598

15. NOWE ŹRÓDŁA I TECHNOLOGIE WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Ilość energii zmagazynowana we wnętrzu Ziemi do głębokości ok. 10 km jest 50 tysięcy razy większa niż energia zawarta w złożach gazu ziemnego i ropy naftowej [15.52], Wody opadowe przenikają w głąb Ziemi, gdzie są podgrzewane przez ciepło pochodzące z jej wnętrza.

Energia geotermalna j est częścią energii geotermicznej zawartej w wodach, parze wodnej oraz otaczających skałach.

Zasoby energii geotermicznej (ciepła) wykorzystywane aktualnie energetycznie można podzielić na:

-    energię zawartą w wysokotemperaturowych warstwach ogrzanej mieszaniny wody i pary wodnej (w zbiornikach geotermalnych) o temperaturze 200 -h 300°C, która często objawia się erupcją pary wodnej i gorącej wody z wnętrza Ziemi w postaci gejzerów;

-    ciepło zgromadzone w suchych, gorących i porowatych skałach;

-    ciepło pokładów gorącej wody o temperaturze 40 — 120°C, występujące na głębokości 100-h4000 m;

-    ciepło zawarte w wierzchnich warstwach Ziemi, wynikające z ciepła doprowadzonego przez przewodzenie z Ziemi, a przede wszystkim z ciepła doprowadzonego przez promieniowanie ze Słońca - tzw. ciepło geotermalne niskotemperaturowe; aby wykorzystać ten rodzaj ciepła muszą być stosowane pompy ciepła (pompy grzejne) do podniesienia go na wyższy poziom termodynamiczny.

Wykorzystanie ciepła gorącej magmy wydaje się jeszcze dość odległe. Polska leży poza strefami aktywności tektonicznej i wulkaniczno-magmowej, więc nie ma złóż wód termalnych lub pary, które mogłyby być wykorzystane do produkcji energii elektrycznej. W Polsce dostępne są dwa ostatnie rodzaje zasobów.

15.5.2. Elektrownie geotermalne

Para gejzerów jest wykorzystywana do napędu turbin parowych bezpośrednio (rys. 15.40a) lub pośrednio (rys. 15.40b i c). Gazy i cząstki stałe zawarte w parze wydobywającej się z gejzerów są separowane przed podaniem do turbiny, ale jeżeli są one agresywne i niszczą łopatki turbiny, to wówczas stosowany jest obieg wtórny z wymiennikami pośrednimi (rys. 15.40b), co komplikuje i pogarsza sprawność obiegu cieplnego.

Największe elektrownie geotermalne pracujące na świecie to:

-    Geyers w Kalifornii - 908 MW, para 0,73 MPa/180°C, turbiny o mocy 110 MW;

-    Larderello (Włochy) - pierwsza (1913 r.) na świecie elektrownia geotermalna - obecnie 420 MW, para 0,5-r-0,6 MPa/150T-160°C.

Poza tym są eksploatowane następujące elektrownie geotermalne: Wairakei w Nowej Zelandii - 293 MW, Tiwi na Filipinach - 220 MW, Sierra Prieto w Meksyku - 150 MW i inne.

Sprawność elektrowni geotermalnych pracujących według schematu jak na rysunku 15.40a wynosi 20^25% (15h-20% netto) [15.54].

598