โลกเป็นแหล่งทรัพยากรพลังงานมายาวนาน แต่เมื่อคำนึงถึงข้อเท็จจริงนี้แล้ว เราต้องยอมรับด้วยว่าแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนนั้นไม่มีที่สิ้นสุด เพื่อให้บ้านร้อนขึ้น ผู้คนได้ละทิ้งฟืนและไม่เผาป่าอีกต่อไป พวกเขาเกือบจะเลิกทำเหมืองถ่านหินแล้ว โดยตระหนักว่าสิ่งนี้ทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมต่อสิ่งแวดล้อม แต่การผลิตน้ำมันและก๊าซยังดำเนินไปอย่างเต็มที่ ในขณะเดียวกัน โลกของเราก็มีแหล่งพลังงานหมุนเวียนเช่นกัน นั่นคือพลังจากแหล่งน้ำร้อนใต้พิภพ

ความอบอุ่นจากส่วนลึกของโลก

การใช้ความร้อนของโลกเป็นแนวคิดที่น่าดึงดูดและเป็นงานที่ยาก แต่โดยทั่วไปแล้วจะแก้ไขได้ นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับภูมิภาคที่มีแหล่งความร้อนใต้พิภพเกิดขึ้นหรืออย่างน้อยก็อยู่ใกล้แค่เอื้อม ทั้งจากมุมมองทางวิศวกรรมและเศรษฐศาสตร์ แต่ตามกฎแล้วตำแหน่งของแหล่งกำเนิดดังกล่าวอยู่ติดกับรอยเลื่อนของเปลือกโลกและตั้งอยู่ในภูมิภาคที่ไม่เสถียรต่อแผ่นดินไหวอย่างยิ่ง

ไอน้ำร้อนยวดยิ่งและ/หรือน้ำที่สามารถเปลี่ยนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้าได้นั้นเป็น “ผลพลอยได้” ของกิจกรรมของภูเขาไฟและไกเซอร์ ในเวลาเดียวกัน ผู้คนจำนวนมากบนโลกนี้อาศัยอยู่ในบริเวณใกล้เคียงที่อันตรายกับพลังแห่งธรรมชาติที่น่าเกรงขามเช่นนี้ ดังนั้นการใช้กองกำลังเหล่านี้เพื่อประโยชน์ของผู้คนจึงเป็นเรื่องของเวลาเป็นหลัก: ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานประเภทนี้จะเข้าถึงได้มากขึ้นและพลังของสถานีความร้อนใต้พิภพจะเพิ่มขึ้น

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ: ข้อดีและข้อเสีย

มีแผนพื้นฐานหลายประการสำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้าดังกล่าว และโดยปกติแล้วทางเลือกจะขึ้นอยู่กับแหล่งความร้อนจำเพาะ: ในบางสถานที่ก็เพียงพอที่จะเจาะบ่อน้ำและคุณสามารถเริ่มดำเนินการได้ แต่ในบางแห่งจำเป็นต้องทำความสะอาดบ่อน้ำก่อน ตัวพาพลังงานที่เข้ามาจากอนุภาคของแข็งและก๊าซที่เป็นอันตราย

แต่ไม่ว่าหลักการทำงานของสถานีดังกล่าวจะมีหลักการทำงานอย่างไร สถานีดังกล่าวก็มีข้อได้เปรียบเหนือโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหลายประการ และแม้แต่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์พลังความร้อนก็ตาม

มีข้อเสียเปรียบเพียงประการเดียวสำหรับสถานีความร้อนใต้พิภพ: ท้ายที่สุดแล้วสถานีความร้อนใต้พิภพก็จะลงมาที่ตำแหน่งของสถานี เนื่องจากไม่สามารถคาดการณ์การเกิดแผ่นดินไหวได้ พื้นที่ที่เกิดรอยเลื่อนของเปลือกโลกจึงเป็นสถานที่ที่ไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่งต่อการก่อสร้างและการดำเนินงานโรงไฟฟ้าในภายหลัง

แต่ข้อดีมีมากมายและปฏิเสธไม่ได้:

• ความปลอดภัยสำหรับ สิ่งแวดล้อมรวมทั้งการไม่มีก๊าซเรือนกระจก
• ขนาดกะทัดรัดของสถานี
• ต้นทุนหลักจะสิ้นสุดเมื่อการก่อสร้างแล้วเสร็จ ในขณะที่ต้นทุนการดำเนินงานมีเพียงเล็กน้อย
• เนื่องจากราคาต้นทุนของสารหล่อเย็นตามธรรมชาติ (ทรัพยากรที่ไม่มีวันหมดสิ้น!) พลังงานไฟฟ้าลดลงจนเกือบเป็นศูนย์

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับนิเวศวิทยา

ด้วยการพัฒนาของสังคม ความตระหนักรู้ด้านสิ่งแวดล้อมก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน และปัญหาการจัดการสิ่งแวดล้อมที่สมเหตุสมผลก็มาถึงเบื้องหน้า มหาอำนาจทางเศรษฐกิจชั้นนำ รวมถึงรัสเซีย กำลังลงนามในข้อตกลงเพื่อจำกัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ ด้วยความพยายามที่จะลดอันตรายจากปรากฏการณ์เรือนกระจกและป้องกันภาวะโลกร้อน โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ก๊าซ ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม และโดยเฉพาะถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า มีผลกระทบอย่างมากต่อการเติบโตของมลพิษทางอากาศ

ไม่มีอะไรสามารถทำได้เกี่ยวกับความจริงที่ว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนมีข้อเสียเปรียบด้านสิ่งแวดล้อม คุณสามารถลองลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกด้วยการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น โดยใช้ระบบกรองขั้นสูง แต่คุณไม่สามารถหลีกเลี่ยงข้อเสีย "ทั่วไป" ของพลังงานความร้อนได้

ดังนั้นคำถามหลักที่เกิดขึ้นเกี่ยวกับการใช้พลังงานความร้อนคือโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพมีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร โรงไฟฟ้าเหล่านี้ใช้น้ำและไอน้ำที่ได้รับความร้อนจากธรรมชาติ ไม่มีการปล่อยมลพิษ ลดอันตรายที่เกิดกับสิ่งแวดล้อมและขนาดที่เล็กของสถานีดังกล่าว ดังนั้นข้อดีของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพเหนือโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจึงไม่มีข้อสงสัย

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์(NPP) - การติดตั้งนิวเคลียร์เพื่อการผลิตพลังงานในรูปแบบและเงื่อนไขการใช้งานที่ระบุซึ่งตั้งอยู่ภายในอาณาเขตที่กำหนดโดยโครงการซึ่งมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (เครื่องปฏิกรณ์) และระบบอุปกรณ์อุปกรณ์และโครงสร้างที่จำเป็นด้วย มีการใช้คนงานที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์นี้

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อได้เปรียบหลักคือความเป็นอิสระในทางปฏิบัติจากแหล่งเชื้อเพลิงเนื่องจากมีปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้น้อย เช่น 54 ชุดประกอบเชื้อเพลิงที่มีมวลรวม 41 ตันต่อหน่วยกำลังพร้อมเครื่องปฏิกรณ์ VVER-1000 ใน 1-1.5 ปี (สำหรับการเปรียบเทียบ Troitskaya GRES เพียงอย่างเดียวซึ่งมีกำลังการผลิต 2,000 เมกะวัตต์ สามารถเผาถ่านหินได้สองขบวนต่อวัน) ต้นทุนในการขนส่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ซึ่งแตกต่างจากเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมนั้นมีน้อยมาก ในรัสเซียสิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในส่วนของยุโรป เนื่องจากการจัดส่งถ่านหินจากไซบีเรียมีราคาแพงเกินไป

ข้อได้เปรียบอย่างมากของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็คือความสะอาดของสิ่งแวดล้อม ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ปริมาณการปล่อยสารอันตรายโดยรวมต่อปี ซึ่งรวมถึงซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ คาร์บอนออกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน อัลดีไฮด์ และเถ้าลอย ต่อกำลังการผลิตติดตั้ง 1,000 เมกะวัตต์ อยู่ในช่วงประมาณ 13,000 ตันต่อปี เมื่อใช้พลังความร้อนที่ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง โรงงานและมากถึง 165,000 ตันที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนถ่านหินบด ไม่มีการปล่อยก๊าซดังกล่าวในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาด 1,000 เมกะวัตต์ใช้ออกซิเจน 8 ล้านตันต่อปีในการออกซิไดซ์เชื้อเพลิง ในขณะที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่ใช้ออกซิเจนเลย นอกจากนี้ สถานีถ่านหินยังผลิตสารกัมมันตภาพรังสีที่จำเพาะเจาะจงมากขึ้น (ต่อหน่วยการผลิตไฟฟ้า) ถ่านหินประกอบด้วยสารกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติเสมอเมื่อถ่านหินถูกเผาไหม้จะเข้าสู่สภาพแวดล้อมภายนอกเกือบทั้งหมด ในเวลาเดียวกันกิจกรรมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนโดยเฉพาะนั้นสูงกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายเท่า ปัจจัยเดียวที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ด้อยกว่าในแง่สิ่งแวดล้อมจาก CPP แบบดั้งเดิมคือมลภาวะทางความร้อนที่เกิดจากการใช้น้ำในกระบวนการผลิตสูงสำหรับคอนเดนเซอร์กังหันทำความเย็น ซึ่งสูงกว่าเล็กน้อยในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เนื่องจากประสิทธิภาพต่ำกว่า (ไม่เกิน 35%) แต่ปัจจัยนี้มีความสำคัญต่อระบบนิเวศทางน้ำ และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่มีแหล่งเก็บความเย็นที่สร้างขึ้นเองหรือถูกระบายความร้อนด้วยหอทำความเย็นด้วยซ้ำ นอกจากนี้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์บางแห่งยังกำจัดความร้อนบางส่วนออกเพื่อต้องการความร้อนและการจ่ายน้ำร้อนให้กับเมือง ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียความร้อนที่ไม่ก่อผล มีโครงการที่มีอยู่และมีแนวโน้มสำหรับการใช้ความร้อน "พิเศษ" ในคอมเพล็กซ์พลังงานชีวภาพ (ปลา การทำฟาร์ม การเลี้ยงหอยนางรม การทำความร้อนในโรงเรือน ฯลฯ) นอกจากนี้ ในอนาคต เป็นไปได้ที่จะดำเนินโครงการที่รวมโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เข้ากับหน่วยกังหันก๊าซ ซึ่งรวมถึง "ส่วนเสริม" ให้กับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีอยู่ ซึ่งอาจช่วยให้บรรลุประสิทธิภาพที่คล้ายคลึงกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

สำหรับประเทศส่วนใหญ่ รวมถึงรัสเซีย การผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้นไม่แพงไปกว่าถ่านหินบด และโดยเฉพาะโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้แก๊สและน้ำมัน ข้อดีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในด้านต้นทุนการผลิตไฟฟ้านั้นเห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะในช่วงวิกฤตพลังงานที่เรียกว่าซึ่งเริ่มขึ้นในช่วงต้นทศวรรษที่ 70 ราคาน้ำมันที่ลดลงจะลดความสามารถในการแข่งขันของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยอัตโนมัติ

ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ตามการประมาณการจากโครงการที่ดำเนินการในช่วงปี 2000 อยู่ที่ประมาณ 2,300 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ พลังงานไฟฟ้าตัวเลขนี้อาจลดลงเมื่อมีการก่อสร้างจำนวนมาก (สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง 1,200 ดอลลาร์สหรัฐฯ โรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง 950 ดอลลาร์) การคาดการณ์ต้นทุนของโครงการที่ดำเนินการอยู่ในปัจจุบันมาบรรจบกันที่ตัวเลข 2,000 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ (สูงกว่าโรงไฟฟ้าถ่านหิน 35% และสูงกว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิง 45%)

ข้อเสียเปรียบหลักของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือผลกระทบร้ายแรงจากอุบัติเหตุ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ติดตั้งระบบความปลอดภัยที่ซับซ้อนที่สุดโดยมีการสำรองและความซ้ำซ้อนหลายรายการ ทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีการหลอมละลายของแกนกลางแม้ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุพื้นฐานการออกแบบขั้นสูงสุด (การแตกตามขวางโดยสมบูรณ์ของท่อวงจรการไหลเวียนของเครื่องปฏิกรณ์)

ปัญหาร้ายแรงสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือการรื้อถอนหลังจากทรัพยากรหมด ตามการประมาณการ ซึ่งอาจมีมูลค่าสูงถึง 20% ของต้นทุนการก่อสร้าง

ด้วยเหตุผลทางเทคนิคหลายประการ จึงไม่เป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่งสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่จะทำงานในโหมดที่คล่องแคล่ว กล่าวคือ เพื่อครอบคลุมส่วนที่แปรผันของตารางโหลดทางไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (กังหันไอน้ำ):โรงไฟฟ้าที่แปลงพลังงานความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นพลังงานไฟฟ้าเรียกว่าความร้อน (กังหันไอน้ำ) ข้อดีและข้อเสียบางประการมีดังต่อไปนี้

ข้อดี 1. น้ำมันที่ใช้ค่อนข้างถูก 2. ใช้เงินลงทุนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าอื่นๆ 3. สามารถสร้างได้ทุกที่โดยไม่คำนึงถึงปริมาณเชื้อเพลิงที่มีอยู่ สามารถขนส่งเชื้อเพลิงไปยังที่ตั้งโรงไฟฟ้าได้โดยการขนส่งทางรางหรือทางถนน 4. ครอบครองพื้นที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำ 5. ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าน้อยกว่าโรงไฟฟ้าดีเซล

ข้อบกพร่อง 1. ก่อให้เกิดมลพิษในชั้นบรรยากาศ ปล่อยควันจำนวนมากและเขม่าสู่อากาศ 2. ต้นทุนการดำเนินงานที่สูงขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำ

โรงไฟฟ้าพลังน้ำ (HPP)- โรงไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากการไหลของน้ำเป็นแหล่งพลังงาน โรงไฟฟ้าพลังน้ำมักจะสร้างบนแม่น้ำโดยการสร้างเขื่อนและอ่างเก็บน้ำ

สถานีไฟฟ้าพลังน้ำ Boguchanskaya 2010 โรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งใหม่ล่าสุดในรัสเซีย

เพื่อการผลิตไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำ จำเป็นต้องมีปัจจัยหลักสองประการ: การรับประกันน้ำประปาตลอดทั้งปีและอาจมีทางลาดขนาดใหญ่ของแม่น้ำ ประเภทภูมิประเทศที่มีลักษณะคล้ายหุบเขาเหมาะสำหรับการก่อสร้างระบบไฮดรอลิก

ข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ

• หา สถานที่ที่เหมาะสมการสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพและการได้รับอนุญาตจากหน่วยงานท้องถิ่นและความยินยอมจากผู้อยู่อาศัยในการก่อสร้างอาจเป็นปัญหาได้
• บางครั้งโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพที่ดำเนินงานอยู่อาจปิดตัวลงอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติ เปลือกโลก- นอกจากนี้ สาเหตุของการหยุดอาจเป็นเพราะการเลือกสถานที่ไม่ดีหรือการฉีดน้ำเข้าไปในหินมากเกินไปผ่านบ่อฉีด
• หลุมผลิตอาจปล่อยก๊าซหรือแร่ธาตุที่ติดไฟหรือเป็นพิษซึ่งอยู่ในเปลือกโลก การกำจัดพวกมันค่อนข้างยาก จริงอยู่ที่ในบางกรณีสามารถถูกดูด (รวบรวม) และแปรรูปเป็นเชื้อเพลิง (เช่น น้ำมันดิบหรือก๊าซธรรมชาติ)

คำถาม

เป็นไปได้ไหมที่จะสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพขนาดเล็กที่สามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านหรือหมู่บ้านเล็ก ๆ ได้หรือไม่?

คำตอบ

ซึ่งสามารถทำได้ในพื้นที่ที่ไม่จำเป็นต้องเจาะบ่อลึกและมีราคาแพง ตัวอย่างที่สำคัญที่สุดอาจเป็นไอซ์แลนด์ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วตั้งอยู่บนยอดภูเขาไฟขนาดยักษ์ ในสหรัฐอเมริกา พื้นที่ดังกล่าวรวมถึงพื้นที่รอบๆ เยลโลว์สโตน เทอร์โมโพลิส และซาราโตกาในไวโอมิง และรอบๆ เมืองฮอตสปริงส์ ในเซาท์ดาโคตา (ในรัสเซีย คัมชัตกาถือเป็นภูมิภาคที่มีชื่อเสียงที่สุดและมีศักยภาพสูงในด้านพลังงานความร้อนใต้พิภพ)

3. ปัญหา

อ้างอิง

1. แนวโน้มการใช้แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ

พลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นพลังงานจากภายในของโลก

แม้แต่เมื่อ 150 ปีที่แล้ว โลกของเราใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะ เช่น กระแสน้ำในแม่น้ำและกระแสน้ำในทะเลเพื่อหมุนกังหันน้ำ ลมเพื่อขับเคลื่อนโรงสีและใบเรือ ฟืน พีท ของเสีย เกษตรกรรม- เพื่อให้ความร้อน อย่างไรก็ตามด้วย ปลาย XIXศตวรรษที่ 20 การพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็วที่เพิ่มมากขึ้นทำให้จำเป็นต้องมีการสำรวจและพัฒนาเชื้อเพลิงชนิดแรกและพลังงานนิวเคลียร์อย่างเข้มข้นเป็นพิเศษ สิ่งนี้ส่งผลให้ปริมาณสำรองคาร์บอนลดลงอย่างรวดเร็ว และก่อให้เกิดอันตรายจากการปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสีและผลกระทบจากภาวะเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศโลกที่เพิ่มมากขึ้น ดังนั้นในช่วงเปลี่ยนศตวรรษปัจจุบัน เราจึงต้องหันมาใช้ผลิตภัณฑ์ที่ปลอดภัยและหมุนเวียนได้อีกครั้ง แหล่งพลังงาน: ลม แสงอาทิตย์ ความร้อนใต้พิภพ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง พลังงานชีวมวลของพืชและสัตว์ และบนพื้นฐานเพื่อสร้างและดำเนินการติดตั้งพลังงานรูปแบบใหม่อย่างประสบความสำเร็จ ได้แก่ โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง (TPP) โรงไฟฟ้าพลังงานลม(WPP) โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ (GeoTES) และพลังงานแสงอาทิตย์ (SPP) โรงไฟฟ้าพลังงานคลื่น (WPP) โรงไฟฟ้านอกชายฝั่งในแหล่งก๊าซ (CES)

ในขณะที่ ความสำเร็จที่ประสบความสำเร็จในการสร้างพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ และการติดตั้งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมประเภทอื่น ๆ ได้ถูกกล่าวถึงอย่างกว้างขวางในสิ่งพิมพ์วารสาร การติดตั้งพลังงานความร้อนใต้พิภพ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพไม่ได้รับความสนใจตามที่สมควรได้รับ ในขณะเดียวกัน โอกาสในการใช้พลังงานความร้อนของโลกนั้นไร้ขีดจำกัดอย่างแท้จริง เนื่องจากภายใต้พื้นผิวโลกของเรา ซึ่งก็คือหม้อต้มพลังงานธรรมชาติขนาดมหึมา ซึ่งกักเก็บความร้อนและพลังงานจำนวนมหาศาลไว้อย่างเข้มข้น แหล่งที่มาหลักคือ การเปลี่ยนแปลงของสารกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นในเปลือกโลกและเนื้อโลกซึ่งเกิดจากการสลายของสารกัมมันตภาพรังสี พลังงานของแหล่งกำเนิดเหล่านี้มีมากจนทำให้ชั้นเปลือกโลกเคลื่อนตัวไปหลายเซนติเมตรทุกปี ทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของทวีป แผ่นดินไหว และภูเขาไฟระเบิด

ความต้องการพลังงานความร้อนใต้พิภพในปัจจุบันในฐานะพลังงานหมุนเวียนประเภทหนึ่งมีสาเหตุมาจาก: การหมดสิ้นของปริมาณสำรองเชื้อเพลิงฟอสซิลและการพึ่งพาพลังงานส่วนใหญ่ ประเทศที่พัฒนาแล้วจากการนำเข้า (นำเข้าน้ำมันและก๊าซเป็นหลัก) รวมถึงผลกระทบด้านลบที่สำคัญของเชื้อเพลิงและพลังงานนิวเคลียร์ต่อสิ่งแวดล้อมของมนุษย์และต่อสัตว์ป่า อย่างไรก็ตามเมื่อใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพควรคำนึงถึงข้อดีและข้อเสียอย่างเต็มที่

ข้อได้เปรียบหลักของพลังงานความร้อนใต้พิภพคือความเป็นไปได้ของการใช้ในรูปของน้ำความร้อนใต้พิภพหรือส่วนผสมของน้ำและไอน้ำ (ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ) เพื่อความต้องการน้ำร้อนและแหล่งจ่ายความร้อนเพื่อผลิตไฟฟ้าหรือพร้อมกันเพื่อวัตถุประสงค์ทั้งสามประการ ความไม่สิ้นสุดในทางปฏิบัติ ความเป็นอิสระที่สมบูรณ์ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม ช่วงเวลาของวันและปี ดังนั้นการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ (ควบคู่ไปกับการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่น ๆ ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม) สามารถมีส่วนสำคัญในการแก้ปัญหาเร่งด่วนต่อไปนี้:

· รับประกันการจ่ายความร้อนและไฟฟ้าที่ยั่งยืนแก่ประชากรในพื้นที่ต่างๆ ของโลกของเราที่ไม่มีแหล่งพลังงานแบบรวมศูนย์หรือมีราคาแพงเกินไป (เช่น ในรัสเซีย คัมชัตกา ทางเหนือสุด ฯลฯ)

· รับประกันการจัดหาพลังงานขั้นต่ำที่รับประกันให้กับประชากรในพื้นที่ของการจัดหาพลังงานจากส่วนกลางที่ไม่เสถียรเนื่องจากการขาดแคลนไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า การป้องกันความเสียหายจากเหตุฉุกเฉินและการปิดระบบอย่างเข้มงวด เป็นต้น

· การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เป็นอันตรายจากโรงไฟฟ้าในบางภูมิภาคที่มีสภาวะแวดล้อมที่ยากลำบาก

ในเวลาเดียวกันในบริเวณภูเขาไฟของโลกความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งทำให้น้ำร้อนใต้พิภพมีอุณหภูมิสูงกว่า 140 - 150 ° C ถูกนำมาใช้อย่างประหยัดที่สุดเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ตามกฎแล้ว ความร้อนใต้พิภพใต้ดินที่มีอุณหภูมิไม่เกิน 100°C จะให้ผลกำไรเชิงเศรษฐกิจเพื่อใช้สำหรับการจ่ายความร้อน การจ่ายน้ำร้อน และวัตถุประสงค์อื่น ๆ

แท็บ 1.

ค่าอุณหภูมิของน้ำความร้อนใต้พิภพ, °С พื้นที่ใช้งานของน้ำความร้อนใต้พิภพ มากกว่า 140 การผลิตไฟฟ้า น้อยกว่า 100 ระบบทำความร้อนสำหรับอาคารและโครงสร้าง ประมาณ 60 ระบบจ่ายน้ำร้อน น้อยกว่า 60 ระบบทำความร้อนใต้พิภพสำหรับเรือนกระจก, หน่วยทำความเย็นความร้อนใต้พิภพ ฯลฯ .

ในขณะที่เทคโนโลยีความร้อนใต้พิภพพัฒนาและปรับปรุง จึงมีการแก้ไขให้ใช้น้ำร้อนใต้พิภพที่อุณหภูมิต่ำลงมากขึ้นเพื่อผลิตไฟฟ้า ดังนั้นรูปแบบรวมที่พัฒนาขึ้นในปัจจุบันสำหรับการใช้แหล่งความร้อนใต้พิภพทำให้สามารถใช้สารหล่อเย็นที่มีอุณหภูมิเริ่มต้น 70 - 80 ° C สำหรับการผลิตไฟฟ้าซึ่งต่ำกว่าอุณหภูมิที่แนะนำในตารางอย่างมาก (150 ° C และ ข้างบน). โดยเฉพาะอย่างยิ่งกังหันไอน้ำพลังน้ำถูกสร้างขึ้นที่สถาบันโพลีเทคนิคเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ซึ่งการใช้งานที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพช่วยให้เพิ่มขึ้น พลังที่มีประโยชน์ระบบวงจรคู่ (วงจรที่สองคือไอน้ำน้ำ) ในช่วงอุณหภูมิ 20 - 200°C โดยเฉลี่ย 22%

ประสิทธิภาพการใช้น้ำร้อนจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อใช้ในลักษณะที่ซับซ้อน ในเวลาเดียวกันในกระบวนการทางเทคโนโลยีต่างๆ คุณสามารถบรรลุศักยภาพทางความร้อนของน้ำได้อย่างสมบูรณ์ที่สุด รวมถึงสิ่งตกค้าง และยังได้รับส่วนประกอบที่มีคุณค่าที่มีอยู่ในน้ำร้อน (ไอโอดีน โบรมีน ลิเธียม ซีเซียม เกลือในครัว เกลือของ Glauber กรดบอริกและอื่นๆ อีกมากมาย) สำหรับใช้ในอุตสาหกรรม

ข้อเสียเปรียบหลักของพลังงานความร้อนใต้พิภพคือความจำเป็นในการนำน้ำเสียกลับเข้าไปในชั้นหินอุ้มน้ำใต้ดิน - นอกจากนี้ การใช้น้ำความร้อนใต้พิภพไม่ถือว่าเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากไอน้ำมักมาพร้อมกับการปล่อยก๊าซ รวมถึงไฮโดรเจนซัลไฟด์และเรดอน ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ถือว่าเป็นอันตราย ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ ไอน้ำที่ขับเคลื่อนกังหันจะต้องควบแน่น ซึ่งต้องใช้แหล่งน้ำหล่อเย็น เช่นเดียวกับที่โรงไฟฟ้าถ่านหินหรือนิวเคลียร์ต้องการ ผลจากการปล่อยทั้งน้ำหล่อเย็นและการควบแน่นของน้ำร้อน ทำให้เกิดมลภาวะทางความร้อนต่อสิ่งแวดล้อมได้ อีกทั้งมีการสกัดส่วนผสมของน้ำและไอน้ำจากพื้นดินสำหรับโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำเปียกและที่ไหน น้ำร้อนสกัดสำหรับพืชวงจรไบนารี่ต้องกำจัดน้ำออก น้ำนี้อาจมีรสเค็มผิดปกติ (มากถึง 20% ของเกลือ) และจะต้องสูบลงมหาสมุทรหรือฉีดลงดิน การปล่อยน้ำดังกล่าวลงแม่น้ำหรือทะเลสาบอาจทำลายสิ่งมีชีวิตน้ำจืดในแม่น้ำหรือทะเลสาบได้ น้ำความร้อนใต้พิภพมักประกอบด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ในปริมาณมาก ซึ่งเป็นก๊าซที่มีกลิ่นเหม็นซึ่งเป็นอันตรายเมื่อมีความเข้มข้นสูง

อย่างไรก็ตามเนื่องจากมีการนำเทคโนโลยีการขุดเจาะบ่อแบบใหม่ที่มีราคาถูกกว่ามาใช้ วิธีที่มีประสิทธิภาพการทำน้ำให้บริสุทธิ์จากสารประกอบและโลหะที่เป็นพิษ ต้นทุนทุนในการสกัดความร้อนจากน้ำร้อนใต้พิภพลดลงอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ควรระลึกไว้เสมอว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพมีความก้าวหน้าอย่างมากในการพัฒนาเมื่อเร็ว ๆ นี้ ดังนั้นการพัฒนาล่าสุดจึงแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการผลิตไฟฟ้าที่อุณหภูมิของส่วนผสมไอน้ำและน้ำด้านล่าง 80° C ซึ่งทำให้สามารถใช้โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างกว้างขวางมากขึ้น ด้วยเหตุนี้ คาดว่าในประเทศที่มีศักยภาพความร้อนใต้พิภพอย่างมีนัยสำคัญ โดยหลักๆ ในสหรัฐอเมริกา กำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในอนาคตอันใกล้นี้

สิ่งที่น่าประทับใจยิ่งกว่านั้นคือเทคโนโลยีใหม่ที่ปฏิวัติวงการอย่างแท้จริงสำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพซึ่งปรากฏขึ้นเมื่อหลายปีก่อนซึ่งพัฒนาโดย บริษัท Geodynamics Ltd. ของออสเตรเลียซึ่งเรียกว่าเทคโนโลยี Hot-Dry-Rock ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ ของน้ำความร้อนใต้พิภพเป็นไฟฟ้า สาระสำคัญของเทคโนโลยีนี้มีดังนี้

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ถือว่าไม่สั่นคลอนในด้านพลังงานความร้อน หลักการหลักการดำเนินงานของสถานีความร้อนใต้พิภพทั้งหมดซึ่งประกอบด้วยการใช้ไอน้ำตามธรรมชาติจากแหล่งกักเก็บและแหล่งใต้ดิน ชาวออสเตรเลียเบี่ยงเบนไปจากหลักการนี้และตัดสินใจสร้าง "น้ำพุร้อน" ที่เหมาะสมด้วยตนเอง ในการสร้างน้ำพุร้อนดังกล่าว นักธรณีฟิสิกส์ชาวออสเตรเลียพบจุดหนึ่งในทะเลทรายทางตะวันออกเฉียงใต้ของออสเตรเลีย ซึ่งการแปรสัณฐานและการแยกตัวของหินทำให้เกิดความผิดปกติที่รักษาอุณหภูมิที่สูงมากในพื้นที่ตลอดทั้งปี นักธรณีวิทยาชาวออสเตรเลียระบุว่า หินแกรนิตที่อยู่ลึกลงไป 4.5 กม. จะถูกทำให้ร้อนถึง 270°C ดังนั้น หากน้ำถูกสูบเข้าไปลึกขนาดนั้นผ่านบ่อน้ำภายใต้ความกดดันสูง น้ำจะทะลุเข้าไปในรอยแตกของหินแกรนิตร้อนทุกแห่งและ ขยายออกไปพร้อม ๆ กันให้ความร้อน จากนั้นเจาะอีกหลุมหนึ่งก็จะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ หลังจากนั้น น้ำร้อนจะถูกรวบรวมในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนได้อย่างง่ายดาย และพลังงานที่ได้รับจากนั้นสามารถนำไปใช้ในการระเหยของเหลวอื่นที่มีจุดเดือดต่ำกว่า ซึ่งในทางกลับกัน ไอน้ำจะส่งพลังงานให้กับกังหันไอน้ำ น้ำที่ปล่อยความร้อนใต้พิภพจะถูกส่งผ่านบ่ออีกครั้งไปยังระดับความลึก และวงจรจะเกิดซ้ำอีกครั้ง แผนผังการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้เทคโนโลยีที่เสนอโดยบริษัท Geodynamics Ltd. ของออสเตรเลียจะแสดงในรูปที่ 1

ข้าว. 1.

แน่นอนว่าเทคโนโลยีนี้ไม่สามารถนำมาใช้ในสถานที่ใด ๆ ได้ แต่เฉพาะในกรณีที่หินแกรนิตที่อยู่ลึกได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิอย่างน้อย 250 - 270 ° C เมื่อใช้เทคโนโลยีดังกล่าว อุณหภูมิจะมีบทบาทสำคัญ โดยนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการลดอุณหภูมิลง 50°C จะทำให้ค่าไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

เพื่อยืนยันการคาดการณ์ ผู้เชี่ยวชาญจาก Geodynamics Ltd. เราได้เจาะบ่อน้ำ 2 บ่อ โดยแต่ละบ่อมีความลึก 4.5 กม. และได้รับหลักฐานว่าที่ระดับความลึกนี้ อุณหภูมิจะสูงถึง 270 - 300 ° C ที่ต้องการ ขณะนี้งานอยู่ระหว่างการประเมินปริมาณพลังงานความร้อนใต้พิภพสำรองทั้งหมดที่จุดผิดปกตินี้ทางตอนใต้ของออสเตรเลีย จากการคำนวณเบื้องต้น ณ จุดที่ผิดปกตินี้เป็นไปได้ที่จะได้รับไฟฟ้าที่มีความจุมากกว่า 1 GW และต้นทุนของพลังงานนี้จะเป็นครึ่งหนึ่งของต้นทุนพลังงานลมและถูกกว่าพลังงานแสงอาทิตย์ 8 ถึง 10 เท่า

กองทุนสิ่งแวดล้อมพลังงานความร้อนใต้พิภพ

ศักยภาพของโลกของพลังงานความร้อนใต้พิภพและแนวโน้มการใช้งาน

กลุ่มผู้เชี่ยวชาญจากสมาคมพลังงานความร้อนใต้พิภพโลก ซึ่งประเมินพลังงานสำรองพลังงานความร้อนใต้พิภพอุณหภูมิต่ำและสูงสำหรับแต่ละทวีป พบข้อมูลที่เป็นไปได้ดังต่อไปนี้: ประเภทต่างๆแหล่งความร้อนใต้พิภพของโลกของเรา (ตารางที่ 2)

ชื่อทวีป ประเภทแหล่งความร้อนใต้พิภพ อุณหภูมิสูง ใช้ในการผลิตไฟฟ้า TJ/ปี อุณหภูมิต่ำ ใช้ในรูปความร้อน TJ/ปี ( ขีดจำกัดล่าง) เทคโนโลยีแบบดั้งเดิมเทคโนโลยีแบบดั้งเดิมและไบนารียุโรป18303700>370เอเชีย29705900>320แอฟริกา12202400>240อเมริกาเหนือ13302700>120ละตินอเมริกา28005600>240โอเชียเนีย10502100>110ศักยภาพของโลก1120022400>1400

ดังที่เห็นจากตาราง ศักยภาพของแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพนั้นมีมหาศาล อย่างไรก็ตาม มีการใช้งานน้อยมาก แต่ปัจจุบันไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพกำลังพัฒนาในอัตราเร่ง ไม่น้อยเนื่องจากต้นทุนน้ำมันและก๊าซที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การพัฒนานี้ได้รับการอำนวยความสะดวกเป็นส่วนใหญ่โดยโครงการของรัฐบาลที่นำมาใช้ในหลายประเทศทั่วโลกที่สนับสนุนทิศทางการพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพนี้

ด้วยลักษณะการพัฒนาของอุตสาหกรรมพลังงานความร้อนใต้พิภพทั่วโลกในฐานะส่วนสำคัญของพลังงานทดแทนในระยะยาว เราจึงสังเกตสิ่งต่อไปนี้ ตามการคาดการณ์ในปี 2573 คาดว่าจะลดลงเล็กน้อย (มากถึง 12.5% ​​​​เทียบกับ 13.8% ในปี 2543) ในส่วนแบ่งของแหล่งพลังงานหมุนเวียนในการผลิตพลังงานทั่วโลก ในเวลาเดียวกัน พลังงานของดวงอาทิตย์ ลม และความร้อนใต้พิภพจะพัฒนาในอัตราเร่ง โดยเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 4.1% ต่อปี อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเริ่มต้นที่ "ต่ำ" ส่วนแบ่งในโครงสร้างของแหล่งพลังงานหมุนเวียนจะ ยังคงเล็กที่สุดในปี 2030

2. กองทุนสิ่งแวดล้อม วัตถุประสงค์ ประเภท

คำถามที่ประกอบด้วย การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมค่อนข้างมีความเกี่ยวข้องและสำคัญในทุกวันนี้ หนึ่งในนั้นคือประเด็นของกองทุนสิ่งแวดล้อม ประสิทธิผลของกระบวนการทั้งหมดขึ้นอยู่กับมันโดยตรง เนื่องจากทุกวันนี้การบรรลุบางสิ่งบางอย่างโดยไม่ต้องลงทุนบางอย่างอาจเป็นเรื่องยากมาก

กองทุนสิ่งแวดล้อมแทน ระบบแบบครบวงจรกองทุนของรัฐนอกงบประมาณ ซึ่งนอกเหนือจากกองทุนสิ่งแวดล้อมโดยตรงแล้ว ควรรวมถึงกองทุนระดับภูมิภาค ภูมิภาค ท้องถิ่น และพรรครีพับลิกันด้วย ตามกฎแล้วกองทุนสิ่งแวดล้อมถูกสร้างขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญและเร่งด่วนที่สุด นอกจากนี้ยังจำเป็นสำหรับการชดเชยความเสียหายที่เกิดขึ้น เช่นเดียวกับในกรณีการฟื้นฟูความเสียหายในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ

นอกจากนี้ คำถามที่สำคัญไม่แพ้กันในกรณีนี้คือเงินทุนเหล่านี้มาจากไหน ซึ่งมีบทบาทค่อนข้างสำคัญในกระบวนการดังกล่าว การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม- ส่วนใหญ่แล้ว กองทุนสิ่งแวดล้อมจะถูกสร้างขึ้นจากกองทุนที่มาจากองค์กร สถาบัน พลเมืองและองค์กรต่างๆ รวมถึงจากพลเมืองที่ถูกกฎหมายและบุคคลทั่วไป ตามกฎแล้ว นี่คือค่าธรรมเนียมทุกประเภทสำหรับการกำจัดของเสีย การปล่อยสารอันตราย การกำจัดของเสีย รวมถึงมลพิษประเภทอื่น ๆ

นอกจากนี้ กองทุนสิ่งแวดล้อมเกิดจากเงินทุนจากการขายเครื่องมือและอุปกรณ์สำหรับการตกปลาและการล่าสัตว์ที่ถูกยึด จำนวนเงินที่ได้รับจากการเรียกร้องค่าปรับและค่าเสียหายจากการเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม รายได้จากเงินตราต่างประเทศจากพลเมืองและบุคคลต่างประเทศ ตลอดจนจากเงินปันผลที่ได้รับจากเงินฝากธนาคาร เงินฝากเป็นดอกเบี้ย และจากการใช้กองทุนร่วมกันในกิจกรรมของบุคคลเหล่านี้และวิสาหกิจของพวกเขา

ตามกฎแล้ว เงินทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นจะต้องเข้าบัญชีธนาคารพิเศษในอัตราส่วนที่กำหนด ตัวอย่างเช่นบน การดำเนินการตามมาตรการด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งมีความสำคัญของรัฐบาลกลาง จัดสรรสิบเปอร์เซ็นต์ของเงินทุน และสามสิบเปอร์เซ็นต์สำหรับการดำเนินกิจกรรมที่มีความสำคัญแบบรีพับลิกันและระดับภูมิภาค จำนวนเงินที่เหลือควรนำไปดำเนินการตามมาตรการด้านสิ่งแวดล้อมที่มีความสำคัญในท้องถิ่น

3. ปัญหา

พิจารณาความเสียหายทางเศรษฐกิจรวมต่อปีจากมลภาวะของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนด้วยกำลังการผลิตถ่านหิน 298 ตัน/วัน โดยมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก: SO 2- 18 กก./ตัน; เถ้าลอย - 16 กก./วัน; คาร์บอนไดออกไซด์ - 1.16 ตัน/ตัน

ผลการทำความสะอาดคือ 68% ความเสียหายเฉพาะจากมลพิษต่อหน่วยการปล่อยก๊าซเรือนกระจกคือ: สำหรับ SO 2=98 รูเบิล/ตัน; ที่ CO 2=186 รูเบิล/ตัน; พันธบัตร =76 รูเบิล/ตัน

ที่ให้ไว้:

Q=298 ตัน/วัน;

ก ล. ชม. =16 กก./วัน;SO2 =18 กก./ตัน;

gCO2 =1.16ตัน/ตัน

สารละลาย:

ม ล. ชม. - =0.016*298*0.68=3.24 ตัน/วัน

ม SO2 =0.018*298*0.68=3.65 ตัน/วัน

ม คาร์บอนไดออกไซด์ =1.16*298*0.68=235.06 ตัน/วัน

ป ล. ชม. =360*3.24*76=88646.4 รูเบิล/ปี

ป SO2 =360*3.65*98=128772 รูเบิล/ปี

ป คาร์บอนไดออกไซด์ =360*235.06*186=15739617 ถู/ปี

ป เต็ม =88646.4+128772+15739617=15,957,035.4 รูเบิล/ปี

คำตอบ: ความเสียหายทางเศรษฐกิจรวมต่อปีจากมลพิษจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนคือ 15,957,035.4 รูเบิลต่อปี

อ้างอิง

1.

http://ustoj.com/Energy_5. htm

.

http://dic. Academic.ru/dic nsf/dic_economic_law/18098/%D0%AD%D0%9A%D0%9E%D0%9B%D0%9E%D0%93%D0%98%D0%A7%D0%95%D0%A1%D0%9A %D0%98%D0%95

กวดวิชา

ต้องการความช่วยเหลือในการศึกษาหัวข้อหรือไม่?

ผู้เชี่ยวชาญของเราจะแนะนำหรือให้บริการสอนพิเศษในหัวข้อที่คุณสนใจ
ส่งใบสมัครของคุณระบุหัวข้อในขณะนี้เพื่อค้นหาความเป็นไปได้ในการรับคำปรึกษา

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพในรัสเซียเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่มีศักยภาพ รัสเซียมีทรัพยากรความร้อนใต้พิภพมากมายทั้งอุณหภูมิสูงและต่ำ และกำลังดำเนินการไปในทิศทางนี้อย่างดี แนวคิดเรื่องการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมสามารถช่วยแสดงให้เห็นประโยชน์ของพลังงานหมุนเวียนได้ แหล่งทางเลือกการใช้พลังงาน

ในรัสเซีย การวิจัยความร้อนใต้พิภพดำเนินการในศูนย์วิทยาศาสตร์ 53 แห่งและสถาบันอุดมศึกษา สถาบันการศึกษาตั้งอยู่ในเมืองต่างๆ และในแผนกต่างๆ: Academy of Sciences, กระทรวงศึกษาธิการ, ทรัพยากรธรรมชาติ, เชื้อเพลิงและพลังงาน งานดังกล่าวดำเนินการในศูนย์วิทยาศาสตร์ระดับภูมิภาคบางแห่งเช่นมอสโก, เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก, Arkhangelsk, Makhachkala, Gelendzhik, ภูมิภาคโวลก้า (Yaroslavl, Kazan, Samara), เทือกเขาอูราล (Ufa, Yekaterinburg, Perm, Orenburg), ไซบีเรีย ( โนโวซีบีสค์, ทูย์เมน, ทอมสค์, อีร์คุตสค์, ยาคุตสค์), ตะวันออกไกล(คาบารอฟสค์, วลาดิวอสต็อก, ยูจโน-ซาคาลินสค์, เปโตรปัฟลัฟสค์-ออน-คัมชัตกา)

ในศูนย์เหล่านี้ มีการดำเนินการวิจัยเชิงทฤษฎี ประยุกต์ และระดับภูมิภาค และสร้างเครื่องมือพิเศษ

การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพในรัสเซียส่วนใหญ่ใช้เพื่อจ่ายความร้อนและให้ความร้อนแก่หลายเมืองและ การตั้งถิ่นฐานในคอเคซัสเหนือและคัมชัตกาด้วย จำนวนทั้งหมดประชากร 500,000 คน นอกจากนี้ในบางภูมิภาคของประเทศมีการใช้ความร้อนลึกสำหรับโรงเรือนที่มีพื้นที่รวม 465,000 ตารางเมตร ทรัพยากรไฮโดรเทอร์มอลที่มีการใช้งานมากที่สุดนั้นถูกใช้ในดินแดนครัสโนดาร์, ดาเกสถานและคัมชัตกา ประมาณครึ่งหนึ่งของทรัพยากรที่สกัดได้ถูกใช้เพื่อจ่ายความร้อนให้กับที่อยู่อาศัยและสถานที่อุตสาหกรรม อีกหนึ่งในสามถูกใช้เพื่อให้ความร้อนในเรือนกระจก และมีเพียงประมาณ 13% เท่านั้นที่ใช้สำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรม

นอกจากนี้ มีการใช้น้ำร้อนในสถานพยาบาลประมาณ 150 แห่ง และโรงบรรจุขวด 40 แห่ง น้ำแร่- ปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่พัฒนาโดยโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพในรัสเซียเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับทั่วโลก แต่ก็ยังไม่มีนัยสำคัญอย่างยิ่ง

โดยมีส่วนแบ่งเพียงร้อยละ 0.01 ของการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดของประเทศ

พื้นที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการใช้ทรัพยากรความร้อนใต้พิภพอุณหภูมิต่ำคือการใช้ปั๊มความร้อน วิธีนี้เหมาะสมที่สุดสำหรับหลายภูมิภาคของรัสเซีย - ในส่วนของยุโรปในรัสเซียและในเทือกเขาอูราล จนถึงขณะนี้กำลังดำเนินการขั้นตอนแรกในทิศทางนี้

ไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นที่โรงไฟฟ้าบางแห่ง (GeoPP) เฉพาะใน Kamchatka และหมู่เกาะ Kuril เท่านั้น ปัจจุบันมีสามสถานีเปิดให้บริการใน Kamchatka:

Pauzhetskaya GeoPP (12 MW), Verkhne-Mutnovskaya (12 MW) และ Mutnovskaya GeoPP (50 MW)

Pauzhetskaya GeoPP อยู่ข้างใน

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพขนาดเล็กสองแห่งกำลังดำเนินการบนเกาะ Kunashir - โรงไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพ Mendeleevskaya, Iturup - "Okeanskaya" โดยมีกำลังการผลิตติดตั้ง 7.4 MW และ 2.6 MW ตามลำดับ

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพในรัสเซียครองอันดับสุดท้ายของโลกในแง่ของปริมาณในไอซ์แลนด์คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 25% ของไฟฟ้าที่ผลิตได้ด้วยวิธีนี้

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ Mendeleevskaya ในเมือง Kunashir

Iturup - "มหาสมุทร"

รัสเซียมีทรัพยากรความร้อนใต้พิภพจำนวนมากและมีศักยภาพที่มีอยู่มากกว่าสถานการณ์ปัจจุบันมาก

ทรัพยากรนี้ยังห่างไกลจากการพัฒนาอย่างเพียงพอในประเทศ ในอดีตสหภาพโซเวียต การสำรวจทางธรณีวิทยาเพื่อหาแร่ธาตุ น้ำมัน และก๊าซได้รับการสนับสนุนเป็นอย่างดี อย่างไรก็ตาม กิจกรรมที่กว้างขวางดังกล่าวไม่ได้มุ่งเป้าไปที่การศึกษาแหล่งกักเก็บความร้อนใต้พิภพ แม้ว่าจะเป็นผลมาจากแนวทางดังกล่าวก็ตาม กล่าวคือ น้ำร้อนใต้พิภพไม่ถือเป็นแหล่งพลังงาน แต่ถึงกระนั้น ผลลัพธ์ของการขุดเจาะ “บ่อแห้ง” หลายพันแห่ง (ภาษาพูดในอุตสาหกรรมน้ำมัน) ยังนำมาซึ่งประโยชน์รองสำหรับการวิจัยความร้อนใต้พิภพ บ่อน้ำร้างเหล่านี้ซึ่งใช้ในการวิจัยอุตสาหกรรมน้ำมัน มีราคาถูกกว่าการนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อวัตถุประสงค์ใหม่

ข้อดีและความท้าทายของการใช้ทรัพยากรความร้อนใต้พิภพ

ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมของการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น ความร้อนใต้พิภพ ได้รับการยอมรับ อย่างไรก็ตาม มีอุปสรรคสำคัญในการพัฒนาทรัพยากรหมุนเวียนที่เป็นอุปสรรคต่อการพัฒนา การสำรวจทางธรณีวิทยาโดยละเอียดและการขุดเจาะหลุมความร้อนใต้พิภพที่มีราคาแพงถือเป็นค่าใช้จ่ายทางการเงินที่สำคัญซึ่งเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงทางธรณีวิทยาและทางเทคนิคที่สำคัญ

การใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนยังมีประโยชน์ เช่น ทรัพยากรความร้อนใต้พิภพ

• ประการแรก การใช้ทรัพยากรพลังงานในท้องถิ่นสามารถลดการพึ่งพาการนำเข้าหรือความจำเป็นในการสร้างกำลังการผลิตใหม่เพื่อให้ความร้อนในพื้นที่จ่ายน้ำร้อนในอุตสาหกรรมหรือที่อยู่อาศัย
• ประการที่สอง การแทนที่เชื้อเพลิงแบบเดิมด้วยพลังงานสะอาดทำให้เกิดการปรับปรุงด้านสิ่งแวดล้อมและสาธารณสุขอย่างมีนัยสำคัญ และการประหยัดที่เกี่ยวข้อง
• ประการที่สาม การวัดการประหยัดพลังงานเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพ ระบบทำความร้อนแบบเขตเป็นเรื่องธรรมดาในใจกลางเมืองของรัสเซีย และจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยและเปลี่ยนมาใช้พลังงานหมุนเวียนโดยมีข้อดีในตัวมันเอง นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งจากมุมมองทางเศรษฐกิจ ระบบทำความร้อนแบบเขตที่ล้าสมัยนั้นไม่ประหยัดและอายุการใช้งานทางวิศวกรรมของพวกเขาหมดลงแล้ว

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพในรัสเซีย "สะอาดกว่า" เมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล อนุสัญญาระหว่างประเทศว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและโครงการประชาคมยุโรปจัดให้มีการส่งเสริมแหล่งพลังงานหมุนเวียน อย่างไรก็ตาม ยังขาดกฎระเบียบทางกฎหมายเฉพาะเกี่ยวกับการสำรวจและการผลิตความร้อนใต้พิภพในทุกประเทศ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะน้ำได้รับการควบคุมภายใต้กฎหมายน้ำ แร่ธาตุภายใต้กฎหมายพลังงาน

พลังงานความร้อนใต้พิภพใช้ไม่ได้กับกฎหมายบางมาตรา และเป็นการยากที่จะตัดสินใจ วิธีการต่างๆการดำเนินงานและการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ

พลังงานความร้อนใต้พิภพกับการพัฒนาที่ยั่งยืน

การพัฒนาอุตสาหกรรมในช่วงสองศตวรรษที่ผ่านมาได้นำนวัตกรรมมากมายมาสู่อารยธรรมของมนุษย์ และทำให้เกิดการแสวงหาผลประโยชน์จากทรัพยากรธรรมชาติในอัตราที่น่าตกใจ นับตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 คำเตือนร้ายแรงเกี่ยวกับ "ขีดจำกัดของการเติบโต" ได้แพร่สะพัดไปทั่วโลกโดยมีผลกระทบอย่างมาก เช่น การใช้ทรัพยากร การแข่งขันทางอาวุธ และการบริโภคอย่างสิ้นเปลือง ได้ทำให้ทรัพยากรเหล่านี้สิ้นเปลืองอย่างรวดเร็ว ควบคู่ไปกับการเติบโตแบบทวีคูณ ของประชากรโลก เพื่อความบ้าคลั่งทั้งหมดนี้จำเป็น มากกว่าพลังงาน.

สิ่งที่สิ้นเปลืองและไม่มีท่าว่าจะดีที่สุดคือความไม่รับผิดชอบของมนุษย์ในการใช้ทรัพยากรพลังงานถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซอย่างจำกัดและรวดเร็ว กิจกรรมที่ขาดความรับผิดชอบนี้ดำเนินการโดยอุตสาหกรรมเคมีเพื่อการผลิตพลาสติก เส้นใยสังเคราะห์ วัสดุก่อสร้าง, สี, วาร์นิช, ผลิตภัณฑ์ยาและเครื่องสำอาง, ยาฆ่าแมลง และผลิตภัณฑ์เคมีอินทรีย์อื่นๆ อีกมากมาย

แต่ผลกระทบที่ร้ายแรงที่สุดของการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลคือความสมดุลของชีวมณฑลและสภาพอากาศ จนถึงระดับที่จะส่งผลกระทบต่อการเลือกใช้ชีวิตของเราอย่างถาวร ได้แก่ การเติบโตของทะเลทราย ฝนกรดทำลายพื้นที่อุดมสมบูรณ์ พิษของแม่น้ำ ทะเลสาบ และ น้ำบาดาล, ความเสียหาย น้ำดื่มสำหรับจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้นของโลก - และที่เลวร้ายที่สุด - ภัยพิบัติทางสภาพอากาศที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งมากขึ้น ธารน้ำแข็งที่ปกคลุม สกีรีสอร์ทที่ถูกทำลาย ธารน้ำแข็งที่กำลังละลาย แผ่นดินถล่ม พายุที่รุนแรงมากขึ้น น้ำท่วมบริเวณชายฝั่งและเกาะที่มีประชากรหนาแน่น ซึ่งเป็นอันตรายต่อผู้คนและสัตว์สายพันธุ์หายาก พืชและสัตว์อันเป็นผลมาจากการอพยพ

การสูญเสียดินแดนอันอุดมสมบูรณ์และ มรดกทางวัฒนธรรมเกิดขึ้นเนื่องจากการสกัดเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เติบโตอย่างไม่สิ้นสุด การปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน

เส้นทางสู่พลังงานสะอาดที่ยั่งยืนซึ่งรักษาทรัพยากรและนำชีวมณฑลและสภาพอากาศมาสู่สมดุลทางธรรมชาตินั้นเกี่ยวข้องกับการใช้โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพในรัสเซีย

นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงความจำเป็นในการลดการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่อยู่นอกเหนือเป้าหมายของพิธีสารเกียวโต เพื่อชะลอภาวะโลกร้อนในชั้นบรรยากาศโลก