По запросам камарадов АШ, выношу геотермальное обсуждение из статьи про двух перцев:
https://aftershock.news/?q=node/393532
Речь ниже пойдёт не о хороших, годных инженерах, ставящих геотермальную энергию на службу человеку, а о нехороших, негодных умельцах, которые к этой энергии примазались, и устраивают из глобально-полезного дела – лохотрон с напёрстками.
О годном инжиниринге, читайте у Крола Жумаревича:
https://aftershock.news/?q=node/376184
Геотермальная энергия по планете размазана очень тонким слоем. В-среднем, 92 кВт/км2. Распределение выглядит так:
В геотермальной энергетике наметилось две тенденции: условно, «исландская» и «американская». Индонезийцы пусть не обижаются.
Итак хорошая «Исландская», которой лет уже под сто, выглядит так:
-
Выполняем геологические работы, находим точку с высоким геотермальным градиентом. Плотность теплового потока в «геотермальных» местах может быть вплоть до 350 кВт/км2. Смотрите карту выше.
-
Аккуратно считаем, сколько можно получить постоянного притока тепла и при каких температурах. Например. КПД (тепловой) при температуре забоя скважины 200Ц и среднегодовой температуре на поверхности 15Ц (200-15)/(273+200) = 0.4. Умножаем на локальный тепловой поток: 350*0.4=140. Значит, расшибётесь в лепешку, но более 140 кВт полезной работы с квадратного километра Вам не выжать. Можете применять хоть фреон, хоть неон, хоть гальюн, но Постулат Томсона обмануть не выйдет.
-
Определяемся с потребителем: вблизи от нашей точки должен быть городок, вокруг – теплицы и плавательные бассейны, ну или что-то в том же духе.
-
Аккуратно просчитав экономику, получаем коммерческую ссуду $10 млн в банке (здесь все числа только для примера, чтобы был понятен порядок величин)
-
Проектируем энергоблок на 250 кВт. Этого достаточно на 200 домов или 800 человек населения.
-
Бурим скважины, проводим гидроразрывы, и прочие технические манипуляции.
-
Производим 250 кВт 40-50 лет (или более – энергия не кончается, надо только ремонтировать оборудование), первые 20 лет – по ссуде банку отдаём, далее – рубим капусту за умение и находчивость.
-
Жители городка купаются в бассейнах под открытым небом, кушают клубничку из теплиц и радуются жизни.
-
Если у вас больше 800 человек населения – повторить строительство станции 250 кВт, но не на том же месте, а дальше. Почему дальше? Смотрим пункт второй. С квадратного километра можно снять на более стольки-то киловатт полезной энергии, что определяется геологией.
Лично я против такой схемы ничего не имею. Ниже типичная станция на 200 кВт (электрических) – в Индонезии. Городок Унгаран на заднем плане – счастлив.
Вторая схема – «Американская», то есть торсионно-геотермальный наебизнес, – ровесница «сланцевой революции» в США:
-
Скачав геотермальные карты с сайта USGS, находим точки с высоким геотермальным градиентом. Вот беда: все точки, где неподалёку есть городок или теплицы, двадцать лет назад уже разобрали «исландцы». Ничего: будем строить огромную станцию в чистом поле и тянуть ЛЭП.
-
За науку не беспокоимся. Обещаем инвесторам горы золотые, и почти задаром. Чтоб верили, можно говорить умные научные термины, дудеть в бубны и стучать в пионерские горны. Двойной цикл, цикл Ренкина, цикл Калины (о них ниже). Лохи любят, когда весело и банкет!
-
Собираем с частных инвесторов 100 млн.
-
Проектируем энергоблок на 10 МВт
-
Бурим, рвём, и т. д.
-
Производим 1-2 МВт трансиентного (переходного) притока один-два года, далее – порода на забое остывает и станция выходит на те же 250 кВт постоянного. Единственная проблемка – оборудования у нас куплено на 10 МВт. И ещё ЛЭП!
-
Просим у Правительства гранты на продолжение банкета
-
Когда правительство не даёт – ноги в руки.
-
Когда догоняют разгневанные обманутые вкладчики, делаем коронное заявление для прессы: «Нефтяная компания Эксон не хочет, чтобы мы давали миру дешёвую энергию. Вот нас и обанкротили. Извините». Вместо Эксона подставьте Ваших любимых врагов прогресса.
-
Если повезёт, получаем налоговые льготы, ставим оборудование на 250 кВт и ищем ещё лохов, смотри пункт первый.
В обсуждении статьи про перцев, предложили интересные ссылки: про много-мегаваттные станции вроде бы в Австралии и Америке. Для затравки – про Австралию. Знаком с этой станцией по презентации систем микросейсмического мониторинга на конференции ASEG. Там обсуждалось, что при закачке холодной воды в горячий гранит возникают трещины и регистрируются микро-землетрясения. Нет, ничего такого: магнитуда не более +1, без приборов не почувствуете. Я отвлёкся, так вот про саму станцию:
Австралийцы народ прагматичный, так что 10 МВт строить не стали, а ограничились 1 МВт(Э).
Результат такой:
http://arena.gov.au/project/cooper-basin-enhanced-geothermal-systems-hea...
Проект Habanero в Австралии закрыт официально с декабря 2015.
Две скважины: нагнетательная и "паровая" с гидроразрывом между ними -- проработали всего 130 дней. За это время, температура пара упала с 280 до 215 Ц, при максимальном расходе пара 19 кг/с. За всё время работы, скважины не могли обеспечить достаточно пара для паротурбинного модуля, рассчитанного на 1 МВт электрических.
Заключние специалистов: электричество вырабатывать можно, но реальная непрерывная мощность исчисляется сотнями кВт, на что и должен быть рассчитан паротурбинный модуль и нагнетатель. В условиях низкой цены на нефть, бурение 4.5-км скважин с выполнением гидроразрыва в граните, при выходе в несколько сот кВт на каждую пару скважин -- нерентабельно. Кроме того, наблюдались большие потери воды в породу, что в условиях засушливой зоны Центральной Австралии -- малоприемлемо.
Мажоритарный инвестор Beach Energy -- решила прекратить проект. Всего освоено 32 млн австралийских поэтов и писателей.
Короче, это просто инженерный просчёт, но ещё не лохотрон.
ВНИМАНИЕ! ЛОХОТРОН! Следите за руками!
Начал копать по проектам "Рэйзер" в США, и обнаружил настоящий детектив, с погонями. Для начала, перевод статьи, опубликованной на сайте «The Salt Lake Tribune» в сентябре 2011 года. Выделение моё.
http://archive.sltrib.com/story.php?ref=/sltrib/money/52568877-79/raser-...
Всего лишь несколько лет назад, владелец «Raser Technologies Inc» Прово Рэйзер с гордостью хвастался, что его новая геотермальная электростанция вблизи городка Бивер «Thermo-1» открывает новую эру производства энергии. Построенная менее чем за шесть месяцев установка, использовала инновационные технологии, и Рэйзер утверждал, что открыл Святой Грааль геотермальной энергии – как выкачивать коммерческое электричество из недостаточно горячих пород.
«Наша низкотемпературная технология может сделать геотермальную энергию господствующим источником для Американской нации,» – сказал теперь уже бывший генеральный директор «Raser Technologies Inc» Брент Кук на церемонии разрезания ленточки в ноябре 2008 года для первой электростанции.
С тех пор, правда, переворота в энергетике не наступило.
Вместо этого, в этом году «Raser Technologies Inc» подала документы о банкротстве, а завод «Thermo-1» оказался нечистоплотной инвестиционной схемой.
На сегодняшний день, компания, ещё три года назад изображавшая себя на переднем крае геотермальной революции, жалуется, что стала марионеткой в жестокой и дорогостоящей шутке. Интересно, что марионетку обманули на той самой технологии, в которой она мнила себя экспертом.
Электростанция «Thermo-1», по планам компании использовала до 50 генерирующих блоков «PureCycle». Разработка тепловой схемы была доверена «UTC Power Corp», дочерней компании «Pratt & Whitney».
Энергоблоки «PureCycle» работают подобно комнатным кондиционерам, только в обратном порядке. Горячая вода поступает из-под земли и нагревает теплоноситель, который испаряется и приводит в движение турбину, вырабатывающую электроэнергию. Охлажденная вода затем закачивается обратно под землю для повторного нагрева.
«Raser Technologies Inc» утверждает, что оборудование, поставленное «Pratt & Whitney» с самого начала страдало от проблем надежности и технического обслуживания и было не в состоянии генерировать коммерческие объемы электроэнергии.
Когда 20 августа 2011 года суд утвердил банкротство «Raser Technologies Inc», компания подала иск к «UTCP» и «Pratt & Whitney» на возмещение ущерба в размере $60 млн.
«Зачем нужен суд? Raser Technologies Inc после банкротства задолжает независимым вкладчикам именно эти 60 миллионов. Если компания-банкрот выиграет, вкладчики вернут свои деньги,» – объяснил Дуглас Э. Спелфогел, адвокат из Нью-Йорка, представляющий «Raser Technologies Inc» на процессе.
Рэйзер утверждает, что «UTCP» исказила возможности «PureCycle», заявляя, что они могут производить 10 мегаватт электрической мощности. Например, говорит «Raser Technologies Inc», «UTCP» гарантировала, что вся электростанция может управляться дистанционно, и никого из персонала не потребуется на территории самой станции. «На самом деле, нам требовался штат более 10 человек, чтобы производить текущий ремонт оборудования,» сказал Рэйзер. [обратите внимание на подмену понятий. Мастерски перешли от обсуждения термодинамики и управления к техобслуживанию.]
«Эта шутка Pratt & Whitney стоила нашим акционерам более $ 100 млн.» – заявил банкрот. Выступая на суде, Рэйзер заявил: «Блоки «PureCycle», установленные на заводе «Thermo 1» никогда не были в состоянии генерировать 10 мегаватт электрической мощности, имели проблемы надежности и требовали постоянного техобслуживания. В результате, наши затраты были высоки, делая электростанцию коммерчески нежизнеспособной.»
Рэйзер сказал, что потратил более $ 100 млн, пытаясь запустить станцию на полную мощность.
На вопрос защиты Рэйзер показал, что президент «Pratt & Whitney» Питер Кристман посетил проблемную электростанцию уже после завершения монтажа и заявил, что идея использования технологии «PureCycle» в «Thermo 1» – инженерная глупость. Кристман сказал: «Такого не стоило вообще строить. Мне жаль, что мы поучаствовали в этой дурацкой затее.»
Адвокаты ответчика «Pratt & Whitney» заявили, что все обвинения Рэйзера не имеют под собой основания. «UTCP и Pratt & Whitney Power Systems выполнили свои договорные обязательства перед Thermo 1. При подаче питающей и охлаждающей воды по технической спецификации заказчика, оборудование могло бы обеспечивать выход электроэнергии даже выше проектного,» –заявил по электронной почте пресс-секретарь «Pratt & Whitney» Мэтью Бейтс. Обе компании подтверждают, что «PureCycle» вполне может использоваться для производства электроэнергии из низкотемпературных геотермальных ресурсов. [При условии, что на вход подаётся горячая вода!]
С точки зрения производимой электроэнергии, стоимость «Thermo 1» значительно превысила прогнозы «UTCP». Рэйзер подтвердил, что «по цене за киловатт установленной мощности «Thermo 1» является самой дорогой геотермальной станцией когда-либо построенной в Соединенных Штатах, и, возможно, в мире.»
Дейвид Филлипс, независимый инвестиционный консультант с вебсайта «10Q Detective”, ещё в 2009 году отговаривал инвесторов от покупки акций «Raser Technologies Inc», указывая, что финансовые дела и управление капиталом далеки от совершенства. В документах, поданных в SEC США в 2009 году, Филлипс обнаружил положительный отзыв «Raser» – именно о той компании, которую теперь банкрот обвиняет в мошенничестве:
"Мы благодарны нашему партнеру Pratt & Whitney Power Systems за их неоценимый вклад в развитие геотермальной энергетики,» сказал в 2009-м CEO Брент Кук. «Они продолжают оказывать нам техническую поддержку своих модульных блоков, а блоки PureCycle работают лучше, чем ожидалось.» Через четыре месяца после этого заявления, Б.Кук подал в отставку. [Срубил руководящий бонус за строительство -- и в сторону!]
«Имея такое заявление в архиве SEC, вряд ли у Raser есть шансы выиграть иск,» – заявил Дейвид Филлипс. [Результат: проиграли. Есть постановление суда.]
Нынешний генеральный директор компании «Raser Technologies Inc», Ник Гудман, на наши телефонные звонки не отвечает. На сайте компании, однако, указывается, что после окончания процедуры банкротства, компания намерена продолжить разработку геотермальных ресурсов.
Утверждается, что «Thermo 1» продолжает работать, выдавая 7 МВт электроэнергии. Сколько тратится на закачку воды, а сколько выходит чистой энергии – непонятно.
А вот статья уже из мая 2012, любезно присоветованная Andrakann:
http://www.renewableenergyworld.com/articles/2012/05/low-temperature-geo...
Всё переводить не буду, только по станции «Тhermo 1»:
… Термоэлектростанция Хатч в графстве Бивер, штат Юта [родина Батхеда, кстати] работает с 2009 года. Термоустановка проектировалась компанией Raser Technologies: 14 МВт электрических при температуре 158-176 Фаренгейта…
Хотя ожидания были большие, станция работала плохо. В среднем, производится 5 МВт электрических, и 4 МВт тут же затрачивается на собственные нужды... Raser аккумулирует долги... Министерство Энергетики США (DOE) выделило в 2010 ссуду $33 млн, чтобы поддержать проект…
И вот, нашёл ещё: электростанция закрылась, всех поувольняли, Riser объявила банкротство (июль 2012).
http://www.washingtonexaminer.com/article/1346816
Хотя, Andrakann утверждает, что станция работает, и даже поставила себе какой-то новый модуль. И правильно утверждает. Компания есть, только теперь называется: «Цирк Энержи», под мудрым руководством того же Ника Гудвина (Рэйзер исчез куда-то):
Cyrq develops and operates geothermal-based power plants; the company typically earns revenue from its plants through the sale of electricity and tax incentives.
Цирк разрабатывает геотермальные электростанции; компания обычно получает доход от продажи электричества и налоговых льгот.
Правда, на свободном рынке им торговать акциями запретили, но развод лохов продолжается. Мажоритарным инвестором станции сейчас является не родина весельчака Батхеада в Юте, а пригород Лос-Анджелеса Анахейм, до которого почти 500 американских миль! А чего же не снабжают Лас-Вегас, до которого по той же ЛЭП – вдвое меньше? И почему жители самого Бивера гнушаются «дармовой» энергией? Ну так дома же нехорошо обманывать.
Наконец, разрешилась загадка и с «новым модулем». В 2013 году на станции поставили два модуля «ORMAT OEC» , по 750 кВт каждый за общий ценник 22 ляма Президентов. Используется цикл Ренкина, а хвалёный цикл А.Калины – послали взад. Поставили модули, как сказано на сайте "в замену P&W", то есть модули "P&W" по-прежнему считаются установленной мощностью, но не работают. В 2015 году, станция продаёт потребителю около 300 кВт. Что и требовалось доказать. На картинке ниже следует читать "50 модулей", смотрим фото высокого разрешения в блоге.
Однако, разводка лохов на бабки продолжается. Та же компания «Цирк» построила ещё одного монстра, только не на 10, а на 4 МВт(Э): Lightning Dock Geothermal
Как ни странно, построили в Нью-Мехико, а не в Юте. Почему? Читайте внимательно: «от продажи электричества и налоговых льгот». Налоговые льготы вычисляются не с произведённой энергии, а с установленной мощности. Вот вам и ответ. От новой станции в Нью-Мексико до станции в Юте – надо лететь самолётом или ехать на машине 11 часов. И это правильно, товарищи! Обманутые лохи в Юте не должны иметь сношений с ещё свежими лохами Нью-Мексико! А в Юте новых станций не строим, там лохи уже того – часто догоняют и бьют. Хорошо хоть, на этот раз есть поблизости теплицы.
Кстати, установленная мощность есть именно модули «PureCycle» от «Pratt & Whitney Power Systems», только не 200 кВт, а 100. Ага. Те самые, что сначала «лучше ожиданий», а потом «обманули».
Зачем надо 40 установок по 100кВт, а не 2 по 2МВт? Бизнес-аналитикам сказали: «если предлагают проект с супер-мощными установками – гляди в оба; проект почти заведомо провальный, не инвестируй.» Сообщить, что на 40 установок требуется 80 скважин, а установки не должны сидеть вместе, а стоять по огромной площади, аналитикам забывают. Когда брокер одновременно покупает-продаёт медь, нефть, пшеницу и компьютеры, разбираться в каждой отдельной отрасли некогда. А специализированные инвесторы в энергетике – в геотермалку сами инвестируют редко и осторожно. Потому как высочайшие капитальные затраты и офигенные риски.
Короче, мои детективные расследования такую историю нарисовали. Единственный достойный парень в детективе «Thermo 1» – как ни странно, президент «Pratt & Whitney» Питер Кристман - младший. Он хоть и президент, однако инженер-механик, Томсона на забыл, и не зря пальцем у виска крутил!
Ну и быстрое объяснение про КПД и фреоны.
Капитан Очевидность намекает тут:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86...
Выше этого предельного КПД не прыгнуть. Ну, цикл Ренкина или цикл Калины, какая разница? Если Карно говорит, что Ваш максимальный КПД, в некоторых определённых условиях, 30%, то циклом Ренкина в том же месте можно выжать, скажем, 16%, а циклом Калины – 22%.
Инвесторов разводят так: «Наши конкуренты используют установку А с КПД всего 15%, а мы используем установку Б, с КПД на 50% выше.» Врать инвесторам нельзя, а то – на нары. Я только что честно сообщил Вам, что КПД моей установки 22.5%.
Вы услышали: «15+50=65%» и инвестировали в фуфло? Это не мои проблемы, а ваши. Слушать надо правильно.
По просьбам публики покопал ещё: расстановка Thermo 1 на местности выглядит так:
Добычных скважин всего 8. Размер полигона порядка 5.3 км2. Вожможно и больше, надо смотреть зону дренирования. Ну, пусть будет 15 км2 -- в пользу потерпевших. На юго-восток от станции -- вроде бы куст из трех нагнетательных скважин. От него на север и далее вдоль дороги на запад проброшена времянка гибкими трубами ПВХ, и там наблюдается ещё одна нагнетательная. Каждая добычная скважина быглядит так:
По-видимому, воду поднимают погружными насосами ЭЦН. На фото хорошо видна теплоизолированная труба и выложенный плёнкой резервуар для аварийного водосбороса. Координаты есть на верхнем снимке, желающие могут ещё в джеймс-бонда поиграть. На сайте "Цирка" однозначно написано, что скважины, а не малоглубинка, но вообще сайт мутный, и технических деталей там нет, а просто достаточно для инвестора-лоха.
Далее детальный снимок с Lighting:
Наблюдаются две добычные и одна нагнетательная скважина. Как из этого можно получить 4 МВт непрерывной полезной? Ну, почти никак. При температуре пластовой воды 80 градусов, каждая скважина должна отдавать в сутки 3100 м3 воды, при условии электро-КПД 100% (чего в природе не бывает). Возможно, в Нью-Мексико вода горячее, но тогда зачем рекуператоры? Также подсказывают, что 40 прямоугольных коробок -- это не генераторы, а мини-градирни, а сами генераторы могут быть по 1 МВт. Возможно. Опять-таки, на вебсайте "Цирк" -- никаких деталей, просто заверяют инвестора, что всё чики-поки.
Короче:
— Ну хорошо. Имеет место пишущая машинка «Ремингтон» выпуска тысяча девятьсот шестого года в сравнительно хорошем состоянии. Шрифт дореволюционный тоже в хорошем состоянии. — Я поймал умоляющий взгляд старикашки, вздохнул и щелкнул тумблером. — Короче говоря, ничего нового данная печатающая конструкция, к сожалению, не содержит. Содержит только очень старое...
— Внутре! — прошелестел старичок. — Внутре смотрите, где у нее анализатор и думатель...
— Анализатор, — сказал я. — Нет здесь анализатора. Серийный выпрямитель есть, тоже старинный. Неоновая лампочка обыкновенная. Тумблер. Хороший тумблер, новый. Та-ак... Еще имеет место шнур. Очень хороший шнур, совсем новый... Вот, пожалуй, и все. (С) АБС
Итоги:
-
Геотермальная энергия есть штука полезная и нужная. Жаль, что некоторые перцы обманывают вкладчиков.
-
Геотермальная энергия хорошо масштабируется. То есть: «100 деревень и в каждой по станции 200 кВт» – можно инвестировать, естественно, проверяя проект и геологию. Станции по 1-2МВт тоже возможны, но там должны быть трубы во все концы и мощное геологическое обоснование. Есть электростанции уникальные по 50 МВт, в том числе пара на Камчатке в России. Их уникальность в том, что они стоят в уникальных местах, а эти уникальные места -- геологически уникальные! Уникально читайте блог!
-
Геотермальная энергия плохо концентрируется. «100 станций по 200 кВт снабжают один алюминиевый завод,» – на грани фола, но можно (внимательно!) поглядеть экономику проекта. «Одна геотермальная станция на 10 МВт в чистом поле» – бегите прочь, как от чумы. Вас разводят на бабки.
Удачи.
P.S. У кого есть текущие адреса страничек Анпилогова по геотермо-, пожалуйста, добавьте в блог.
Комментарии
Спасибо, очень интересно.
Интересно сколько таких проектов сидит в ВВП сша)
То есть максимальная мощность около 47 Тераватт при текущей мощности примерно в 2 Тераватта
Опечатки: кВт/км2 -> мВт/км2
Нет, там именно кВт. 340 МВт/км2 - от Солнца.
Спасибо! Очень интересно и познавательно. Буду знать куда не стоит вкладывать свои миллионы мертвых перзидентов США.)
Вопрос. А в России где наиболее благоприятные условия для геотермальных станций? Камчатка - это понятно, там кажется на сотни мегаватт работает пару станций. А еще? Алтай, Кавказ?
Байкал еще
Не очень понятно, каким образом при тепловом потоке пусть даже 350 кВт/км2 сделать станцию на 200-300 электрических киловатт - каким образом в нее собирается тепло с 3 квадратных километров?
Спасибо, вы мастер раскапывать :)
История с Хэтч мне видится так, лохам-зеленым, собравшим денег с лохов-инвесторов, впаривают чудо-теплообменники по 250 кВт каждый, которые столько заведомо не выдадут на 80C, но на старте там наверняка был запас по температуре, вот и работали.
В нужное время барыги сделали заявление "вах-вах, тута низя было так делать, не взлетит же!" (деньги за блоки уже у них в кармане), а купленный директор радостно их нахвалил в прессе и в кусты, с неиспорченным резюме и жирным откатом. Это позволило барыгам сэкономить 60 млн в последующем суде.
По статье в целом - геотермальная карта актуальна для каких глубин? Приведенная смахивает на карту верхнего слоя, без бурения.
Блоков на Хэтче все-таки 50, вот более крупный скрин, лучше всего считать по отводам труб:
Учитывая потребление насосами 4 мВт и наличие на выходе 5 мВт (я так понимаю это стабильный результат был) добавление еще пары блоков по 750 кВт (у вас в тексте опечатка "МВт") должно давать мощность 2,5 мВт на выходе, а заявлено всего 300 кВт.
Новых скважин не бурили, используют изначальные, видимо проблем с температурой воды нет, просто она недостаточна для чудо-блоков от UTC, которые похоже и не столь надежны, чтобы разгонять их на полную.
Как человек подозрительный, чую там продажу энергии "из под полы", например соседям по поляне (станцию построили как раз в центре этой деятельности), которые заняты чем-то, что я не могу идентифицировать (добыча или переработка нефти?), но выглядят ухожено:
Еще там, неподалеку (3-4 км от станции), есть любопытный геотермальный объект:
- горячие источники, с температурой 105-130Ц.
Это может означать, что разговоры о низкотемпературности станции изначально были лапшой, а скважинами пытались нащупать тот самый слой, который выходит на поверхность по соседству (возможно удачно).
Смотрю на Lightning Dock Geothermal - тоже куча вопросов, откуда взялись 40 генерирующих блоков по 100 мВт, когда там визуально 4 генератора по 1 мВт (на сайте "Цирка" заявлена мощность 4MW), а те 10 блоков на каждый генератор похожи на мини-градирни?
Тут жирное фото (3,7 мб).
Расплюев рассуждал «Ну, ударь раз, ну, ударь два: но нельзя же до бесчувствия» (с) Свадьба Кречинского
Но остается еще вариант с
гидроразрывом термоядерным зарядомВ Юте и Нью- Мехико много солнца. Там солнечные электростанции устанавливать хорошо.
С того края материка еще и три кальдеры обитают, так что бурить глубоко не надо скорее всего.
Там недалеко от Юты Йеллоустоун есть. Вот из него дофига можно выжать, а заодно путём отведения части накопившегося тепла на выработку света предотвратить его взрыв. Учитывая, что амеры на сегодня лучшие бурильщики оттуда,imho, вполне возможно получить до 50 ГВт.
Гложут меня смутные сомнения, насчет взрывоопасности кальдер - разве что газ оттуда выйдет и взорвется, а так, из-за большой площади, мощного взрыва не предвидится, учитывая что они изначально не взрывались, если верить моделированию процесса (гифка 8 мег).
Lol. Что- то я не понял- картинка одноразовая что-ли? Пытаюсь обновить, а она больше не двигается.
У меня на Firefox поставлен Greasemonkey, а в нем скрипт Mouseover Popup Image Viewer, поэтому мне достаточно навести мышь на ссылку на картинку и она выскакивает для просмотра в плавающем окне - там анимация зациклена.
PS: Вру, не зациклена, надо заново наводить.
PPS: Еще существует дополнение Thumbnail Zoom Plus с аналогичным функционалом.
Спасибо.
Может даже и не взорваться, а просто загадить всю округу каким нибудь сернистым газом. В таких местах лучше вообще отстреливать всех людей с буровыми и даже лопатами.
Кстати, шикарный фоторепортаж с Камчатки
Красиво :)
А нельзя воду для скважин солнцем нагреть?
Тоже тема или наоборот.
Прекрасная статья, совершенно правильно иллюстрирует проблемы.
Спасибо, очень интересный разбор.
Если вам итересно, то вот свежая диссертация Григорьева С.В. по этой проблеме: "ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ ОБОСОБЛЕННЫХ И УДАЛЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕТРОТЕРМАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ" http://www.mpei.ru/Science/Dissertations/dissertations/Dissertations/Gri...
Извините, я как гуманитарий, немного не дружу с математикой и мои вопросы могут показаться глупыми, но все же попробую.
Первый вопрос: Как же в "исландской", по вашей классификации, камчатской Мутновской ГеоЭС может быть мощность 50 МВт, если максимальная возможная мощность 350 кВт/км2 по вашим расчетам. А ведь она довольно компактная.
Второй вопрос: Исходя из этих же расчетов, термоэлектростанция Хатч не может производить 5 МВт электрических, даже если 4 МВт тут же затрачивается на собственные нужды. И даже это: "В 2015 году, станция продаёт потребителю около 300 кВт." - по этим же расчетам - не должно быть.
Теоретически максимум, что она может выдавать - это 140 кВт. Но она выдает 300 кВт!? Или я что-то не правильно понял?
Потому что за основу взята непонятная картинка плотности энергии. Как считают плотность геотермальной энергии можно посмотреть тут И как раз из формулы Q=Cv*H*(T1-T2) становится ясно что при толщине слоя породы с Сv=0,8 Дж/м3/С в 10 м и температуре породы 220 градусов мы получаем количество тепла Q=0,8*10*200=1600Дж или 0,44 Вт*ч/м2. С километра - умножаем на миллион и получаем 440 квтч. Если мощность слоя нагретой породы будет не 10 метров, а 100 - соответственно и энергия вырастет до 4Мвт. Это запасы. Ну там извлекаемость, КПД турбины, собственные нужды - дай бог что бы 10 процентов пошло на выход. Так что все зависит от условий залегания пород и адекватного сбора исходных данных.
"Если мощность слоя нагретой породы будет не 10 метров, а 100 - соответственно и энергия вырастет до 4МВт"
Понятия "Общая энергия" (в Джоулях или кВт*ч) и "Мгновенная мощность" (в кВт) попутали. Считаем правильно.
Пусть на глубине 4 км под землёй есть гранитный массив размерами 10х10х10 км. Массив нагрет до температуры 220 Ц, температура воздуха на поверхности 20 Ц. Какая энергия выделится при охлаждении массива до температуры поверхности? Теплоёмкость гранита C=790 Дж/кг/К. Плотность гранита 2750 kg/m3. Вычисляем:
Eo = 2750*1012*790*(220-20) = 4.35 1020 Дж = 13.8 ТВт*лет.
Оказывается, один кубик 10х10х10 км почти обеспечит человечеству годовой запас энергии. Вопрос только, как эту энергию добыть? Если поставить дело на самотёк, кубик будет отдавать на поверхность примерно 0.1 МВт/км2, и на 14.6 ТВт, мне всей планеты не хватит.
Предположим, я пробурил в изолированный массив две скважины длиной 14 км, то есть 28 км проходки. Закачиваю 1000 м3 воды в сутки, получая от массива:
U = 1е6*(2.26е6+4.2e3*200)/24/3600 = 35 МВт
в виде пара. По циклу Карно, могу сделать:
W = 35*(220-200)/(220+273) = 14.2 МВт
полезной работы. В реале, получится примерно вдвое меньше, но пусть будет идеальный случай.
На современный расход нефтяной цивилизации 14.6 ТВт мне потребуется 14.6 1012/14.2 106 = 1 миллион пар скважин (закачка-выкачка), то есть 28 миллионов километров проходки с хвостиком. На каждом квадратике суши 12х12 км (включая Антарктиду) -- две Кольских Сверхглубоких!
Хорошо, попробуем по-другому.
На глубине 2 км есть водоносный горизонт 10х10 км мощностью 100 м с удивительной пористостью 30%. Температура пласта 80Ц. На поверхности всё те же 20. Какова энергия от охлаждения пласта?
Eo = 104*104*100*(1000*0.3*4210+2650*0.7*830)*(80-20) = 1.68 1020 Дж=5.33 ТВт*лет
Удивительное рядом: три таких пласта есть годовой расход энергии человеком.
Начинаем добывать! Две скважины по 2 км (4 км проходки), закачиваем те же 1000 м3 воды в сутки, получаем:
U = 1е6*(4.2e3*60)/24/3600 = 2.9 МВт
в виде горячей воды (пара уже нету). По циклу Карно, могу сделать
W = 2.9*(80-20)/(80+273) = 0.5 МВт
полезной работы, причём, это в идеальном случае (реально придётся гонять двойной цикл Калины -- раза в три меньше).
На современный расход 14.6 ТВт мне потребуется не менее 14.6 1012/0.5 106 = 30 миллионов пар скважин (закачка-выкачка), то есть 120 миллионов километров проходки. На каждом квадратике суши 3х3 км (включая Антарктиду) -- две плюгавеньких двухкилометровки. Чего-то чудес не происходит нифига!
Для сравнения: одна плюгавенькая нефтяная двухкилометровка, производящая в день 100 м3 (700 баррелей) нефти, доставляет нам в двигатели внутреннего сгорания никак не менее:
W = 0.25*41 106*100*810/24/3600 = 9.6 МВт
полезной механической энергии. И это совершенно ни в каких предположениях, а реально.
Книжка по ссылке почему-то не открывается, но подозреваю, что её тоже перец писал. С тем же успехом в распоряжении человечества находится кинетическая энергия Юпитера и водород на Солнце.
Считайте внимательно.
Книжку нашёл. Не, не перец. Нормально всё -- читайте про отдаваемую мощность со страницы 21 п 1.2.2.2. Там про проницаемость, и сколько одна скважина может дать воды в день.
А ведь найдутся люди которые будут с этими цифрами спорить!
Понятия "Общая энергия" (в Джоулях или кВт*ч) и "Мгновенная мощность" (в кВт) попутали. - ошибка в коэффициенте - там кДж конечно же: Сv=0,8 кДж/м3/С, тогда Q=0,8*10*200=1600кДж. В итоге все равно получается 0,44 кВт*ч/м2. При толщине слоя 100 метров в 10 раз больше.
Оказывается, один кубик 10х10х10 км почти обеспечит человечеству годовой запас энергии. - при этом ваша картинка показывает максимум жалких 135кВт на км2. И из неё вы делаете вывод что НИГДЕ нельзя получить более этой цифры. Что действительно показывает картинка - вот вопрос.
Вопрос только, как эту энергию добыть? - совершенно верно, добыть геотермальную энергию очень сложно, если у вас под ногами не вулкан. Однако в ряде мест, как вы сами указываете, добывать можно и даже нужно. Все зависит от КОНКРЕТНЫХ условий залегания и температуры.
U = 1е6*(2.26е6+4.2e3*200)/24/3600 = 35 МВт - Все верно, только где тут длина трубы? Бурим мы две скважины в 5 км, 4 км на "холодную" породу, километр на "горячую".
В кубическом километре гранита содержится Eo = 2750*1е9*790*(220-20) = 4.3е17Дж =4.3е11 МДж = 1,2е8 МВт и качаем через него нашу тысячу кубов в сутки - тепла все равно много больше, чем мы отбираем.
Хорошо, попробуем по-другому. На глубине 2 км есть водоносный горизонт 10х10 км мощностью 100 м с удивительной пористостью 30%. Температура пласта 80Ц. - такую температуру можно получить и в обычной средней полосе России. И бурить там 2 км - не такая уж проблема. Дорого? СЕЙЧАС нерентабельно ради 5МВт бурить 2 км глубины, одна скважина - порядка 50 млн. рублей, но когда у вас кончится легкие нефть и газ и встанет вопрос бурить 5 км на нефть или 2 км на геотермальную что вы скажете? Казахи в Карачаганаке уже бурят 3-4 км что бы газ добыть, в Оренбурге хотели бурить 3700 из-за нефти и конденсата - при существующих ценах на нефть первичная подготовка выходит очень дорого...
Две скважины по 2 км (4 км проходки), закачиваем те же 1000 м3 воды в сутки, получаем: U = 1е6*(4.2e3*60)/24/3600 = 2.9 МВт - а если мы будем качать не воду, а фреон R22? Ну, ессно по замкнутому циклу? тогда U=1.2е6*(196е3+2,2е3*60)/24/3600= 393е9/24/3600=4,5МВт при этом на выходе получать фреон в газовой фазе под давлением 3,0 МПа - ничуть не хуже пара и даже повышать КПД турбины можно будет горячим водоснабжением потребителя)))
На современный расход 14.6 ТВт мне потребуется не менее 14.6 1012/0.5 106 = 30 миллионов пар скважин - дык))) никто не говорит что нужно обязательно всю планету пересадить на геотермальную))) кстати, что мешает использовать существующие отработанные скважины, пробуренные под нефть и газ? На том же Карачаганаке пластовые температуры - 70-90 С...
Для сравнения: одна плюгавенькая нефтяная двухкилометровка, производящая в день 100 м3 (700 баррелей) нефти, доставляет нам в двигатели внутреннего сгорания никак не менее: W = 0.25*41 106*100*810/24/3600 = 9.6 МВт полезной механической энергии. - ну во первых вы не учитываете что нефть надо перерабатывать, так что не все 9,6МВт. Во-вторых, я так понимаю что я могу В ЛЮБОЙ ТОЧКЕ МИРА просверлить твердь земную на 2 км в глубину и получить 100 кубометров нефти с маленькой плюгавенькой скважины?)))
ЗЫ: Я ни в коей мере не оспариваю ваше мнение, что геотермальную энергию надо использовать только в тех там где это целесообразно. Я вообще против обобщений и бездумного внедрения одного типа энергетики в ущерб другим.
По максимуму -- неправильно поняли. 140 кВт/км2. Квадратные километры -- зона дренирования, то есть со скольки км водоносного горизонта собираем воду. Странция Termo 1 имеет 8 скважин на полигоне около 5 км2. Более точно сказать нельзя, надо сейсмику и траектории скважин глядеть, а их в свободном доступе нет. Можно привести на глаз оценку полигона 5-15 км2, соотвественно максимальный постоянный выход -- 700-2100 кВт электрических, но это при условии идеального цикла (Карно) и 100% эффективности генераторов. В реале, делите примерно на два или два с половиной, то есть 300-1000 кВт. Непрерывную мощность не следует путать с трансиентной. Когда водоносный пласт и сам нагрет, вода из скважин -- теплее, отсюда и более высокий КПД.
По Мутновской и Верхне-Мутновской ЭС:
Если бы по всей Земле стояли сопки, как Мутновская... Вас не напрягает, отчего "лучшую на планете" ГеоЭС построили у чёрта на куличиках, а не в Химках под Москвой?
Ну и по абсолютным значениям генерируемой энергии. Если некий изобретатель соединил электродвигатель 1 кВт с генератором 2кВт, двигатель крутит какую-то фигню, а фигня крутит генератор. Совершенно неважно, что генератор производит 2 кВт. Полезной мощности потребителю система даёт всё равно 1 кВт. Другой изобретатель соединяет двигатель 9 кВт и генератор 10 кВт с кокой-то другой фигнёй посередине, отдаёт пользователю тот же 1 кВт, но хвалится, что производит "общей энергии" в 10 раз больше, чем первый изобретатель. Чья фигня круче? Подозреваю, что у первого. Хотя бы компактнее.
Все равно по-моему что-то не сходится.
1) С 1987 года во Франции в районе - Soultz-sous-Forêts, Alsace ведется работа над HDR проектом по открытому способу извлечения теплоты недр. В Soultz-sous-Forˆets на начальном этапе был сделан гидроразрыв в массиве гранита, верхняя граница которого залегает на глубине 1400 м в результате чего образовался глубинный резервуар с поперечным сечением 750х750 м и высотой 35 м. Затем были пробурены 4 скважины GPK 1,2,3,4, на глубине 5000 метров был организован гидроразрыв пород. Этот пилотный проект, который опирается на источники тепла (до 200 ° C) работает по принципу бинарного цикла. В настоящее время проект пущен в эксплуатацию и работает на генерацию электрической энергии с установленной мощностью 1,5 МВт., Выдает эту мощность с 2010 года. (This pilot operation, comprising an initial 1.5 MWe module developed at Soultz-sous-Forêts (Alsace) and in production since autumn 2010 (a world first), points to its feasibility).
Проект Soultz-sous-Forêts - типично петротермальный проект с эффективной призабойной зоной теплоотдачи явно меньше 1 км2 (резервуар с поперечным сечением 750х750 м и высотой 35 м.) и исходя из публикаций он работает с мощностью 1,5 МВт. на бинарном цикле с 2010 года.
2) Какова должна быть зона дренажа в Мутновской ГэоЭс? Считаем; 50МВт/140КВт=357,14 км2. Не много ли? Тут я не спорю, тут я спрашиваю.
А ведь потенциально запасы геотермального теплоносителя в Мутновском геотермальном месторождении способны обеспечить работу электростанций мощностью более 300 МВт. http://www.kamlib.ru/resourses/mutn2.htm
То есть реальная зона дренажа еще в 6 раз больше?
Понятно, что таких мест на Земле не много.
образовался резервуар с поперечным сечением 750х750 м и высотой 35 м.
Такое можно только атомной бомбой сделать.
По-моему, неправильный перевод. Может быть: "вскрыли естественно-трещиноватый резервуар с поперечным сечением 750х750 м и высотой 35 м.?" Тогда зачем скважины на 5 км?
1.5 МВт на переходном режиме из 4 скважин. Сразу замечаем, что 1.5 МВт с породой 200Ц -- это не 10 МВт с породой 150Ц (как в Юте).
Скорее всего, в Эльзасе получится как в Австралии. Поработают на трансиенте и выйдут на полочку. Как альтернатива, будут раз в три года ещё пятикилометровые бурить или снова рвать. Нормально.
По Мутновской сопке -- там же вулкан! Там приток порядка 1.0-5.0 МВт/км2 (для сравнения: от Солнца 160 МВт/км2). Зона дренирования -- чуть не весть склон. Характерные размеры 10х10 км. В Долине Гейзеров, килотонны кипящей воды сами на поверхность вылазят, и в воздух регулярно подпрыгивают на десяток метров -- без вмешательства человека!
Так засыпало долину. Не? Но это другая история...
Уже работают наши гейзеры -- даже больше стало. Тропинки для туристов смыло -- это таки да. Видео 2015 г.
https://www.youtube.com/watch?v=kgZ3-xFugmQ
Концентрированная энергия, пусть даже природная, -- это не фучки-дрючки.
У Анпилогова по геотермальным источникам было только это, (электростанция в Чене), не совсем то, что надо: http://crustgroup.livejournal.com/17391.html
тут англы пишут: http://www.chenahotsprings.com/geothermal-power/
С лёгкой руки автора весьма доходчивую классификацию "исландская" и "американская" тенденцию, или подход, вполне можно применять в более широком смысле не только к геотермальной энергии, но и ко всем альтернативным источникам. Принципы совершенно идентичны, так как кроются не в технологиях и компетенции, а в стандартном мировоззрении инициаторов: " украл, выпил, в тюрьму". В России, правда, финал часто звучит так: в Лондон-Тель-Авив, реже в другие места укрывателей краденного