MCEСерия Energy 101 посвящена тому, почему и как использовать возобновляемые источники энергии, чтобы вы могли больше узнать о таких концепциях, как преимущества биомассы и наука, стоящая за солнечной энергией. Ищете больше? Перейдите по ссылкам в этом блоге, чтобы узнать больше о Энергия 101 или углубиться в наши Энергетический эксперт серии.
Вулканы и гейзеры свидетельствуют об изобилии энергии, которая существует прямо под поверхностью Земли. До 5% электричества в Калифорнии вырабатывается за счет использования энергии ядра Земли, известной как геотермальная энергия. В этом блоге мы расскажем об основах использования геотермальной энергии и ее превращении в возобновляемую электроэнергию.
Что такое геотермальная энергия?
Геотермальная энергия – это тепловая энергия, вырабатываемая внутри Земли. Радиоактивные элементы постоянно распадаются в ядре и мантии Земли. Этот процесс производит тепло, которое излучается к поверхности Земли. Во время этого процесса тепло встречается с естественными геотермальными резервуарами, которые часто содержат горячую воду или пар. Мы используем эти гидротермальные ресурсы использовать геотермальную энергию.
Преимущества геотермальной энергии
- Он возобновляем и имеет низкий углеродный след.
- В отличие от переменных возобновляемых источников, таких как ветер и солнечная энергия, он может обеспечивать стабильную энергию 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, поэтому это хороший выбор. ресурс базовой нагрузки.
- По мере того, как мы разрабатываем более передовые технологии, геотермальная промышленность имеет потенциал для роста и исследования.
Недостатки геотермальной энергии
- Расположение геотермальных электростанций ограничено, поскольку они зависят от геотермальных резервуаров.
- Подземное бурение иногда может привести к выбросу захваченных парниковых газов. Новые электростанции с бинарным циклом помогают нам избежать этого риска.
Как геотермальная энергия преобразуется в электричество?
Геотермальные электростанции работают на гидротермальных ресурсах, таких как вода и пар. Чтобы получить доступ к этим ресурсам, геотермальные электростанции бурят скважины в подземных геотермальных резервуарах. Гидротермальные ресурсы направляются на поверхность, где они используются для вращения турбины, соединенной с генератором. Три основных типа геотермальных электростанций — это вторичный пар, сухой пар и бинарный цикл.
Флэш Стим
Установки мгновенного пара являются наиболее распространенным типом геотермальных установок. Они используют подземные резервуары с чрезвычайно горячей водой и водой под высоким давлением. Давление выталкивает воду на поверхность, где она собирается в расширительном баке и выпаривается в пар, который вращает турбину. Любая оставшаяся вода отправляется обратно в подземный резервуар.
(Графика: Управление энергетической информации США)
Сухой пар
Сухие паровые установки используют пар непосредственно из подземного резервуара для вращения турбины. Оставшийся пар конденсируется и возвращается в резервуар в виде воды. Первой геотермальной электростанцией была сухопаровая электростанция.
(Графика: Управление энергетической информации США)
Бинарный цикл
Установки бинарного цикла используют горячую воду из резервуара для нагрева вторичной жидкости с низкой температурой кипения. Пар из этой вторичной жидкости используется для вращения турбины. Геотермальная горячая вода никогда напрямую не встречается с вторичной жидкостью или турбиной. Установки с бинарным циклом являются новейшим типом геотермальных установок. Они могут работать при более низких температурах и более экологичны.
(Графика: Управление энергетической информации США)
Где геотермальные станции?
Геотермальные электростанции полагаются на геотермальные резервуары близко к поверхности Земли. Резервуары часто находятся в активных геотермальных регионах вдоль границ тектонических плит. К регионам относятся Огненное кольцо и горячие точки по всему миру от Исландии до Индонезии. Геологи могут проверять наличие геотермальных резервуаров, буря землю и измеряя температуру.
Что такое геотермальные тепловые насосы?
Тепловые насосы — еще один способ использования силы геотермальной энергии. Геотермальные тепловые насосы помогают поддерживать стабильную температуру, передавая тепло между зданием и землей. В этих системах вода или хладагент циркулируют по длинной петлевой подземной трубе. Когда насос работает в режиме обогрева, тепло от земли поднимается к зданию. Когда насос находится в режиме охлаждения, тепло откачивается и отдается в землю. Геотермальные тепловые насосы экологичны и энергоэффективны.
