И экологические риски геотермальной энергетики

увеличилось как давление в резервуаре, так и производство геотермального пара. Глубокая разведка показала наличие водопроницаемых горизонтов в метаморфическом фундаменте до глубин 3000-4000 м с давлением в резервуаре 70 бар и температурой 350⁰С. Гидротермы в этом резервуаре были представлены перегретым паром с большим содержанием летучих хлоридов. Был выбран особый режим работы электростанций, чтобы избежать проблемы коррозии эксплуатируемого оборудования, как в скважинах, так и конструкции парособирающих систем и турбин.

Глубокое бурение показало наличие водоносных горизонтов в метаморфическом фундаменте на тех же глубинах и аналогичных термодинамических и химических характеристиках, что и в районе Лардерелло. По данным геолого-структурного анализа сделан вывод, что геотермальное месторождение Лардерелло и Травале-Радикондоли принадлежат одной и той же глубинной геотермальной системе, так как на глубине 3000 м 300-градусная изотерма объединяет оба участка и ограничивает площадь 400 км².

На основании данных глубокого бурения в южной части поля (скважина дала 70кг/с перегретого пара) разработана программа по бурению дополнительных скважин, которая предположительно позволит ввести в строй ещё 600МВт установленных мощностей ГеоТЭС. Первый из этих блоков в 20МВт уже эксплуатируется с марта 2000 года.

Геотермальный район Монте-Амиата (Тоскана) включает два геотермальных поля: Баньоре и Пьянкастаньяйо. Они открыты в конце 1950х-начале 1960 х годов. Здесь первые скважины вскрыли неглубокий водоносный горизонт в известняках. Программа глубокого бурения была успешно реализована и в метаморфическом фундаменте, который подстилает верхний геотермальный резервуар, были вскрыт трещинный коллектор на глубинах 2500-4000 м. Этот резервуар представляет собой вододоминирующую геотермальную систему с гидростатическим давлением 200 бар на глубине 30000 м и температурой 300-350⁰С. Извлекается двухфазная смесь, которая сепарируется на оголовках скважин при давлении 20 бар. Содержание неконденсируемых газов в паре составляет 80-15 вес. %. Общая мощность обеих ГеоТЭС составляет 111.5 МВт и в 2000году вводится на поле Баньоре ещё один блок-генератор мощностью 20МВт.

Геотермальное поле Латера (Лациум) располагается в вулканическом районе горы Волсини в северной части провинции Лациум. Вододоминирующий резервуар, размещённый в основном в карбонатной и карбонатно-кремнистой формациях, характеризуется температурами 190-240⁰С (средняя температура 210⁰С). Скважины извлекают пароводяную смесь с минерализацией 10-12 г/л и содержанием газов 4-5 вес % (98 % СО₂). Здесь пройдено 5 эксплуатационных и 4 реинжекционных скважин. В 1990 году введена в эксплуатацию ГеоТЭС мощностью 40 МВт. Электростанция, первая такого типа, базируется на двухступенчатом цикле. На отработанных термах работает ГеоТЭС с бинарным циклом (% МВт).

Значительный экономический эффект даёт дистанционное или автоматическое управление геотермальными установками с максимальной мощностью 60 МВт. В настоящее время все геотермальные электростанции контролируются дистанционно с единого пункта управления, который расположен в Лардерелло, где работает посменно 12 операторов.

Прямое использование геотермального тепла в Италии экономически не стимулировало исследования и разработки низкотемпературных ресурсов, т.к из недр геотермальных систем извлекался геотермальный пар, а жидкие гидротермы при такой технологии отсутствовали. Однако в период после 1995 года и по настоящее время в этой области имеется некоторый прогресс. Многие населённые пункты в районе Лардерелло отапливаются за счёт пара от геотермальных электростанций. В Лардерелло открыт плавательный бассейн, построены новые теплицы в Радикондоли. Применяются тепловые насосы. Современное состояние прямого использования геотермальной энергии в Италии показано в таблице 11.
3.2 Геотермальная энергетика в США.
США являются мировым лидером в развитии геотермальной энергии, а также в производстве электричества за счёт геотермальных ресурсов.

Геотермальная энергия в США составляет незначительную долю в общем производстве электрической энергии. В 1998 году эта доля равна 0.38%.

На уровне штатов геотермия играет важную роль в Калифорнии и Неваде и заметную в штатах Гавайи и Юта. Имеется потенциал в её использовании на Большом острове в штате Гавайи и возможно в будущем на Тихоокеанском северо-западе страны.

Наибольшее развитие геотермальная энергетика в США получила в 1980 годах (ежегодный прирост 11%). В 1990-98 годах средний рост геотермальной энергии составил лишь 0.14 %. В этот период наблюдалось снижение мощности ГеоТЭС в Гейзерах Калифорнии до 1140 МВт с уровня 1875 МВт в 1990 г. Таблица 12 показывает суммарное производство электроэнергии ГеоТЭС США по штатам.

Использование геотермальной энергии в Италии для прямого нагрева на 32 декабря 1999 года

1. 
   I = промышленные процессы
   

A = сушка с/х продуктов

F = рыборазведение, животноводств

H = обогрев помещений (кроме тепловых насосов)

B = бани и бассейны (включая бальнеологию)

G = теплицы и парники

S = таяние снега
2) Энтальпия пара или пароводяной смеси

3) Мощность МВт = Мак. расход (кг/с) [входная температура (С⁰) - выходная температура (С⁰) х 0.004184 (МW=10⁶W)

= Мак. расход (кг/с)[ (входная энтальпия ( кдж/кг) - выходная энтальпия (кдж/кг)] х 0.001

4. 
   Использование энергии = средний расход (кг/с) х [входная температура (С⁰) – выходная температура (С⁰) х 0.1319 (Тдж=10¹²дж)
   

4. 
   КПД = [Годовая потребление энергии Тдж/год) х 0.03171] / мощность (МВт)
   

Суммарная установленная мощность ГеоТЭС США