är de största;
Magma, som är smälta stenar uppvärmda till 1300 ° C.
Erfarenheterna från olika länder avser främst användningen av naturlig ånga och termiskt vatten, som fortfarande är den mest realistiska basen för geotermisk energi. Men dess storskaliga utveckling i framtiden är endast möjlig med utveckling av petrogeotermiska resurser, d.v.s. termisk energi från heta bergarter, vars temperatur på 3-5 km djup vanligtvis överstiger 100 ° C.
Jämfört med traditionella energikällor är följande fördelar med geotermiska resurser uppenbara: outtömlighet, allestädes närvarande distribution, närhet till konsumenten, lokalisering av att förse konsumenten med värme och elektricitet, som tillhör lokala resurser, full automatisering, säkerhet och praktisk avlägsnande av geotermisk energiproduktion, ekonomisk konkurrenskraft, möjlighet att bygga lågeffektanläggningar, miljövänlighet.
Specificiteten hos geotermiska resurser inkluderar emellertid också ett antal nackdelar: kylmedels låga temperaturpotential, icke-transportbarhet, lagringssvårigheter, spridda källor, begränsad industriell erfarenhet.
För närvarande är det vanligt att skilja mellan två huvudklasser av geotermiska resurser - hydro - och petrogeotermiska. De förstnämnda representerar den del av resurserna för geotermisk energi, som är begränsad till naturliga reservoarer och representeras av naturliga värmebärare: grundvatten, ånga eller ånga-vattenblandningar. De drivs industriellt av cirkulationssystem (Frankrike, USA, Tyskland, Danmark, Ukraina, Polen, Schweiz, Ryssland, etc.). Petrogeotermisk - den del av underjordens termiska energi, som är associerad direkt med skelettet av vattenbärande stenar eller med praktiskt taget ogenomträngliga bergarter. Tekniken för utvinning av petrogeotermiska resurser (borrdjup upp till 10 km) är på experimentell nivå. Bara några få erfarna cirkulationssystem med konstgjorda samlare i USA, England, Japan, Ryssland (Tyrnyauz), Tyskland, Frankrike.
I allmänhet förstås de operativa reserverna (resurserna) för hydrogeotermisk energi som mängderna av värme och vatten som kan erhållas från den uppskattade akvifern (komplex) av vattenintagstrukturer som är rationella i tekniska, ekonomiska och miljömässiga termer för ett givet läge drift och motsvarande kvalitet på värmebäraren (temperatur, kemikalie och gassammansättning) under hela den beräknade livslängden. Driftvärmereserver uttrycks antingen i kapacitetsenheter eller i ton bränsle (konventionellt) per år, driftsreserver av termiskt vatten har dimensionen volymförbrukning för vatten (l / s, m3 / dag) eller viktförbrukning för ånga och ånga- vattenblandningar (kg / s, t / dag).
Den mest fullständiga klassificeringen av resurser och reserver av geotermisk energi utvecklades av E. I. Boguslavsky.
Det är lämpligt att ta 20єC som den nedre gränsen för temperaturen i termiska vatten, med hänsyn till eventuell användning av värmepumpar och tillgängligheten i många branscher nationalekonomi behovet av subtermiska värmeöverföringsvätskor med temperaturer på 20-40є С.
Vatten med låg potential (med en temperatur på 20-100єC), i vars sammansättning det är lämpligt att skilja en underklass av vatten med temperaturer på 20-40єC. Dessa vatten kan konsumeras för värmetekniska behov främst med användning av värme pumps. De kan också effektivt användas för att tina upp frysta stenar och tvätta placerare, intensifiera fisket, uppvärmning öppen mark, injektion i oljebärande formationer, tekniska processer kräver lågvärdiga värmebärare. Huvudsyftet är värmeförsörjning, industri, jordbruk och kommunala anläggningar.
Medelpotential (100-150єC) vatten kan effektivt användas både för värmeförsörjning till industriella, jordbruks- och kommunala anläggningar och för att generera el med hjälp av mellanliggande arbetsvätskor.
Högkvalitativa (över 150єC) vatten kan effektivt användas för att generera el i en direkt cykel. I sammansättningen av sådana vatten är det lämpligt att separera överhettat vatten (150-250єC), starkt överhettat (250-350єC) och extremt överhettat (mer än 350єC).
Kvaliteten på termiska vatten avsedda för medicinskt bruk (i fråga om temperatur, salthalt, jon- och gassammansättning, gasmättnad, innehåll av farmakologiskt aktiva mikroelement, radioaktivitet, pH i vattnet) bör bedömas i enlighet med särskilda krav för studien och klassificeringar av mineralmedicinskt vatten.
2. Etapper och stadier av undersökningen av underjordens geotermiska resurser
Källorna till geotermiska resurser är:
Underjordiskt geotermiskt vatten;
Varmt bergskedja alv.
Geotermiska resurser kan användas för:
Ta emot el;
Varmvattenförsörjning;
Värmeförsörjning för bostäder och industrilokaler;
Medicinska, hälsoförbättrande och andra ändamål på grund av värdet, användbarheten och andra egenskaper hos underjordens geotermiska resurser.
1) Regional geologisk undersökning av undergrunden utförs i följande steg:
Småskaliga geologiska undersökningar fungerar;
Medelskalig geologisk undersökning fungerar;
Storskaligt geologiskt undersökningsarbete.
2) Sökningen efter underjordens geotermiska resurser och bedömningen av fyndigheten utförs för att identifiera och preliminärt uppskatta den deposition som är lämplig för utveckling. Sökningen efter underjordens geotermiska resurser och bedömningen av fyndigheten utförs i följande steg: - prospekteringsarbete. - bedömning av insättningen.
3) Utforskning av underjordens geotermiska resurser och beredning av fyndigheten för utveckling utförs för att få information om fenomen och processer som förekommer i undergrunden, om fyndighetens geologiska struktur, teknologiska och andra funktioner i fyndigheten, kvaliteten och kvantiteten av underjordens geotermiska resurser, om villkoren för fyndighetens utveckling, vilket gör det möjligt att utföra en geologisk och ekonomisk bedömning av detta område. Utforskning av geotermiska resurser och beredning av en deposition för utveckling utförs i följande steg:
Preliminär undersökning av geotermiska underjordiska resurser, utfört för att få tillförlitliga data för en preliminär bedömning av kvaliteten och kvantiteten av identifierade reserver av geotermiska underjordresurser, för att erhålla en ekonomiskt genomförbar industriell bedömning av fältet, för att motivera genomförbarheten av ytterligare finansiering prospekteringsarbeten;
Detaljerad undersökning av underjordens geotermiska resurser, utförd för att förbereda fyndigheten för utveckling. Baserat på resultaten av detaljerad undersökning av underjordens geotermiska resurser utvecklas permanenta undersökningsförhållanden för underjordens geotermiska resurser, enligt vilka reserverna för underjordens geotermiska resurser beräknas;
Ytterligare prospektering av geotermiska resurser i undergrunden, utfört på en detaljerad undersökt men inte överförd för utveckling, fält vid otillräcklig undersökning av detta fält, liksom på ett fält under utveckling, om det är nödvändigt att ytterligare studera det i samband med med en översyn av produktionsvolymer och teknik, primär bearbetning(rengöring, berikning) användning av underjordens geotermiska resurser;
Driftsundersökning av underjordens geotermiska resurser, som utförs under utvecklingen av en fyndighet för att klargöra kvantiteten och kvaliteten på reserverna av geotermiska resurser i underjorden, för att få annan geologisk information som är nödvändig för att upprätta årsplaner för utveckling av gruvdrift.
3. Principer och metoder för studieroch bedömning av geotermiska resurser
Att öka effektiviteten i prospektering och prospektering, vilket i sin tur är möjligt under förutsättning av kontinuerlig förbättring av principerna och metodologiska grunderna för deras planering och genomförande, är viktigt i arbetscykeln med omfattande hydrogeotermiska resurser i landets bränsle och Energi balans. Metoden för planering av prospekterings- och prospekteringsarbeten för termiska vatten, liksom för andra typer av mineraler, bör utgå från den grundläggande principen om ekologisk och ekonomisk genomförbarhet. Dess effektiva implementering är möjlig om de ledande allmänna principerna för fältstudier iakttas: forskningens fullständighet, konsekvent approximation, lika tillförlitlighet, minimering av socialt nödvändigt arbete, material- och tidskostnader.
En av de viktigaste är kravet på iscensättning av prospekterings- och prospekteringsarbeten, vilket gör det möjligt att med ett minimum av socialt nödvändiga kostnader genomföra en stegvis geologisk och ekonomisk bedömning av fyndigheter och områden.
Slutmålet för hela forskningscykeln är upptäckten, geologisk, ekonomisk och miljömässig bedömning av avlagringar av naturliga värmebärare, d.v.s. fastställande av värdet av deras driftsreserver och värmekraftpotential, samt bedömning av förhållanden och utvidgade tekniska och ekonomiska indikatorer för utvecklingen av produktiva akviferer, komplex eller sprickade zoner.
När man studerar geotermiska resurser används ett ganska brett spektrum av metoder, som i varje enskilt fall bestäms av komplexiteten och egenskaperna hos objektet som studeras och graden av dess kunskap under den föregående perioden.
I allmänhet är huvudtyperna av fältarbete: geologiska och hydrologiska mätningar, speciella undersökningar (geotermisk, gas-hydrokemisk, etc.), spaningsundersökning av prospekteringsplatsen, borrning och termohydrodynamiska studier av brunnar, geofysiskt och hydrologiskt arbete, stationära observationer av naturliga och störda lägen för termiskt och kallt vatten, inspektion av tidigare borrade djupa brunnar och vattenintag, vattenprovtagning och kärnmaterial, speciella typer av forskning (geofysisk, hydrogeokemisk, geotermisk, isotopisk, kärnfysik, etc.).
Geologisk och hydrogeologisk undersökning, beroende på storleken och komplexiteten hos de studerade objekten, utförs på en skala från 1:50 000 - 1:10 000 (i vissa fall 1: 5000), främst i sökandet efter fraktur -typ insättningar. Syftet med undersökningen är att studera den geologiska strukturen, geotermiska och hydrogeologiska förhållanden i fältet och angränsande områden, avgränsa de mest produktiva områdena. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt undersökningen av utsläppsförhållandena för termiskt och kallt vatten, ånggasstrålar, uppvärmda områden och zoner av förändrade bergarter, samt identifiering av zoner med tektoniska fel.
Särskilda undersökningar utförs som regel i kombination med geologiska och hydrogeologiska undersökningar, eller som en oberoende typ av arbete vid prospekteringsstadiet (vanligtvis när en geologisk och hydrogeologisk undersökning genomfördes tidigare). Syftet med dessa undersökningar är kartläggning av individuella (eller komplexa) parametrar som är direkta eller indirekta sökindikatorer (kriterier): temperatur, komponenter i den kemiska och isotopiska sammansättningen av gaser, grundvatten och ytvatten. Dessa studier utförs genom att genomföra termometriska (borrhål eller i grunda brunnar), flyg- (IR-undersökning) och gas-hydrokemiska undersökningar (testning av alla ång-, gas- och vattenmanifestationer, provtagning av underjordisk gas, etc.).
En spaningsundersökning av prospekteringsområden genomförs huvudsakligen i början av prospekteringsarbetet (tätbebyggelse, skogstäckning, framkomlighet, tillgänglighet för kommunikation, energiförsörjning etc.).
Borrningsarbeten inkluderar borrning av prospektering, prospektering, prospektering och produktion, observation och (vid behov) injektionsbrunnar. Den huvudsakliga typen av forskning för att få information som är nödvändig för att bedöma kylvätskans driftreserver är speciellt experimentellt filtreringsarbete. Metoden för att utföra dessa arbeten bestäms av deras syfte, forskningsstadier, komplexiteten hos de hydrogeologiska och hydrogeotermiska förhållandena. Experimentella filtreringsarbeten enligt hur de utförs är indelade i utlopp som utförs med hjälp av formationens elastiska energi (sprickzon), termisk lyft (ånglyft), gaslyft, pumpning, utförd med hjälp av speciell vattenlyftutrustning, och injektion.
Beroende på det avsedda syftet är utloppen (pumpning ut) indelade i test-, pilot- och pilotproduktion.
Prövningslösningar (pumpningar) utförs i skedet av prospekteringsarbete; v enskilda fall- i stadierna av preliminär och detaljerad spaning. I prospekteringsstadiet är försöksutloppens uppgift (pumpning) att få preliminär information om bergens filtrerings- och kapacitetsegenskaper, deras vatteninnehåll, kvaliteten och temperaturen på termiska vatten, ång-vattenblandningar och ånga.
Experimentella utsläpp (utpumpning) utförs i stadierna av preliminär och detaljerad utforskning och är indelade i singel, kluster och grupp. Deras uppgifter är: bestämning av de beräknade hydrogeologiska parametrarna för produktiva horisonter och filtreringsegenskaper i sprickade zoner, identifiering av mönstren för deras förändring av plan och sektion; etablera förhållandet mellan brunnarnas flödeshastighet och sänka vattennivån; bestämning av värdena för nivåavstängningar vid bedömning av reserver med den hydrauliska metoden etc.
Experimentellt-operativa utsläpp (pumpning) utförs på fält med spräckt ven-typ för att få initial information för att bedöma driftsreserverna för termiska vatten med hjälp av den hydrauliska metoden. Huvuduppgiften är att identifiera beroendet av nivåminskningen över tid vid en given konstruktionsflödeshastighet. De utförs tills stabila regelbundenheter av förändringar i nivåer och (eller) vattenkvalitet i observationsbrunnar erhålls över tid, vilket gör det möjligt att förutsäga deras nedgång vid slutet av den beräknade livslängden för fältet (platsen).
Innan test-, pilot- och pilotproduktion (pumpning) utförs är det nödvändigt att mäta grundvattennivånas position i en naturlig miljö (eller reservoar och övertryck), vattentemperaturen vid brunnhuvudet och under reservoarförhållanden, och ta vatten prover för allmän analys.
Hydrologiska undersökningar utförs vid sökning och utforskning av termiska vattenavlagringar av spräckt ven, som i en eller annan grad är i samband med ytvatten... Under forskningsprocessen bör data om flödesregim, nivå, temperatur och kemisk regim för floder, kalla källor i fältområdet och i angränsande områden uppströms och nedströms vattenartären inhämtas.
Stationära observationer av den naturliga regimen av termiska vatten utförs både vid brunnar och vid källor till termiskt vatten. De inkluderar observationer av reglering av flödeshastigheter för källor, ånggasstrålar, kemisk (inklusive gas) sammansättning och temperatur. Uppgifter:
Klargörande av villkoren för sammankoppling av underjordiskt termiskt och ytligt kallt vatten;
Bestämning av säsongs- och långsiktiga förändringar i våravrinningen av termiskt vatten;
Studie av arten av förändringar i mineralisering, kemisk och gassammansättning, termiskt vatten i de årliga och långsiktiga sektionerna;
Bestämning av parametrarna för sammankoppling av termiska vatten i enskilda sprickzoner.
Observationer av den störda regimen för termiska vatten i områdena vid drift av vattenintagsanläggningar bör omfatta observationer av vattennivåer i operativa och specialutrustade observationsbrunnar, för den kemiska och gassammansättningen av termiska vatten, för vattentemperaturen och utflödet och längs brunnhålet, flödeshastigheten för vattenintagsbrunnar.
Särskilda forskningsmetoder (hydrogeokemiska, geotermiska, isotopiska, kärnfysiska) är avsedda att klargöra villkoren för bildandet av driftsreserver av termiska vatten, att identifiera och lokalisera områden för laddning och urladdning, för att studera förhållandena för interaktion mellan akviferer genom separering lågpermeabla lager och interaktion mellan sprickade zoner, samt att studera processerna för att flytta det injicerade vattnet in i skikten, dess kylning, etc. Detta inkluderar också geobotaniska studier, som utförs vid prospekteringsstadiet vid fraktur-ven- skriv fält. De består av studier av växtsamhällen, som används för att identifiera och avgränsa områden med uppvärmning och latenta termiska manifestationer.
Geofysiska metoder. När man studerar avlagringar av termiska vatten används nästan alla typer av geofysiska metoder: borrhål, mark, airbrush, etc. Med deras hjälp klargörs den geologiska strukturen i det studerade territoriet (särskilt djupt), hydrogeologisk stratifiering och korrelation av sektioner genomförs ut studeras hydrogeodynamiska, hydrogeokemiska och hydrogeotermiska egenskaper hos de studerade skikten.
Landbaserade, vattenlevande (marina) och airbrushing-metoder ger en nästan kontinuerlig studie av territoriet. De inkluderar elektrisk, seismisk, gravimetrisk prospektering, radio och termometri, oftast utförda i landversionen, men kan utföras på botten av behållare eller från vattenytan: samma metoder, med undantag för seismisk prospektering, implementeras med flygplan... Förutom geofysiska undersökningar av brunnar (GIS) utförs mark- och luftborstningsarbeten genom att inrätta speciella fältobservationer eller på grundval av ny tolkning av tillgängliga multifunktionsmaterial.
Landskapsindikationsmetoder i relation till forskningsobjektet är indelade i markbundna och avlägsna.
Markbaserade metoder används i geotermiska studier mycket begränsat, endast för geologisk referens och avkodning av avvikelser som detekteras med fjärranalysmetoder. Samtidigt löses uppgifterna för den allmänna geologiska och hydrogeologiska planen och en speciell geotermisk riktning.
I jakten på termiska vatten och andra typer av geologiskt arbete används fjärranalysmetoder (rymd) i stor utsträckning. Med deras hjälp gör de en undersökning av jordens yta, registrerar ljus, infrarött och decimeter elektromagnetiska fält, d.v.s. med en längd av 0,3 mikron till 1,0 m. moderna fjärranalysmetoder är i huvudsak ett komplex av metoder för elektrisk prospektering, termometri, landskapsvetenskap, med användning av både de angivna metoderna och visuella observationer.
Vid fjärrstudier av jordens yta, både flygfordon (flygplan, helikoptrar) och rymden (bemannade rymdskepp, konstgjorda satelliter Jorden, orbitalvetenskapliga stationer). Höjden på luftobservationer varierar från flera tiotals meter till flera kilometer och rymdobservationer - från 300 till 3000 km.
Flyg- och rymdfotografering (AFS och KFS) och infraröd fotografering är särskilt viktiga vid prognoser, sökning och prospektering efter termiska vatten.
Flyg- och rymdfotografering är för närvarande huvudtypen för fjärranalys. Vid filmning med rymdskepp täcker ett stort område, mätt i hundratusentals kvadratkilometer, medan från flygplan - bara tiotals kvadratkilometer. I allmänhet tillåter APS och CPS att lösa en rad geologiska och hydrogeologiska problem, men denna information är inte alltid tillräcklig för hydrogeotermiska studier.
Infraröd fotografering är baserad på naturkroppars förmåga att avge infraröda strålar. Deras intensitet bestäms av temperaturen och emissiviteten hos dessa kroppar. Infraröd bildbehandling är den viktigaste fjärranalysmetoden vid geotermisk prospektering, särskilt när man studerar vulkanismen av hydrotermisk aktivitet, som manifesterar sig i den nära ytan av sektionen. Vid förhållanden med dis och dimma har infraröd fotografering en betydande fördel jämfört med AFS och FSC och gör att du kan få en bra bildkvalitet. Med hjälp av infraröd avbildning är det möjligt att lösa en rad hydrogeologiska problem: att bedöma markfuktighet, bestämma grundvattennivån, identifiera zoner för grundvattenutsläpp inom vattenområden, spåra tektoniska fel i vatten, skissera talikzoner, upptäcka uppvärmda områden på jordens yta, identifiera termiska vattenutlopp.
4 ... Gtermostation i Vitryssland
I republiken upptäcktes två territorier i Gomel- och Brest -regionerna med reserver av geotermiskt vatten med en densitet på mer än 2 ton konv. t / m2 och en temperatur på 50 ° C på 1,4-1,8 km djup och 90-100 ° C på 3,8-4,2 km djup. Men temperaturförhållanden tarmarna på republikens territorium har otillräckligt studerats. Stort djup förekomsten av termiska vatten, deras relativt låga temperatur, höga salthalt och låga debitering av brunnar (100-1150 kubikmeter per dag) tillåter för närvarande inte att betrakta republikens termiska vatten som en energikälla som förtjänar uppmärksamhet.
I februari 2010 lanserades den första geotermiska stationen i Vitryssland vid Brest -företaget.
Arbetet med den första geotermiska stationen i landet lanserades. Pilotprojektet genomfördes av växthuskomplexet Berestye. Detta är faktiskt ett nytt ord i användningen av alternativa energikällor.
På anläggningens territorium borrades en brunn med ett djup av 1520 meter, där vattentemperaturen överstiger 40 grader. Det var sant att volymen på källan visade sig vara liten. Under ytterligare arbete man fann att på 1000-1100 meters djup finns mycket tjocka lager av tillräckligt varmt, cirka 30 grader, vatten lämpligt för industriellt bruk. Det är osaltat, hög kvalitet. Nästa steg var inköp av värmepumpar och annan specialutrustning.
En geotermisk station är ett elektroniskt-mekaniskt system som relativt sett tillåter från 1000 liter vatten vid en temperatur på 30 grader, till exempel 300 liter vatten vid en temperatur på 65 grader och 700 liter vid en temperatur på 4 grader. Varmt vatten går för uppvärmning av växthus. Och den kalla, enligt projektet, kommer att renas och levereras till stadens dricksnät inom gränserna på ett och ett halvt tusen ton per dag. Det kommer att tappas på flaska och säljas.
Systemet ger hittills 1,5 hektar växthus och är knutet till allmän cykel med pannanläggningar. Naturlig värme sprids över en del av området som upptas av blommor, salladslinje, gurkor och tomater. Det gjordes så att om lufttemperaturen sjunker kraftigt kommer det centrala pannrummet att anslutas omedelbart. Enligt beräkningar kommer 1 miljon kubikmeter gas att ersättas årligen, vilket sparar mer än 200 tusen dollar. Till exempel kan det sparade bränslet användas för att värma mer än ett och ett halvt hundra tvåvåningsstugor. Stationens kapacitet är en gigacalorie per timme. Stationen ger mer värme än beräknat enligt projektet.
Hela styrsystemet fungerar i automatiskt läge och allt önskade parametrar visas på monitorn i det centrala pannrummet.
Den största svårigheten var och är fortfarande att det praktiskt taget inte finns några specialister på design och idrifttagning av sådana system.
Brunnen borrades av Belgeologia för att söka efter olja, gas och andra mineraler. Arbetet finansierades av ministeriet för naturresurser och miljöskydd i Republiken Vitryssland. Två kraftfulla värmepumpar kostar cirka 100 tusen euro. Hjälpte den regionala verkställande kommittén, använde sina egna medel. I stort sett var projektet billigt. Dessutom bör det löna sig om 5 år.
Om vatten pumpas ut från djupet skapas det inte i något fall ett vakuum där. Sandlagren, mättade med vatten, förnyas ständigt. Och uppvärmning beror på jordens temperatur.
Slutsats
Geotermiska resurser - mängden värme som finns i litosfären eller dess sektioner, till ett djup som tekniskt kan uppnås med borrning under prognosperioden.
De viktigaste stadierna i studien av geotermiska resurser är:
Regional geologisk undersökning av undergrunden;
Sök efter geotermiska resurser och fältbedömning;
Utforskning av underjordens geotermiska resurser (inklusive försöksdrift av kolvätefält eller enskilda borrhål), förberedelse av fältet för utveckling.
De viktigaste typerna av fältarbete är: geologiska och hydrologiska mätningar, speciella undersökningar (geotermisk, gas-hydrokemisk, etc.), spaningsundersökning av prospekteringsplatsen, borrning och termohydrodynamiska studier av brunnar, geofysiskt och hydrologiskt arbete, stationära observationer av naturliga och störda regimer av termiskt och kallt vatten, inspektion av tidigare borrade djupa brunnar och anläggningar för vattenintag, provtagning av vatten och kärnmaterial, speciella typer av forskning (geofysisk, hydrogeokemisk, geotermisk, isotopisk, kärnfysik, etc.).
Temperaturförhållandena för tarmarna i Republiken Vitrysslands territorium har inte studerats tillräckligt. Det stora djupet av förekomst av termiska vatten, deras relativt låga temperatur, höga salthalt och låga debitering av brunnar (100-1150 kubikmeter / dag) tillåter för närvarande inte att betrakta republikens termiska vatten som en värdig energikälla.
Bibliografi
1. A. A. Shpak, I. M. Melkanovitsky, A.I. Serezhnikov "Metoder för studier och bedömning av geotermiska resurser." Moskva: Nedra, 1992.- 316 s.
3.www.baltfriends.ru
4.www.news.tut.by
Publicerat på Allbest.ru
Liknande dokument
Konceptet och strukturen för geotermiska resurser som reserver för djup värme på jorden, vars utnyttjande är ekonomiskt genomförbart av modern tekniska medel... Deras källor och sorter. Principer och steg för användning av "torr" djup värme.
presentation tillagd 30/09/2014
Utveckling och utvärdering av effektiviteten av åtgärder för att förbättra tekniken för produktion av jod (brom) från geotermi och tillhörande industriella vatten olje- och gasfält. Anvisningar och betydelse för att förenkla mekanismen för extraktion av jod och brom.
artikel tillagd 30/11/2015
Iscensättningen av geologisk utforskning, bestämd av graden av undersökning av föremålen, som bedöms utifrån kategorierna av reserver och troliga resurser för fasta mineraler. Jämförande analys geologisk studie av tarmarna i Kazakstan och världspraxis.
abstrakt tillagd 2016-01-11
Distribution av aktiva vulkaner, geotermiska system, jordbävningsområden och kända vektorer för plattmigration. Vulkaniska stenar och grunda intrång. Nedre magnetiska omvända strukturer. Kemi av primära bergarter, diagnostik av större fel.
abstrakt, tillagt 08/06/2009
Utforskning av guldfyndigheter. Maximala förändringar i temperatur och tryck. Tryckfluktuationer och hydraulisk krossning, kokning och förändringar i systemets hydrogeologiska förhållanden. Koncentrationer av metaller i sediment från geotermiska brunnar och källor.
abstrakt, tillagt 08/04/2009
Studie av kolhalten i Vitrysslands sedimentära täckning. Analys av strukturen och sammansättningen av den kologen-neogena kolbärande formationen. Egenskaper för de utforskade fyndigheterna i Neogenåldern. Övervägande av resurser och ytterligare utsikter för användning av brunkol.
term paper, tillagt 28/04/2014
Geotermisk energi: nuvarande tillstånd och utvecklingsutsikter. Hydrogeotermisk forskning; huvudsakliga avlagringar av termisk och mineralvatten... Prediktiv bedömning av Republiken Dagestans resurser, metoder för prospektering och prospektering av gas och olja.
term paper, tillagd 15/01/2011
Allmän uppfattning på resurser och reserver för olja och gas. Ekonomiska kriterier i den nya klassificeringen av reserver och härledda resurser. Ett exempel på en omvärdering av reserverna av insättningar i den odelade underjordiska fonden på den sibiriska plattformen enligt den nya klassificeringen.
abstrakt, tillagd 19/04/2011
Sfärisk struktur på planeten enligt E. Wichert och E. Suess. Moderna program för studier av underjord med borrning superdjupa brunnar och seismiska vågor. Funktioner i jordskorpan, litosfären, astenosfären, manteln och jordens kärna, gravitationsdifferentiering.
abstrakt, tillagd 2010-05-20
Metodik för att studera sluttningar och sluttningar. Beskrivning av jordskred. Metoder för att studera fluvialavlastning och alluviala avlagringar. Gully och gully alluvium. Utforska terrasserna ovanför översvämningen. metod för att studera områdets karst topografi.
Geotermisk källa (grekiska GBYab - jord och Iesm - värme, värme) - utlopp till ytan av grundvatten uppvärmt över 20 ° C. Det finns också en definition enligt vilken en fjäder kallas varm om den har en temperatur högre än den genomsnittliga årliga temperaturen för ett visst område.
De flesta varma källor livnär sig på vatten som värms upp av magmatiska intrång i områden med aktiv vulkanism. Men alla termiska källor är inte bundna till sådana områden, vattnet kan också värmas upp så att det sipprar ner Grundvattnet nå ett djup på cirka en kilometer eller mer, där berget har mer hög feber på grund av jordskorpans geotermiska gradient, som är cirka 30 ° C per km under de första 10 km.
Termisk mineralfjädrar indelas i varmt (20-37 ° C), varmt (37-50 ° C) och mycket varmt (50-100 ° C).
Människan kan helt enkelt inte uttömma denna - strikt sett, icke förnybara - inre resurs på planeten. På platser där jordskorpan är tunn och magma kommer in i ytan kan denna värme användas för att förvandla vatten till ånga, som vänder en turbin och ger elektricitet.
Beroende på hur geotermisk energi används skiljs följande tre kategorier ut:
Direkt användning, där varmt vatten och ånga som riktas direkt till jordens yta används i värmesystem, trädgårdsodling och industriprocesser;
Elproduktion, där geotermisk värme används för att driva en turbin med geotermisk ånga eller varmt vatten; eller
Värmepumpar som flyttar värme och används för att reglera byggnadens temperatur.
Direktanvändningsmetoder, som bad och matlagning, kräver ingen avancerad teknik och har funnits i tusentals år. För närvarande inkluderar metoder för direkt användning uppvärmning av byggnader (och stadsdelar, liksom hela byar och städer), växthusodling, grödtorkning, vattenbruk och industriprocesser som pastörisering.
Termiskt vatten används som sagt för uppvärmning och som en alternativ elkälla. Reykjavik (Islands huvudstad) värms helt upp av värmen i det termiska vattnet. Ett antal överhettade kraftverk verkar i Italien, Island, Mexiko, Ryssland, USA och Japan. termiskt vatten med temperaturer över 100 ° C.
Värme från underjordiska vattenkällor är en miljövänlig och förnybar energikälla. Tekniken för utvinning och omvandling av geotermisk energi till elektrisk energi är också säker ur miljösynpunkt. Användningen av geotermisk energi leder inte till utsläpp av skadliga ämnen, sot och rök i atmosfären. För närvarande används tarmens värme i 78 länder i världen. Av dessa har 24 länder lärt sig hur man genererar el genom användning av underjordisk ånga. Det finns nu cirka 5 tusen geotermiska installationer i Estland. I Schweiz har antalet stationer överstigit 40 tusen. I Sverige finns det mer än 300 tusen. I USA finns det cirka 200 tusen värmepumpanläggningar, i Polen har 600 sådana enheter installerats.
I teorin är jordens geotermiska resurser tillräckliga för att uppfylla kraven på mänsklig kraft, men bara en mycket liten del av dem kan faktiskt användas eftersom utforskning och borrning av djupt liggande resurser är mycket dyr. Fortsatta tekniska framsteg utökar dock resursutbudet.
Den första geotermiska generatorn lanserades i Italien 1904 i Larderello -regionen i Toscana. Prins Piero Ginori tände fem lampor framför kamerorna, och redan 1911 lanserade toskanerna den första fullvärdiga geotermiska stationen. Idag tillhandahåller stationen en miljon bostäder i Toscana - en fjärdedel av regionens el. Geotermiska stationer används aktivt i Nya Zeeland och Island - länder med hög vulkanisk aktivitet. Så på Island finns det mer än 7 tusen geotermiska källor: det största antalet per ytenhet i världen. Tack vare växthus som fungerar på termiska källor, i ett land där det inte finns fruktträd överallt, och bara potatis och kål växer på jorden, är det mycket inte bara deras grönsaker, utan också blommor, 85% av islänningarna bor i hus som värms upp av vattnet i termiska källor. Varmt vatten levereras också till många växthus och pooler.
Hur är det med resten av världen? De viktigaste förhoppningarna är förknippade med djupborrning - från 3 till 10 km - för att komma till den så kallade heta hårdstenen. Endast på USA: s territorium innehåller den tillräckligt för att ge hela mänskligheten energi i 30 tusen år. Djupborrning har blivit en välkänd teknik. Vatten hälls i brunnen, där det kokar, ånga kommer ut och vänder generatorernas turbiner. Det enda problemet är att vatten tränger in i underjordiska sprickor och måste ständigt förnyas. MED negativa konsekvenser Tillämpningar av denna teknik kolliderade 1996 i Basel, Schweiz: strax efter injektion av vatten i brunnen inträffade en liten jordbävning. Vattnet togs bort, men skakningarna fortsatte en tid. Vi drog slutsatsen att i jordbävningsbenägna områden kan denna metod för att generera energi gå åt sidan. Kan geotermiska resurser tömmas? Detta är naturligtvis inte aktuellt. Men lokal kylning av källorna är fullt möjlig, så i samma Toscana nådde energiproduktionen sin maximala kapacitet 1958, sedan dess har verksamheten minskat. Kapaciteten för geotermiska kraftverk i världen i slutet av 1990 -talet halverades nästan på grund av ökade driftskostnader.
Idag är världsledarna inom geotermisk elproduktion USA, Filippinerna, Mexiko, Indonesien, Italien, Japan, Nya Zeeland och Island. Framförallt ett lysande exempel användningen av geotermisk energi betjänas av den senare staten. Ön Island dök upp på havets yta som ett resultat av vulkanutbrott för 17 miljoner år sedan, och nu har dess invånare sin privilegierade position - cirka 90% av isländska hem värms upp av underjordisk energi. När det gäller elproduktion finns det fem geotermiska kraftverk med en total kapacitet på 420 MW med varm ånga från 600 till 1000 meters djup. Således genererar geotermiska källor 26,5% av all el på Island.
geotermisk mineralel
Topp 15 länder som använder geotermisk energi (data för 2007)
Geotermisk energi är en typ av förnybara energikällor (RES). Historien om hur man använder geotermisk energi för balneoterapi börjar med antika Rom, för produktion av elektrisk energi - från slutet av XIX -talet (staden Lordderollo, Italien). Enligt World Geothermal Congress, geotermiska kraftverk med en total installerad kapacitet på 10,7 GW 2010, var geotermiska värmeförsörjningssystem med en total värmekapacitet på mer än 50,6 GW i drift i världen.
Denna typ av förnybar energi är praktiskt taget outtömlig, en bråkdel av en procent av värmen i jordens inre räcker för att ge alla energibehov mänskligheten på långa tider... Källan till geotermisk energi är jordens magmatiska värme. Geotermiska fyndigheter är lokaliserade med zoner för geologisk rörelse av lager av jordskorpan och tillhörande vulkaniska processer. I dessa områden av jordens yta stiger magmaflöden nära ytan och värmer de överliggande sedimentära vattenmättade stenarna.
För framväxten av ett geotermiskt fält krävs tre huvudförutsättningar: tillförsel av djup värme, närvaron av vattenmättade stenar och vattenfoder ovanför dem. Atmosfärisk nederbörd i bergsområden, där stenar är nakna, tränger in i dem och rör sig mot deras sluttning med en minskning av djupet, där de värms upp av magmatisk värme. Geotermisk värmebärare från brunnen levereras till ett geotermiskt kraftverk (GeoPP) och slutar sedan i en annan brunn.
I internationell praxis utmärks ytjordvärme (upp till 400 m) och djup geotermisk. Inom geotermi används värmen från grundvatten och stenar tillsammans med borrhålsparaplyer och rörformade fält begravda under frysdjupet. Artikeln diskuterar frågorna om geotermiska brunnar med ett djup av 1500 till 4000 m med extraktion av geotermisk kylvätska i vätske- eller ångtillstånd.
Enligt klassificeringen av International Energy Agency (IEA) finns det fem typer av geotermiska avlagringar: torr ånga, våt ånga, geotermiskt vatten, torra heta stenar, magma. Ryska geotermiska resurser ger goda utsikter utveckling av el och värmeförsörjning. Enligt uppgifter från Doctor of Technical Sciences. Professor P.P. För de armlösa är deras bruttopotential 22,9 biljoner tå, teknisk potential - 11,87 biljoner tå, ekonomisk potential - 114,9 miljoner tå.
Totalt borrades 3000 geotermiska brunnar i Ryssland med ett djup av 2,5-3,5 km. I fig. 1 visar värdena för kapaciteten hos geotermiska värmeförsörjningssystem i Rysslands regioner 2003; i fig. 2 - värdena på kapaciteten hos enskilda tekniker för användning av geotermiskt vatten. Enligt uppgifter från Doctor of Technical Sciences. Professor O.A. Povarova, den totala kapaciteten för befintliga geotermiska värmesystem är upp till 430 MW, vilket lovar upp till 21 GW.
I vissa regioner kan deras användning ge upp till 10% av den totala energiförbrukningen. För närvarande drivs termiska vattenintag främst i tre regioner: Dagestan, Krasnodar -territoriet, Kamchatka -halvön. År 1984 fanns det cirka 250 geotermiska brunnar med ett djup av upp till 3 km på balansen mellan företagen i OJSC Podzemburgaz (Moskva).
Av alla typer av geotermiska resurser enligt IEC -klassificeringen har Ryssland avlagringar av våt ånga (Kamchatka, Kurilöarna), geotermiskt vatten (Kamchatka, Kuril Islands, Norra Kaukasus), torra heta stenar. Från utforskade insättningar - mest av innehåller geotermiskt vatten med en yttemperatur på 70-110 ° C.
Under sovjettiden användes geotermiskt vatten i Krasnodar och Stavropol-territorierna, Kabardino-Balkaria, Nordossetien, Tjetjenien-Ingusjetien, Dagestan, Kamchatka-regionen, Krim, Georgien, Azerbajdzjan och Kazakstan. År 1988 producerades 60,8 miljoner m3 geotermiskt vatten (i Krasnodar, Stavropol Territories, Kabardino-Balkaria, Kamchatka Oblast).
I Sovjetunionen fanns ett system för prospektering, utveckling och exploatering av geotermiska resurser. VSEGINGEO Institute utvecklade en atlas över geotermiska resurser i Sovjetunionen med 47 fyndigheter med geotermiska vattenreserver på 240-1000 m3 / dag. och ånghydrotermier med reserver på mer än 105-103 m3 / dag. På grundval av detta har NPO Soyuzburgeothermiya (Makhachkala) utvecklat ett system för en lovande geotermisk värmeförsörjning för landet.
I Sovjetunionen utfördes vetenskapligt forskningsarbete av detta problem av instituten vid Vetenskapsakademien, geologiministerierna och gasindustrin. Funktionerna hos de ledande forskningsorganisationerna anförtrotts: om problemen med geotermiska kraftverk - till Energy Institute uppkallat efter G.M. Krzhizhanovsky (Moskva), om problemen med geotermisk värmeförsörjning - vid Central Scientific Forskningsinstitut teknisk utrustning(Moskva), men driftsproblemen - till Akademin kommunala tjänster(Moskva).
Utvecklingen av fälten, deras arrangemang och drift, lösningen av alla problem (rengöring, återinjektion) utfördes av avdelningarna i gasindustriministeriet. Den bestod av fem regionala operativa avdelningar, forsknings- och produktionsföreningen "Soyuzgeotherm" (Makhachkala).
Driften av systemen för geotermisk uppvärmning och varmvattenförsörjning av byggnader anförtrotts av Sovjetunionens statliga konstruktionskommitté. I Sovjetunionen utvecklades det första normativa dokumentet om geotermi, VSN 36-77 "Instruktioner för integrerad användning av geotermiskt vatten för värmeförsörjning av byggnader och strukturer" 1977. År 1987 vid institutet "TsNIIEP Engineering Equipment" under ledning av doktorand. IN OCH. Krasikov, designstandarder utvecklades för "Geotermisk värmeförsörjning av bostäder och offentliga byggnader och strukturer ", VSN 56-87.
För närvarande används geotermiska resurser praktiskt taget i tre regioner i landet: Kamchatka och Kurilöarna, Krasnodar -territoriet och Dagestan. Den totala kapaciteten för GeoPP i Kamchatka och Kurilöarna är 84,6 MW, inklusive den största i Ryssland Mutnovskaya GeoPP med en kapacitet på 50 MW. Geotermiska avlagringar med vattenvärmebärare är mycket mer utbredda.
I Krasnodar -territoriet och Adygea har 18 fyndigheter av geotermiskt vatten utforskats, varav 13 utnyttjas, och fem är lediga utan konsumenter. Totalt har 86 geotermiska brunnar borrats i denna region, varav 40 är i drift. Enligt data från 1986 i fig. 3 visar strukturen för geotermisk vattenproduktion vid avlagringar i Krasnodar -territoriet med en total volym på 8,5 miljoner m3, i fig. 4 - strukturen för deras förbrukning för uppvärmning av växthus med en total volym på 4,6 miljoner m3, i fig. 5 - förbrukningsstruktur för uppvärmning och varmvattenförsörjning av anläggningar med en total volym på 3,9 miljoner m3.
I fig. 6 visar en graf över utvinningen av geotermiskt vatten i Krasnodar -territoriet med en minskning med nästan tre gånger jämfört med Sovjetperioden. Potentiell värmekapacitet och värmeproduktion från geotermiska fält i Krasnodar -territoriet och Adygea visas i fig. 7. Den första etappen i demonstrationsprojektet för geotermisk värmeförsörjning på 5 MW har genomförts i denna region.
123 brunnar borrades i Dagestan, varav 58 brunnar drevs med åtta vattenintag. Den maximala mängden geotermiskt vatten producerades 1988 - 9,4 miljoner m3. Regionen producerar för närvarande 4,1 miljoner m3 geotermiskt vatten årligen. Det största fältet i Dagestan är Kizlyarskoye, där 1,4 miljoner m3 geotermiskt vatten produceras årligen från nio brunnar.
På detta fält injiceras två brunnar framgångsrikt i två brunnar i mängden 0,8 miljoner m3 per år förbrukad geotermisk värmebärare, vilket är 57% av det totala producerade vattnet. Dubbelkretsvärmeförsörjningssystem. I den första kretsen är värmekylvätskan vatten från den så kallade "Chokrak" -horisonten med en temperatur på 115 ° C, i den andra - vatten från Absheron -horisonten med en temperatur på 48 ° C.
Med befolkningen i Kizlyar stad på 45 tusen människor, är 70% av befolkningen försedda med jordvärme och varmvattenförsörjning. Det finns ett projekt för att öka kapaciteten för detta geotermiska system baserat på tillhandahållande av 100% av stadens efterfrågan med ominjektion av hela den använda värmebäraren. Implementeringskostnad av detta projekt cirka 1 miljon dollar. Återbetalningstiden är sju år.
I Makhachkala arbetar sex geotermiska brunnar med en total flödeshastighet på 13,6 tusen m3 / dag för varmvattenförsörjning av bostadshus med flera våningar. vid en temperatur av 95-100 ° C. Stadens geotermiska termiska vattenintag har en kapacitet på cirka en miljon m3 / år med en lagringstank med en kapacitet på 4000 m3. I Ryssland, med stora reserver av geotermiska resurser, är deras praktiska användning begränsad.
Det finns ingen statlig politik inom geotermisk energi. Föreskrifterär föråldrade, ny teknik har begränsad användning.
