Рис.17. Диаграмма Линдела

Рис.17. Диаграмма Линдела

Рис.18 Геотермальные районы России

Таблица 3

Разведка геотермальных ресурсов для электростанций началась в 1957 г., когда была пробурена первая скважина на Паужетском геотермальном поле, расположенном на юге Камчатки. В последующие годы значительные геотермальные ресурсы были открыты на полуострове в результате усилий многих исследователей. Однако скорость и масштаб промышленного освоения геотермальных ресурсов ниже как потенциала Камчатки, так и экономических потребностей в электрической и тепловой энергий.

Паужетская электростанция начала работать в 1967 г. В это время установленная мощность была 5 МВт. В последующем она была увеличена до 11 МВт. Семь скважин извлекали 250кг/с пароводяной смеси с энтальпией 760-800 кДЖ/кг. Всего на этом геотермальном поле было пробурено 79 продуктивных скважин, которые могли обеспечить увеличение мощности до 18 МВт.

Высокотемпературное Северо-Мутновское термальное поле длительное время рассматривалось в качестве важного объекта для строительства электростанции на Камчатке. Его поверхностные проявления, так называемые Дачные источники, были описаны в 1960 г. Эксплуатационное бурение началось в 1979г. Было пробурено 82 скважины, глубиной от 255 до 2266 м. Пародоминирующий резервуар, содержащий гидротермальный пар с энтальпией 2100-2700 кДж/кг, был вскрыт в интервале глубин 700-900 м. Он перекрывается резервуаром, преимущественно с жидкими гидротермами, энтальпии которых 1000-1500кДж/кг (Т=250-310⁰С).

В настоящее время могут эксплуатироваться 17 скважин с общим расходом 330кг/с гидротерм со средней энтальпией 1600кДЖ/кг. Строительство электростанции планировалось закончить в 70-х годах, но этот план начал реализовываться лишь в 1990 годах. Сейчас на верхнем секторе Северо-Мутновского геотермального поля, названного Верхне-Мутновским введены в строй три действующих 4-х МВт турбины, изготовленные на Калужском турбостроительном заводе. Два других турбогенераторных блока, один мощность 3 МВт и другой с бинарным циклом 6 МВт, строится в этом секторе. В 1999 г построена линия электропередачи от электростанции к потребителю.

Для сектора Дачного того же Северо_Мутновского поля был разработан проект строительства Мутновской электростанции, мощностью до 300 МВт. Проект поддерживается заёмом (99.9 млн. US $) Европейского банка Реконструкции и Развития. Кроме того, этот заём даётся для поддержания буровых скважин и дополнительных геофизических исследований по уточнению геотермальных ресурсов этого сектора.

Кроме Паужетского и Северо-Мутновского геотермальных полей на Камчатке имеется ряд высокотемпературных геотермальных систем (Рис.19) Частично разведанное Нижне-Кошелевское термальное поле является очень перспективным местом, содержащим в своих недрах гидротермы с энтальпией до 2800кДж/кг. Оно располагается недалеко от Паужетского поля. Эксплуатация обоих этих геотермальных объектов могла бы стать важной энергетической базой для камчатской экономики. Другим важным местом такого же типа является Больше-Банное поле, где естественная тепловая разгрузка оценивается в 79 МВт. Это поле уже разведано, общая разгрузка кипящих терм оценивается в 285 л/с.

Рис.19 Геотермальные ресурсы Камчатки.

Киреунское термальное поле, расположенное в северной части Центральной Камчатской депрессии, также разгружает кипящие термы, тепловая мощность которых оценивается 24 МВт. Кроме того, имеется Семячинское поле, расположенное в Кроноцком заповеднике, которое включает знаменитую Долину Гейзеров. Строго ограниченное использование Семячинского поля (для строительства небольшой электростанции, мощностью 5 МВт) могло бы помочь развитию туризма в заповеднике. С учётом геотермальных ресурсов Кроноцкого заповедника на Камчатке можно построить электростанции, общей мощностью 1130 МВт э. (Sugrobov, 1995).

Кроме высокотемпературных гидротерм с энтальпией более 700кДж/кг, низкотемпературные горячие воды с пластовыми температурами до 150⁰С могут использоваться для электростанции с бинарным циклом, в которых используются теплообменники с низкокипящими жидкостями.

Экспериментальная геотермальная электростанция с установленной мощностью 800 киловатт, была построена в 60-х годах на Паратунской низкотемпературной системе.

Курильские острова имеют благоприятные геотермальные условия для производства электроэнергии. На острове Итуруп Океанская геотермальная электростанция проектируется на 30МВт (Рис.18). Здесь готовы к эксплуатации 9 скважин. Две другие электростанции будут строиться на островах Парамушир и Кунашир.

Другим районом, где имеются данные для строительства геотермальных электростанций, является Северный Кавказ. В этом районе выделяется две геотермальные провинции. Первая включает ороген Большого Кавказа вместе с Предкавказским прогибом, вторая располагается в структуре эпигерцинской скифской плиты. Осадочный чехол плиты и прогибов вмещает значительные объёмы горячих вод. Поскольку эти гидротермы высокоминерализованы, то они могут использоваться лишь в бинарном цикле с закачкой отработанного теплоносителя обратно в водоносные горизонты. В настоящее время разрабатывается проект такой электростанции, мощностью 3 МВт. Однако высокая минерализация гидротерм (>100г/кг), относительно низкая температура (150-170⁰С), большая глубина (>4000 м) и необходимое высокое давление при закачке отработанного теплоносителя (7МПа) делает реализацию этого проблематичной.

Таблица 4