Sähköntuotanto

Sähkön tuottaminen geotermisistä voimalaitoksista on yleensä hyvä vaihtoehto. Yleensä sanotaan, että sinun pitäisi saada lämpötilat noin 150 ℃ saadaksesi hyvän kannattavuuden, mutta olosuhteet vaihtelevat suuresti eri paikoissa, joten voit ansaita paljon tutkimalla olosuhteita ennen päätöksen tekemistä.

Vaikka geoterminen vesi ei koskaan saavuta veden kiehumispistettä, sähköä voidaan tuottaa käyttämällä toissijaista "binaarista" nestettä, jolla on alhaisempi kiehumispiste, perinteisen höyrykäyttöisen turbiinin sijaan. Chena Hot Springsissä, Alaskassa, on geoterminen voimalaitos maailmassa, joka käyttää alhaisinta kallion lämpötilaa kaupalliseen sähköntuotantoon.

Vaikka ne käyttävät vain noin 70 ℃ veden lämpötilaa, ne ovat radikaalisti vähentäneet sähkön tuotantokustannuksia vähentämällä aiemmin sähkön tuottamiseen käytetyn dieselin jakelukustannuksia.

Kuten kaikissa tilanteissa, joissa sähköä tuotetaan tai aiotaan tuottaa, tulisi tässä tapauksessa tehdä huolellinen tutkimus ja verrata käytettävissä olevia menetelmiä. Sekä taloudellista tulosta että ympäristölle aiheutuvia vaikutuksia sekä lyhyellä että pitkällä aikavälillä olisi verrattava.

Yksinkertainen sääntö tuotettaessa sähköä geotermisestä energiasta on, että mitä suurempi hyötysuhde, sitä korkeampi lämpötila nousee kallioperästä.

On olemassa monia esimerkkejä voimalaitoksista, joissa kairanreiän lämpötila on noin 150 ℃ ja hyötysuhde on yli 10 %, kun se tuotetaan ORC-koneissa. Tämä saattaa vaikuttaa alhaiselta, mutta ottaen huomioon alhaiset kustannukset, jotka aiheutuvat laitoksen käytöstä energian ottamiseksi kallioperästä, se on usein huomattavasti kannattavampi kuin miltä näyttää. ORC-kone tai "orgaaninen rankineen sykli".

O-kirjain ORC: ssä tarkoittaa orgaanisen nesteen käyttöä, jolla on suuri molekyylipaino ja jossa on nestehöyryfaasin muutos tai kiehumispiste, joka tapahtuu matalassa lämpötilassa vesihöyryyn verrattuna. Nesteen ominaisuudet mahdollistavat matalampien lämpötilojen lähteiden käytön.

Äskettäin ORC-koneiden valmistajat ovat markkinoineet itseään sanomalla, että koneidensa tehokkuus on lisääntynyt monta prosenttia. Tämä voi olla totta, mutta nämä, näennäisesti suuret parannukset voivat olla merkityksettömiä, koska kokonaislämpöenergiassa, jota voidaan käyttää sähkön tuottamiseen tarvittavien töiden suorittamiseen, on suuri rajoitus.

Carnot-moottori tai lämpömoottori toimii Carnot-syklin mukaisesti. Moottorin takana olevan teorian kehitti alun perin ranskalainen Sadi Carnot vuonna 1824, ja mallia kehitti myöhemmin Benoît Paul Émile Clapeyron ja tutkinut matemaattisesti Rudolf Clausius. Tämä työ johti termodynaamisen perusajatuksen entropiaan.


Vaikka ORC-koneilla on suhteellisen heikko hyötysuhde, ne ovat usein erinomainen vaihtoehto sähköntuotantoon. Koska kallioperästä voidaan ottaa paljon energiaa rakentamalla suurempia geotermisiä laitoksia, saat alhaiset käyttökustannukset pitkän ajan kuluessa, jonka laitos pystyy tuottamaan sähköä. Suurilla osilla maailmaa on erinomaiset geologiset ja lämpöolosuhteet sähkön tuottamiseksi, ja tätä on tehty myös 1900-luvun alusta lähtien. Koska tuotanto on päästövapaa, geotermiset voimalaitokset voidaan rakentaa lähelle kuluttajia ja sijoittaa sinne, missä niitä tarvitaan.

Lue Carnot-pyörästä.