Котельные. Возобновляемой энергетики

• Название: Возобновляемой энергетики
• Анкор: Котельные
• Дата: 16.03.2023
• Размер: 21.51 Kb.
• Имя файла: 6,1.docx
• Тип: Документы; #994870

Необходимо выполнить практическую работу по теме возобновляемой энергетики:

Методика определения геотермальных ресурсов. Показатели работы геотермальных электростанций, оценка их экономической эффективности:

1. Изложить основные критерии методики определения геотермальных ресурсов

Методика оценки геотермальных ресурсов. Общие потенциальные геотермальные ресурсы характеризуют тепловой потенциал толщи пород на прогнозируемую глубину бурения до 10км. Они оцениваются исходя из предпосылки, что массив горных пород можно охладить до температуры окружающей среды, хотя практически это невозможно. Плотность распределения ресурсов определяется по следующей формуле:



Где - плотность распределения ресурсов, т у.т/м² (тонн условного топлива на метр квадратный); - коэффициент перехода от тепловой энергии к условному топливу, т у.т./Дж; - объемная теплоемкость пород, Дж/(м³·°C); - прогнозируемая глубина бурения, м; - мощность нейтрального слоя, м; - средняя температура массива, °C; = 0,5(+);- температура пород на прогнозируемой глубине, °C; - температура нейтрального слоя, °C; - температура окружающей среды, °C.

Технически доступные геотермальные ресурсы рассчитываются для двух режимов, определяемых потребителем: режим 70/20 °С -- для горячего водоснабжения (ГВС) и 90/40 °С -- для отопления.

Для режима 70/20 °С плотность ресурсов геотермальной энергии определяется следующим выражением:

Где - плотность ресурсов, т.у.т/м2; - коэффициент температурного извлечения (= 0,125); - нижняя граница ресурсного интервала, м(= 6000 м) - верхняя граница ресурсного интервала, м;

=[(-)/Г] + ; = 0,5(+);

- температура на верхней границе ресурсного интервала, °С (в этом режиме для получения теплоносителя с температурой не менее 70 °С средняя температура массива с учетом потерь при транспортировке должна быть не менее 80 °С); - температура на нижней границе массива ресурсного интервала, °С;

= Г(-) + .

Исходя из положения ? 80 °С: = 2- , тогда минимальное значение = 160 - . При высоких значениях вводится ограничение ? 30 °С.

Плотность ресурсов геотермальной энергии в режиме 90/40 °С определяется по формуле

.

Для обеспечения температуры теплоносителя, равной 90 °С, средняя температура массива должна быть не мене 100 °С, а заданная температура на верхней границе ресурсного интервала - не менее 50 °С.

Экономически эффективные геотермальные ресурсы складываются из двух составляющих: Q_э(1) - теплосодержания рабочего горизонта со средней температурой пород, близкой к потребностям заказчика при условии равных или меньших приведенных затрат на добычу теплоты недр по сравнению с затратами на другие сопоставимые источники энергии; Q_э(₂) -- теплосодержания нижележащих пород до ограниченной глубины, определяемой из условия равенства затрат на добычу геотермальной энергии и затрат на другие сопоставимые источники энергии.

2. Перечислить показатели работы геотермальных электростанций

Электроэнергию практически невозможно складировать и накапливать впрок. Специфика работы электростанций – непрерывность работы и поддержание равенства между генерируемой и потребляемой мощностью в каждый момент времени. Тоже самое и с тепловой энергией. Для обеспечения высокой надежности в первую очередь электроснабжения потребителей генерирующие источники и потребители объединяются в энергосистемы.

2. 
   Основные характеристики электростанций и энергосистем.
   

Одной из основных характеристик электростанций (энергосистем) является их мощность.

Установленная мощность электростанции (энергосистемы)Nуст=суммNпасп.понимается сумма номинальных (по паспорту) мощностей всех установленных там первичных двигателей (паровых, газовых или гидравлических турбин или других двигателей) для привода электрических генераторов. Сюда включаются резервные (Np2), а также находящиеся в ремонте или в реконструкции агрегаты (Nрем).

Располагаемая мощность электростанции (энергосистемы) Nрасп:

Nрасп =Nуст –Nрем –Nогр

Установленная мощность за вычетом мощности агрегатов Nрем, находящихся в ремонте или в реконструкции. Дополнительно учитываются технические ограниченияNогр, связанные с конструктивными или технологическими причинами (недостаточная производительность механизмов собственных нужд, тягодутьевых машин у котлов, низкое качество топлива и другое).

Рабочая мощностью электростанции (энергосистемы)

Nраб =Nрасп –Nр2

суммарная по паспортам мощность всех работающих агрегатов. Она получается вычитанием из располагаемой мощности резерва второго рода Np2 (явного резерва) в виде неработающих, но пригодных к работе агрегатов, пуск которых требует, однако, некоторого времени:

Максимальная (фактическая по графику нагрузки) мощность электростанции (энергосистемы)

3. Изложить основные критерии оценки экономической эффективности ГеоТЭС

Энергосбережение при использовании геотермальной энергии составляет 12.5 млн. тонн нефти в год. При этом выброс углекислого газа в атмосферу существенно меньший. Прямое использование геотермальной энергии с помощью тепловых насосов эквивалентно сжиганию 13.1 млн. тонн нефти в год.

Решение проблемы загрязнения атмосферы при использовании геотермальной энергии является одним из важных аргументов её активного использования. Считается, что количество СО2, выделяемое при производстве электроэнергии геотермальными электростанциями, было бы меньше на 40.2 млн. тонн, а при прямом использовании на 42 млн. тонн. Получены соответствующие цифры для природного газа и угля 9.5 и 46.9 млн. тонн при производстве электроэнергии и 9.9 и 49.0 млн. тонн СО2 при прямом использовании (35% КПД). Похожие количества для природного газа, нефти и угля определены по уменьшению выбросов окислов серы (Sox) и окислов азота (Nox) – 0.025 и 0.26 млн. тонн и 2.2? 7.6 и 7.6 тысяч тонн, соответственно при производстве электрической энергии, и 0.026 и 0.28 млн. тонн и 2.3, 7.9 и 7.9 тыс.тонн соответственно при прямом использовании геотермальной энергии.

4. Привести примеры действующих ГеоТЭС

Наиболее мощная и известная группа геотермальных электростанций находится на границе округов Сонома и Лейк в 116 км к северу от Сан-Франциско. Она носит название «Гейзерс»(«Geysers») и состоит из 22 геотермальных электростанций с общей установленной мощностью 1517 МВт. «На „Гейзерс“ сейчас приходится одна четвёртая часть всей произведенной в Калифорнии альтернативной [не гидро-] энергии». К другим основным промышленным зонам относятся: северная часть Солёного моря в центральной Калифорнии (570 МВт установленной мощности) и геотермальные электростанции в Неваде, чья установленная мощность достигает 235 МВт.