Wytwarzanie energii elektrycznej

Generowanie energii elektrycznej z elektrowni geotermalnych jest zwykle dobrym rozwiązaniem. Zwykle mówi się, że należy uzyskać temperaturę około 150 ℃, aby uzyskać dobrą rentowność, ale warunki różnią się znacznie w różnych miejscach, dzięki czemu można dużo zarobić na zbadaniu warunków przed podjęciem decyzji.

Nawet jeśli woda geotermalna nigdy nie osiąga temperatury wrzenia wody, elektryczność można wytwarzać za pomocą wtórnej „binarnej” cieczy o niższej temperaturze wrzenia zamiast tradycyjnej turbiny zasilanej parą. W Chena Hot Springs na Alasce znajduje się elektrownia geotermalna na świecie, która wykorzystuje najniższą temperaturę podłoża skalnego do komercyjnego wytwarzania energii.

Chociaż używają tylko temperatury wody około 70 ℃, radykalnie obniżyli koszty wytwarzania energii elektrycznej, zmniejszając koszty dystrybucji oleju napędowego używanego wcześniej do wytwarzania energii elektrycznej.

W takim przypadku, podobnie jak we wszystkich sytuacjach, w których wytwarza się lub zamierza wytwarzać energię elektryczną, należy dokładnie zbadać i porównać różne dostępne metody. Należy porównać zarówno wynik ekonomiczny, jak i konsekwencje dla środowiska w perspektywie krótko- i długoterminowej.

Prostą zasadą przy wytwarzaniu energii elektrycznej z energii geotermalnej jest to, że uzyskuje się wyższą wydajność, im wyższa temperatura podnosi się z podłoża skalnego.

Istnieje wiele przykładów elektrowni, w których temperatura otworu wynosi około 150 ℃ i uzyskuje się wydajność powyżej 10 %, gdy jest generowana w maszynach ORC. Może się to wydawać niskie, ale biorąc pod uwagę niskie koszty eksploatacji zakładu w celu pozyskiwania energii z podłoża skalnego, jest to często znacznie bardziej opłacalne niż się wydaje. Maszyna ORC lub „organiczny cykl Rankine'a”.

Litera O w ORC oznacza użycie cieczy organicznej o wysokiej masie cząsteczkowej ze zmianą fazy ciecz-para lub temperaturą wrzenia, która występuje w niższej temperaturze w porównaniu do pary wodnej. Właściwości cieczy umożliwiają wykorzystanie źródeł o niższych temperaturach.

Ostatnio producenci maszyn ORC sprzedali się na rynku, mówiąc, że wydajność ich maszyn wzrosła o wiele procent. To może być prawda, ale te pozornie duże ulepszenia mogą być nieznaczne, biorąc pod uwagę duże ograniczenie całkowitej energii cieplnej, którą można wykorzystać do wykonania pracy wymaganej do wytworzenia elektryczności.

Silnik Carnota lub silnik cieplny działa zgodnie z cyklem Carnota. Teoria stojąca za silnikiem została pierwotnie opracowana przez Francuza Sadi Carnota w 1824 r., A model został później rozwinięty przez Benoîta Paula Émile Clapeyrona i zbadany matematycznie przez Rudolfa Clausiusa. Prace te doprowadziły do podstawowej termodynamicznej koncepcji entropii.


Chociaż maszyny ORC mają stosunkowo niską sprawność, są często doskonałą alternatywą do wytwarzania energii elektrycznej. Biorąc pod uwagę dużą ilość energii, którą można wydobyć z podłoża skalnego, budując większe elektrownie geotermalne, uzyskujesz niskie koszty operacyjne przez długi czas, w którym elektrownia może wytwarzać energię elektryczną. Duże części świata mają doskonałe warunki geologiczne i termiczne do wytwarzania energii elektrycznej, a dzieje się to również od początku XX wieku. Ponieważ produkcja jest bezemisyjna, elektrownie geotermalne można budować w pobliżu odbiorców i umieszczać tam, gdzie są potrzebne.

Przeczytaj o rowerze Carnot.