אנרגיה גיאותרמית התפתחה כמשאב מתחדש קריטי במעבר הגלובלי לעבר מערכות אנרגיה פחמן נמוכות.כאשר משולבים בתצורה של חום וכוח משולב (CHP), מתקנים גיאותרמאליים יכולים לייצר בו זמנית חשמל ולתפוס אנרגיה תרמית סבירה לחימום אזורי, תהליכים תעשייתיים או בניית שליטה באקלים. הדור הכפול הזה מגביר באופן דרמטי את יעילות המערכת הכוללת, לעתים קרובות עולה על 80 אחוזים - מעל 10-15% של צריכת חשמל אחידה, כמו גם על ידי צריכת חשמל אחידה, כמו גם על ידי צריכת חשמל, כמו גם על ידי צריכת חשמל, כמו גם על ידי צריכת חשמל גמישה, כמו גם על ידי צריכת חשמל.

מקורות אנרגיה גאוותרמית

אנרגיה גיאותרמית מקורה בחום הפנימי של כדור הארץ, אשר מיוצר ללא הרף על ידי דעיכה של איזוטופים רדיואקטיביים וחום חי מן היווצרות פלנטרית.חום זה מאוחסן סלע ונוזלים בתוך הקרום והופך נגיש שבו תנאים גיאולוגיים מאפשרים לו להתקרב אל פני השטח.המשאב הוא למעשה בלתי ממצה על פני זמן אנושי, מה שהופך אותו מקור אנרגיה יקר באמת או רוח, בניגוד למזג אוויר יציב, הוא חייב להיות כפוף במיוחד לעוצמה לא יציב עבור מערכת חום.

סוגים של משאבים גאוותרמיים

לא כל המשאבים הגיאוגרפיים הם זהים, וסוג המשאבים קובע במידה רבה את הטכנולוגיה המתאימה ליישומים של CHP.

  • (FLT:0) מאגרים Hydrothermal (FLT:1) הם המערכות המנצלות ביותר, המורכב מים חמים טבעי ו-Steam לכודים בסלע שניתן לחדור אליהם בעומק של 1-3 ק"מ ודורשים סיכון נמוך יחסית למקדח נוזלי (240 מעלות צלזיוס) הם אידיאליים עבור חשמל, עם חום שנותר לחום לשימושים משניים או חום (טמפרטורה נמוכה יחסית) באמצעות מחזור חום תקין (טמפרטורה גבוהה של מים).
  • (FLT:0)Enhanced Gethermal Systems (EGSIRLT) 1:1 להרחיב את הפוטנציאל של אנרגיה גיאותרמית לאזורים ללא מאגרים הידרותרמיים טבעיים.על ידי הזרקת מים לסלע חם, יבש בעומק של 3-10 ק"מ ויצירת או הרחבת שברים באמצעות גירוי הידראולי, EGS יוצר מאגר מלאכותי, למרות ש-EGS עדיין בשלב ההפגנה, הוא מבטיח לאספקת משאבים עצומים של מקורות אנרגיה גיאוגרפיים פוטנציאליים של ארצות הברית, כמו גם את הבסיס המסחרי הראשון של כוח אגן, כמו גם את ה-אט, כמו גם את ה-EGS, כמו גם את הקיבולת מסחרית, כמו גם את הקיבולת גבוהה של קיבולת של קיבולת של קיבולת של קיבולת של קיבולת של קיבולת של קיבולת גבוהה של אנרגיה, כמו גם את ה-EGS, 000 קיבולת גבוהה של קיבולת של קיבולת תעשייתית, 000, 000, 000.
  • (FLT:0) מערכות אקוויפר:1u כרוכות בנפח גדול של מים חמים לכודים באגן סממנטרי עמוק.מערכות אלה בדרך כלל לספק נוזלים בטמפרטורות בינוניות (60–120 מעלות צלזיוס), מה שהופך אותם מתאימים לשימוש חום ישיר ברשתות חימום מחוזיות.עם משאבות חום או מחזורי בינארי, הם יכולים גם לספק כמויות צנועות של חשמל - לעתים קרובות בתצורה של CHP כי לפני חימום.

טכנולוגיית חום ועוצמה משותפת לג'ותרמאל

במערכת Gthermal CHP, מסלול האנרגיה נועד למקסם את האנרגיה השימושית מופקת מן נוזל גיאותרמל.התהליך מתחיל כאשר הפנס חם או קיטור מובא אל פני השטח באמצעות בארות ייצור.לאחר זיהומים הוסרו, הנוזל או מתרחב ישירות דרך טורבינה (באווירה יבשה ופלאש) או מעביר חום שלה נוזל משני פועל במחזור בינארי של אנרגיה.

איך עובד Govermal CHP

השילוב של מיצוי חום לאחר ייצור חשמל הוא המפתח יעילות CHP. בתחנות כוח גיאותרמיות קונבנציונליות, חום הפסולת הוא מתמוסס למגדלי קירור או משוחרר לסביבה. בתצורה של CHP, כי חום הוא במקום זה נתפס ונמסר לעומס תרמי. הטמפרטורה של נוזל גיאותרמאל לאחר שייצור חשמל בדרך כלל נע בין 60-100 מעלות צלזיוס, אשר הוא יותר מאשר מספיק עבור שטח חם, אז מים חמים, כמו גם מזון יבש, כמו גם עבור חום, אז, כמו מחלימים, או חום, כמו גם זמן רב יותר, כמו גם עבור אנרגיה יבש, כמו גם עבור זמן רב יותר, כמו גם עבור זמן תעשייתי, כמו מחלימים, כמו גם עבור כמה זמן רב יותר, כמו מחלימים, כמו מחלימים חום, כמו גם עבור מים יבש, או חום, כמו גם עבור מים יבש, או חום, כמו גם עבור זמן רב יותר, כמו גם עבור זמן רב יותר, כמו גם עבור זמן רב יותר, כמו מחלימים, כמו גם עבור זמן רב יותר, כמו מחלימים חום, כמו גם עבור אנרגיה מתחדשת, כמו גם עבור זמן קצר יותר, כמו גם עבור אנרגיה מתחדשת, לאחר זמן רב יותר, לאחר זמן רב יותר, כמו מחלימים חום, לאחר זמן רב יותר, לאחר זמן רב יותר, אז, כמו מחלימים

היתרונות של אינטגרציה

יעילותו של תחנת כוח גיאותרמית ייעודית מוגבלת באופן חד-משמעי על ידי מחזור הקרונום והטמפרטורה הנמוכה יחסית של נוזלי גיאותרמית בהשוואה לבעירה של דלק מאובנים.תחנות כוח גיאותרמיות טיפוסיות משיגות יעילות תרמית של רק 10-15%.על ידי הוספת פליטות חום, מערכות CHP יכולות להגביר את צריכת האנרגיה הכוללת (החלקיק של אנרגיה גיאוותרמית אשר מותנית, אשר מותאמת את העבודה היעילה) ל-% עד 80 עד כה, או יותר, כלומר, 000 גבוה יותר, כלומר, 000, 000 גבוה יותר, 000 גבוה יותר, 000, 000 גבוה יותר, 000 גבוה יותר, 000.

היתרונות של Govermal עבור CHP Systems

Gethermal CHP מציע חבילה של הטבות שמבדילות אותו מטכנולוגיות CHP מבוססות מתחדשות אחרות, כגון ביומסה או תרמית סולארית.

  • (FLT:0) יעילות כוללת.FLT:1 הדור בו זמנית של חשמל וחום מרים את היעילות המעשית הרבה מעבר לזה של תחנות כוח עומדות. כי חום הוא מוצר שימושי ישירות, פחות אנרגיה גיאותרמית מופקת הולך לבזבז.
  • (FLT:0) הפעלה מחודשת וברת קיימא.FLT:1; חום גיאותרמל הוא באופן טבעי מרוקן; עם ניהול מאגר אחראי - כגון הזרקת נוזלים מובלים - את המשאב ניתן לשמור במשך עשרות שנים.
  • (FLT:0) פליטות נמוכות מאוד.FLT:1 צמחי Gothermal CHP פולטים גזי חממה מינימליים, בעיקר כמויות של פחמן דו חמצני ו-Sulfide, אשר ניתן לכופף או להקטין את.על בסיס מחזור חיים, חשמל גיאותרמל פולט בערך 38 גרם CO2q / kWh - פחות מאשר פחם (1,000 גרם) או גז טבעי (500 גרם).
  • (FLT:0) אספקת בסיס מבוססת.FIRLT:1) משאבים גיאותרמאליים לרוץ 24/7 ללא מזג אוויר, המציע עומס בסיס יציב שניתן לשלוח כדי לעמוד בדפוסי הביקוש החשמלי והרמייש.
  • צמח CGthermal CHP מייצר צפיפות אנרגיה גבוהה מאוד ליחידת שטח קרקע בהשוואה למתקנים סולאריים או רוחיים.
  • פרויקטים של Govermal CHP יוצרים משרות מיומנות בתרגול, תפעול צמחי ותחזוקה.הם יכולים לפסול דלקים מאובנים מיובאים, לשפר את אבטחת האנרגיה ולספק מחירי חום יציבים לקהילות ולתעשיות.

אתגרים ושיקולים

למרות היתרונות האלה, פריסת ה-Girmal CHP אינה ללא מכשולים.פיתוח פרויקטים מוצלח דורש הערכה של משאבים זהירה, הון רב-צדדי וניהול יעיל של השפעות סביבתיות וחברתיות.

גורמים כלכליים

פרויקטים גאוותרמיים הם הון-רגיש, עם קידוח וחיפוש בדרך כלל חשבונאות עבור 30-50% מסך עלות הפרויקט הכוללת. וולס יכול לעלות מיליוני דולרים למקדח, ואת הסיכון של קידוח יבש או נמוך, מוסיף אי ודאות פיננסית משמעותית, עם זאת, ברגע שהמשאבים אושרו, עלויות התפעול נמוכות - בעיקר קשורות לתחזוקה, משאבה, וריפוי נוזלים.

שיקולים סביבתיים וחברתיים

התפתחות גיאותרמית יכולה להיות השפעות סביבתיות מקומיות.אימון עשוי לגרום להפרעה הקרקע, רעש, פוטנציאל למשקעים קלים המושרה, במיוחד במערכות גאוותרמאליות שבהן נעשה שימוש בגירוי הידראולי, מיצוי של נוזלים גיאותרמאליים יכול גם להוביל לשחרור גזים בלתי-צפוניים, כולל כמויות קטנות של CO2, דאגה מימן (H2S), וצלילים מודרניים יכולים גם לשלב את התצורה של דלקים טבעיים (Ratecate) לשרירים באופן קבוע, אך הם לעתים קרובות, עם השפעות חום.

אתגרים טכניים

נוזלים גאוותרמיים יכולים להיות קורוזיים ופרות לסקאלה בשל ריכוזים גבוהים של מינרלים מומסים (סיליקה, סידן פחמןate) זה דורש חומרים חזקים ותחזוקה סדירה של עשבים, חילופי חום, טורבינות.כפי שהמאגרי מנוצלים, טמפרטורות ולחצים עשויים לרדת לאורך זמן, הדורשים ניהול אחסון זהיר - לעתים קרובות על ידי הסרת קירור קירור כדי לשמור על לחץ וצריכת חום, כמו מינרלים מקומיים.

סיקור עולמי ו Case Studies

הכדאיות המעשית של ה-Girmal CHP מאוירה על ידי מתקנים קיימים שפעלו בהצלחה במשך עשרות שנים.

איסלנד: המנהיג העולמי

איסלנד יושבת על שדרת מיד-אטלנטית ובעלת משאבים גיאוותרמאליים בשפע.המדינה שילבה את ה-CHP הגיאוגרפית של ה-Centhal-Atlantic Ridge והייתה בעלת שפע של משאבים גיאוותרמיים בטמפרטורה גבוהה, והחום מופץ דרך רשת חימום מחוזי הגדולה בעולם.

ארה"ב: הרחבת הפוטנציאל

לארצות הברית יש את יכולת הכוח הגיאוגרפית הגדולה ביותר של כל מדינה (מעל 3.5 GW), בעיקר בקליפורניה, נבאדה ויוטה, בעוד שרובם הם צמחים בלבד כוח, כמה מהם רודפים אחר CHP רטרוfits. לדוגמה, מפעל Blundell ביוטה (בעלים על ידי Enel Green Power) סיפק חום גיאותרמאל לחממה השכנה במשך עשרות שנים.

הפיליפינים וחלוצים גאוותרמים אחרים

הפיליפינים היא יצרנית הכוח הגיאוגרפית השנייה בגודלה בעולם.מכיוון שרבים מהצמחים שלה ממוקמים באיים עם יכולת רשת מוגבלת, CHP עדיין אינה נפוצה, אך הזדמנויות קיימות עבור משתמשי חום תעשייתיים (למשל, עיבוד קוקוס, ייצור מזון) באירופה, אגן השירות של צרפת בפריז יש היסטוריה ארוכה של שימוש במתקנים גיאומטריים בקנה מידה נמוך לחימום אזורי באמצעות משאבות חום של CHPreadythnland, וצורות חום קטנות של צמחים, הן יכולות להתאים את אזורי חום ותחנות חום ותחנות חום מקומיות.

עתיד Outlook וחדשנות

העתיד של Gthermal CHP נראה בהיר, מונע על ידי שיפורים טכנולוגיים, הכרה גוברת של הערך של חום במעברי אנרגיה נקייה, ומדיניות תומכת.

מערכות גאוותרמיות (EGS)

EGS היא הטכנולוגיה הטרנספורמציה ביותר באופק.על ידי הפיכת משאבים גיאותרמיים לנגישים בכל מקום - לא רק באזורים געשיים - EGS יכול להכפיל את הפוטנציאל הגיאו-אתררמי התיאורטי על ידי יותר מ -100-fold.המחלקה האמריקאית לאנרגיה היא להפחית את עלויות EGS ל -60 /MWh עד 2035, אשר יגרום ל-Girmal CHP תחרותי עם גז טבעי משולב.

מערכות היברידיות

הגדלת Cthermal CHP עם מקורות מתחדשים אחרים יכול לשפר את הכדאיות הכלכלית ואת הגמישות התפעולית.לדוגמה, תרמית סולארית ניתן להשתמש כדי לחמם את נוזל העבודה הגיאוגרפית, להגביר את התפוקה של בלוק הכוח בשעות השמש השיא של צ'י, רוח וחשמל סולארי יכול להיות כוח שואבת אנרגיה כי תשלום גיאוגרפית גבוהה (הידועה "סוללה תרמית אחרת" או "תפיסת-אדי"), אחסון כגון אנרגיה מתחדשת, רק עבור חום, אשר יכול לספק חשמל היברידית, רק לאחר מכן, רק על ידי חשמל חם חום.

מדיניות ומגמות השקעה

תמיכה ממשלתית היא קריטית להאיץ את פריסת ה-GEthermal CHP. חוק ניכוי האינפלציה של ארה"ב (2022) כולל זיכויים מס מורחבים לייצור חשמל גיאותררמי (סעיף 45Y) ואשראי השקעות חד פעמי עבור משאבות חום, אשר יכול לעודד CHP רטרוfits. תוכנית ההחזרה של האיחוד האירופי היא עלייה משמעותית בשימוש חום גיאותרמלי, עם מימון ספציפי להתחממות מודרנית (RInewalation) אשר הפכה לעדיפות גבוהה יותר עבור מטרות אוטונומיות של 20.

מסקנה

אנרגיה גיאותרמית, כאשר רתמה במערכות חום ועוצמה משולבות, מציעה מסלול ייחודי עוצמתי לדהום הן חשמל והן את הדור החום.על ידי שימוש באותה נוזל גיאותרמאל הראשון לייצר חשמל ולאחר מכן לענות על הביקוש התרמי, טכנולוגיית CHP שואבת ערך מקסימלי מהמשאבים, השגת יעילות של חסכוניות מעל 80 אחוזים תוך חתירה למינימום של גזי חממה.