Всемирный геотермальный конгресс WGC-2010, Бали, Индонезия

,

С 1995 года каждые пять лет проводится мировой геотермальный форум. С 25 по 30 апреля 2010 года в Индонезии на острове Бали прошел очередной Всемирный геотермальный конгресс «WGC-2010», под девизом: «Геотермия: энергия, которая изменит мир». Более 2000 участников из 85 стран обменялись опытом, представили свои достижения, определили основные направления и масштабы развития геотермальных технологий на ближайшие десятилетия.

На конгрессе было представлено 1032 работы, из них 650 докладов на 131 сессии и 379 презентаций в виде постеров. В рамках конгресса прошла выставка, в которой приняли участие 85 компаний. Кроме того, были организованы технические туры на геотермальные объекты в Индонезии и проведены обучающие курсы, где ведущие специалисты в области технических, экологических и финансовых вопросов реализации геотермальных проектов прочитали лекции.

Сегодня геотермальные ресурсы используются для производства электроэнергии, теплоснабжения и в других отраслях более чем в 80 странах. Главными преимуществами геотермальной энергии являются экологическая чистота, возобновляемость и независимость от климатических и сезонных изменений.

К 2010 году геотермальные электростанции общей установленной мощностью около 10.715 МВт работают в 27 странах, вырабатывая около 68 ГВт. час в год при среднем коэффициенте использования 0,72 [1]. Ежегодный прирост мощности ГеоЭС мира в последние годы составлял 3÷11 % и с 2005 по 2010 год суммарная мощность всех ГеоЭС увеличилась на 3000 МВт (см. рис. 1). В шести странах мира получают от 10 % до 30 % электроэнергии на ГеоЭС. На первом месте по общей установленной мощности ГеоЭС стоит США (3.093 МВт), на втором – Филиппины (1.904 МВт), на третьем – Индонезия (1.197 МВт), затем Мексика (958 МВт), Италия (843 МВт), Исландия (573 МВт). В России суммарная мощность ГеоЭС равна 82 МВт (см. таблицу № 1). С 2000 года были построены новые ГеоЭС в Мексике, Филиппинах, Кении, Индонезии, Исландии, Франции, Коста Рики и России.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Мировая практика свидетельствует о том, что на сегодня для производства электроэнергии на основе геотермальных ресурсов применяются в основном следующие технологии (типы ГеоЭС):

-  ГеоЭС прямого цикла, использующие высокотемпературный сухой пар (t ≥ 160°С);

-  ГеоЭС с промежуточными (один или два) испарителями, использующие пароводяную смесь (t ≥ 120°C);

-  ГеоЭС с бинарным циклом, использующие геотермальную воду (t ≥ 70°C);

-  ГеоЭС с противодавленческими турбинами.

По данным на 2010 год [1] в мире эксплуатируется 526 геотермальных энергоблоков, из которых только 48 блоков с единичной мощностью более 55 МВт. При этом 259 блоков с единичной мощностью менее 10 МВТ. На рисунке 2 представлены данные о распределении по типам технологий блоков ГеоЭС пущенных в эксплуатацию после 2005 года. Из 139 геотермальных энергоблоков 61 % приходится на ГеоЭС с одним или двумя расширителями, 27 % - с противодавлением и 11 % - с бинарным циклом. В таблице № 2 представлены данные о средних значениях установленной мощности энергоблоков различных типов, пущенных с 2005 года.

Все большее распространение получают комбинированные ГеоЭС, которые включают в себя два или даже три вышеуказанных типов блоков ГеоЭС, что дает возможность увеличить термический КПД станции и коэффициент использования потенциала геотермального теплоносителя. Более высокую эффективность обеспечивают когенерационные геотермальные станции, производящие как электроэнергию, так и тепло.

На конференции многократно отмечалось, что будущее развитие электрогенерирующих мощностей в значительной степени связано с использованием низкотемпературных геотермальных источников в бинарных энергоблоках, а также технологий замкнутых глубинных циркуляционных систем (ГЦС) с отбором тепла от горячих горных пород. Ожидается, что к 2050 году суммарная установленная электрическая мощность ГеоЭС в мире достигнет 160 ГВт, при этом половина из них – на базе ГЦС. Лидерами в разработке ГЦС являются США, Европа и Австралия. Так, в районе Солте (Франция) построена ГЦС с бинарным энергоблоком мощностью 1,9 МВт.

К 2010 году суммарная установленная мощность геотермальных тепловых систем составила 50.583 МВт, с ежегодной выработкой тепла 121.696 ГВт. час [2]. Возросло число стран использующих геотермальный теплоноситель в системах теплоснабжения. Наиболее активно используются геотермальные ресурсы в теплоснабжении в Китае, Исландии и Франции. Например, в Исландии геотермальными ресурсами покрывается 89 % потребностей теплоснабжения, что позволяет замещать ежегодно привозное органическое топливо на сумму более 100 млн. долларов США. Следует отметить, что Камчатка могла бы повторить этот опыт, поскольку имеет геотермальные ресурсы достаточные для обеспечения полного электро - и теплоснабжения региона. Турция за последние пять лет увеличила суммарную мощность геотермальных систем теплоснабжения с 1.495 МВт до 2.084 МВт.

Почти половина от суммарной мощности геотермальных тепловых систем мира сегодня приходится на тепловые насосы (см. рис. 3), 14,4 % - прямые системы теплоснабжения, 24,9 % - бассейны. С экономическим кризисом связывают снижения масштабов использования геотермального тепла в тепличных хозяйствах, на которые приходится только 5,3 %.

Популярность применения тепловых насосов использующих геотермальные ресурсы объясняется их высокой экономичностью и возможностью применять практически в любом районе мира. Так, тепловые насосы, работающие на основе грунтового тепла применяются в 43 странах. Лидерами в этой области являются Швеция, Дания, Швейцария, Австрия и США. Увеличиваются масштабы применения так называемых «реверсивных» геотермальных теплонасосных систем, позволяющих осуществлять зимой обогрев, а летом охлаждение зданий.

На конгрессе отмечалась перспективность применения геотермальных технологий в гибридных системах энергоснабжения с использованием других возобновляемых источников энергии, в том числе солнечной. Например, в Калифорнии работает электростанция мощностью 35 МВт, где в качестве основного топлива используется отбросы деревоперерабатывающих производств, а тепло геотермального флюида используется в системе предварительного подогрева конденсата.

В таблице № 3 представлены обобщенные данные об использовании геотермальных ресурсов для производства электроэнергии и тепла в различных регионах мира.

Российские специалисты представили на конгрессе около 30 докладов и статей. Отечественную геотермальную энергетику представляли на конгрессе специалисты ведущих российских геотермальных инжиниринговых компаний и -ЭМ». В презентации «Развитие геотермальных энергетических проектов в России» (докладчик ) [3] были обобщены сведения о действующих ГеоЭС и новых, реализуемых в нашей стране, геотермальных проектах, а также определены целевые показатели ввода новых мощностей ГеоЭС до 2020 года. Значительный интерес вызвал проект по расширению Мутновской ГеоЭС (50 МВт) комбинированными установками с прямым (паровые турбины) и бинарным (турбины на органическом рабочем теле) циклами общей мощностью до 13 МВт, использующие в качестве первичного источника тепла сбросной геотермальный теплоноситель.

Презентация «Создание пилотного геотермального бинарного энергоблока на Паужетской ГеоЭС» (докладчик ) [4] была посвящена работам по возрождению российских бинарных технологий, которые реализуются в рамках проекта центр возобновляемой энергетики» (финансирование ).

Представленный на конгрессе демонстрационный проект геотермального теплоснабжения ЖКХ и предприятий п. Розовый (Краснодарский край) с использованием технологий на основе энергии солнца продемонстрировал широкие возможности создания эффективных энергосистем с одновременным использованием геотермальных и других возобновляемых источников энергии. В представленной работе «Эффективность геотермальных теплонасосных систем в России» представлены результаты зонирования территории России по степени эффективности применения горизонтальных и вертикальных грунтовых теплонасосных систем. Интерес к научно-техническим разработкам российских ученых нашел отражение в выступлениях представителей Германии, Новой Зеландии, Исландии и других стран.

Следующий всемирный геотермальный конгресс «WGC-2015» пройдет в Австралии – Новой Зеландии в 2015 году.

Список литературы

1.  Bertani R. Geothermal Power Generation in the world Update Report// Proc. WGC-2010. Bali, Indonesia, 25-29 April 2010.

2.  Lund J., Freeston D., Boyd T. Direct Utilization of Geothermal Energy 2010 Worldwide Review// Proc. WGC-2010. Bali, Indonesia, 25-29 April 2010.

3.  Tomarov G., Nikolsky A., Semenov V., Shipkov A. Recent Geothermal Power Projects in Russia// Proc. WGC-2010. Bali, Indonesia, 25-29 April 2010.

4.  Nikolsky A., Shipkov A., Tomarov G., Semenov V. Creation of Pilot Binary Geothermal Power Plant on Pauzhetsky (Kamchatka) Site// Proc. WGC-2010. Bali, Indonesia, 25-29 April 2010.

, доктор техн. наук
, кандидат техн. наук

Подрисуночные подписи

Рис. 1 Рост суммарной установленной мощности геотермальных электрических станций в мире

Рис. 2 Данные о распределении по типам технологий энергоблоков ГеоЭС пущенных в эксплуатацию после 2005 года (всего 139 блоков)

Рис. 3 Использование геотермального тепла в различных технологиях в мире (на 2010 г.)

Таблица № 1 Суммарная установленная мощность ГеоЭС в различных странах

Таблица № 2 Значения средней мощности геотермальных энергоблоков различных типов, пущенных после 2005 года

Таблица № 3 Масштабы использования геотермальных ресурсов по регионам мира (на 2010 год)

N:\Common Share\Elena Guskova\Анна\1.2.png

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Таблица № 1

Страны

Мощность, МВт

Австралия

1,1

Австрия

1,4

Гватемала

52

Германия

6,6

Индонезия

1 197

Исландия

573

Италия

843

Кения

167

Китай

24

Коста Рика

166

Мексика

958

Никарагуа

88

Новая Зеландия

628

Папуа-Новая Гвинея

56

Португалия

28

Россия

82

Сальвадор

204

США

3 093

Таиланд

0,3

Турция

82

Филиппины

1 904

Франция

16

Эфиопия

7,3

Япония

536

Итого:

10 713,7

Таблица № 2

Тип ГеоЭС

Средняя установленная мощность
(МВт/блок)

Бинарный цикл

5

Цикл с противодавлением

6

С одним расширителем

31

С двумя расширителями

34

Сухой пар

16

Таблица № 3

Регион

Мощность электрическая
% (МВтэ)

Производство электроэнергии
% (ГВт, час/год)

Количество стран

Мощность тепловая
% (МВтэ)

Использование тепла
% (ГВт, час/год)

Количество стран

Африка

1,6

2,1

2

0,1

0,6

7

Америка

42,6

39,9

6

28,9

18,4

15

Азия

34,9

35,1

6

27,5

33,8

16

Европа

14,5

16,2

7

42,5

45,0

37

Океания

6,4

6,7

3

1,0

2,2

3