Generering av elektricitet

Att generera elektricitet från geotermiska kraftverk är oftast ett bra alternativ. Vanligen säger man att man bör få upp temperaturer kring 150℃ för att få god lönsamhet men förutsättningarna varierar kraftigt mellan olika platser så man kan tjäna mycket på att utreda förutsättningarna innan beslut fattas.

Även om inte det geotermiska vattnet aldrig når kokpunkten för vatten kan man generera elektricitet genom att använda en sekundär ”binär” vätska som har lägre kokpunkt istället för att använda en traditionell ångdriven turbin.  I Chena Hot Springs i Alaska finns det geotermiska kraftverket i världen som använder lägst berggrundstemperaturen för kommersiell kraftproduktion.

Trots att de endast använder en vattentemperatur kring 70℃ har de radikalt sänkt kostnaderna för att generera el genom att de minskat distributionskostnaderna för den diesel som tidigare användes för att generera elektricitet.

I detta fall, liksom i alla situationer där man producerar, eller avser att producera elektricitet bör man göra noggranna undersökningar och jämföra de olika metoder som finns tillgängliga. Man bör jämföra både det ekonomiska resultatet och konsekvenserna för miljön på både kort och lång sikt.

En enkel regel när man ska generera elektricitet från geotermisk energi är att man får högre verkningsgrad ju högre temperatur man får upp ur berggrunden.

Det finns många exempel på kraftverk där man har en borrhålstemperatur kring 150℃ och får en verkningsgrad över 10 % vid generering i ORC-maskiner. Detta kan verka lågt men med tanke på de låga kostnaderna för att driva anläggningen för att ta ut energin ur berggrunden är det oftast betydligt mer lönsamt än det verkar. En ORC-maskin eller ”Organic Rankine Cycle”.

Bokstaven O i ORC står för att man använder en organisk vätska med hög molekylmassa med en vätske-ångfasförändring, eller kokpunkt, som sker vid en lägre temperatur jämfört med vattenånga. Vätskans egenskaper möjliggör användning av källor med lägre temperaturer.

På senare tid har tillverkare av ORC-maskiner marknadsfört sig genom att säga att verkningsgraden i deras maskiner har ökat med massor av procent. Detta är kanske riktigt men dessa, till synes stora förbättringar kan vara betydelselösa med tanke på den stora begränsningen som ligger i den totala värmeenergin man kan använda för att utföra det arbete som krävs för att generera elektricitet.

En Carnotmotor eller värmemotor arbetar enligt Carnot-cykeln. Teorin bakom motorn togs ursprungligen fram av fransmannen Sadi Carnot 1824 och modellen vidareutvecklades senare av Benoît Paul Émile Clapeyron och utreddes matematiskt av Rudolf Clausius. Detta arbete ledde till det grundläggande termodynamiska begreppet entropi.


Trots att ORC-maskiner har relativt låg verkningsgrad är de ofta ett utmärkt alternativ för generering av elektricitet. Med tanke på den stora mängden energi som går att ta ut ur berggrunden genom att bygga större geotermiska anläggningar så får man låga driftskostnader under den långa tid som anläggningen kan producera elektricitet. Stora delar av världen har utmärka geologiska och termiska förutsättningar för att generera elektricitet och detta har också gjorts sedan början av 1900-talet. Eftersom produktionen är utsläppsfri kan geotermiska kraftverk byggas nära förbrukarna och placeras där de behövs.

Läs med om Carnot-cykeln.