Кто «согреет» Камчатку?

Ныне Камчатка переживает второе рождение: бурно развивается промышленность, растет население. И, естественно, требуется все больше электроэнергии. Где взять ее? Не будем торопиться с ответом: «конечно, из термальных источников». Недаром Новосибирскому Теплоэлектропроекту было предложено просчитать три варианта: гидроэлектростанция, атомная и геотермальная электростанции. Причем учитывалось, что мощности в перспективе должны составлять 140 – 180 тысяч киловатт.

Единственно реальный источник гидроресурсов – Кроноцкое озеро, расположенное на высоте 372 метра над уровнем океана, отпал сразу. Во-первых, оно находится в труднодоступном, удаленном и сейсмоопасном районе. А главное, озеро – уникальное и лежит в заповедной зоне.

АЭС по расчетным затратам получается вдвое дороже, чем ГЭС. Так что самое реальное – геотермальная станция, по стоимости близкая к гидроэлектростанции.

– В семидесяти километрах от Петропавловска-Камчатского, – рассказывает кандидат технических наук Александр Передерий, – обнаружено богатейшее термальное месторождение – Мутновское. Места там, конечно, глаз не радуют: пейзаж просто лунный. Сопки, кратеры. Ни деревца, ни кустика. Все запорошено слоем вулканического пепла. Но на глубине около 800 метров есть подземный «котел», который исправно подает пар под давлением 6 атмосфер с температурой порядка 180 градусов. Причем запасы его вполне достаточны, чтобы возвести станцию мощностью 200 тысяч киловатт. Пока же мы думаем о первой очереди – мощностью 50 тысяч киловатт, которая должна быть введена в строй к 1985 году.

Сейчас проводятся технические проработки различных вариантов будущей электростанции. Конкретная конструкция определится после бурения скважин на глубину до двух километров. Но уже сегодня можно сказать, что такая станция вполне реальна и имеет все перспективы для роста.

Если вода не кипит

Высокотемпературные геотермальные источники встречаются лишь в вулканических районах. В основном же по всей необъятной территории нашей страны на доступных глубинах залегают воды с температурой лишь 60 – 80 градусов. Нельзя ли и их использовать для нужд энергетики? Оказывается, можно вполне.

Ученые Института теплофизики Сибирского отделения АН СССР совместно со специалистами ВНИИхолодмаша и других организаций разработали схему гидротермальной фреоновой электростанции. Построена она была на Паратунском месторождении с температурой воды 80 градусов. Горячая вода из скважины проходит через теплообменник и отдает часть энергии на испарение фреона-12, кипящего при температуре около 30 градусов. Пары фреона поступают на турбину, вращающую электрогенератор. Затем отработанный пар идет в холодильник, где конденсируется, и фреон, уже жидкий, насосом закачивается в теплообменник. Это и есть замкнутая непрерывная циркуляция промежуточного теплоносителя с низкой температурой кипения. Так стала реальностью первая в мире низкотемпературная фреоновая геотермальная электростанция – лаборатория мощностью 760 киловатт.

Препятствием для использования термальных вод может быть не только невысокая температура, но и слишком большое количество минеральных и газовых примесей. Именно для таких источников в США разработан паротурбинный цикл, где в качестве теплоносителя служит изобутан. Пароводную смесь с температурой 163 градуса из скважины направляют в теплообменник, где она нагревает изобутан, который вскипает и приводит в действие турбогенератор. Причем смесь все время держат под давлением – не дают ей вскипать. В противном случае из воды выделилось бы много растворенных газов. А чтобы не загрязнять окружающую атмосферу и пополнить гидроресурсы в толще земли, воду закачивают вглубь через другую скважину.

И все-таки во многих случаях не стоит открещиваться от «спутников» термальных вод. Ведь и соли, и кислоты, и газы – ценное сырье для химической индустрии. Именно так рачительно подошли к проблеме использования термальных вод в Италии. Например, район Лардорелло – центр высокопродуктивной химической промышленности, специализирующейся на извлечении из пара аммиака, углекислого газа, борной кислоты. Интересно и использование геотермальной электроэнергии: в часы «пик» она идет на нужды железнодорожного транспорта, а ночью ее избыток переключается на химическую технологию. Продуктивно ли это? Достаточно сказать, что Тосканская геотермальная электростанция ежедневно вырабатывает более 200 вагонов борных и аммониевых продуктов.

В ближайшем будущем и у нас в стране на Паужетской станции минеральное сырье станут перерабатывать.

У каждого свой норов

Мы уже говорили, что каждый геотермальный источник имеет свой норов: глубину залегания, состав парогазовой смеси, производительность, температуру. Все это неизбежно накладывает отпечаток и на тип станции и на ее мощность. Кроме того, целесообразность сооружения станции диктуется экономическими, экологическими и многими другими причинами. Поэтому не может быть и речи о какой-то конкуренции станций по мощности, конструкции, экономичности и прочим параметрам.

Одна из мощных геотермальных станций сооружена в штате Калифорния на месторождении Большие Гейзеры и потому так и называется – «Гейзеры». Она находится на высоте 450 метров над уровнем моря в узком ущелье, на береговом горном хребте. По прогнозам специалистов, запасы термальных вод здесь настолько обширны, что можно построить каскад электростанций мощностью несколько миллионов киловатт. Во всяком случае, в конце минувшего 1980 года мощность «Гейзеров» должна была выйти на проектную отметку 900 тысяч киловатт.

В Америке намереваются проделать один интересный эксперимент. На Гавайях есть феномен природы – лавовое озеро. Под тонкой твердой коркой скрывается магма с температурой более тысячи градусов. Если удастся опустить туда теплообменник и прокачивать по нему теплоноситель, то можно будет создать достаточно мощную энергосистему.

Особенно остро дефицит топливных запасов сказывается в Японии. Более 80 процентов энергоресурсов страна вынуждена импортировать. Недаром с начала 1977 года здесь осуществляется программа с поэтическим названием «Солнечный Свет». Она предусматривает и разработку технологии освоения геотермальной энергии и отработку оптимальных технологических схем производства электроэнергии. Ныне общая мощность действующих геотермальных электростанций Японии составляет 170 тысяч киловатт. Но уже к 1985 году планируется выйти на уровень 2100 мегаватт. А это не много не мало, как 20 процентов от общей выработки электроэнергии в Японии.

В связи с широкими поисками подземных «котельных» фирма «Мицубиси Хэви Индастриез» освоила выпуск передвижных геотермальных станций, которые способны снабдить энергией геологов и строителей в период разведки скважин или строительства большой станции. Например, установка мощностью в тысячу киловатт способна работать на геотермальном источнике с температурой около 50 градусов и при давлении 5 атмосфер. Сравнительно небольшие габариты: высота – 2,7 , ширина – 2,5, длина – 9,5 метра и масса 20 тонн – позволяют перевозить ее на автомобиле. Если это невозможно из-за отсутствия дорог, то доставляют ее по частям, где на месте за 30 дней производится полная сборка.

Использованием тепла недр Земли ныне занимаются в Исландии и Мексике, Индонезии и Турции, Новой Зеландии и Индии... Словом, идет самое широкое наступление на царство Плутона. Причем ученые не устают выдвигать все более дерзкие проекты.

Сделаем очаг сами

• Страницы:
• предыдущая
• 1
• 2
• 3
• следующая

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.