geothermische Ressourcen. Schema, Beschreibung

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geothermische Ressourcen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Die Temperatur der Erde steigt mit der Tiefe um durchschnittlich 30 bis 35 °C pro tausend Meter unter Wasser. In einigen Regionen des Planeten mit „jungen“ Gesteinen, mit vulkanischer Aktivität und Erdbeben ist der Temperaturanstiegsgradient viel größer, Hochtemperaturschichten treten in geringer Tiefe auf. Bei Vulkanausbrüchen strömt manchmal geschmolzene Lava an die Oberfläche. Wenn Wasser durch poröses Gestein und Risse in der Erdkruste in Hochtemperaturschichten fließt, strömen Dampf- und Heißwasserstrahlen – Geysire – an die Oberfläche. Die gesamte geothermische Energie, die vom Erdinneren bis zur Erdoberfläche gelangt, wird auf 32 GW geschätzt.

Im Jahr 1904 wurde in Italien erstmals geothermischer Dampf zur Stromerzeugung in einem Dampfkraftwerk genutzt. Derzeit verfügt das Geothermiekraftwerk Larderello in Italien über eine Kapazität von rund 400 MW. Geothermie hat sich in einer Reihe von Ländern entwickelt. In den ersten Jahren des 233. Jahrhunderts waren weltweit 5136 Geothermiekraftwerke in Betrieb, ihre Gesamtkapazität betrug 117 MW, 2017 weitere Stationen mit einer Gesamtkapazität von 40 MW sind im Bau. Den Spitzenplatz weltweit nehmen die USA ein (mehr als 900 % der Betriebskapazitäten). Beim GeoTPP der Philippinen beträgt die installierte Leistung etwa 700 MW, in Mexiko 500, in Italien 21 und in Russland XNUMX MW.

Neben der Stromerzeugung kann die Wärme der Erde auch zur Wärmeversorgung genutzt werden. Seit 1943 wird in Island mit der Beheizung mit Thermalwasser begonnen, heute wird die Hauptstadt des Landes, Reykjavik, mit einer Bevölkerung von 90 Menschen fast vollständig durch die innere Wärme der Erde erwärmt. In der Stadt Kizlyar (Dagestan) wurde 1988 aus 15 Wohngebäuden mit dreißig Wohnungen sowie Industrie- und Versorgungsunternehmen ein Heizungs- und Warmwasserversorgungssystem für das Dorf geschaffen.

Russland verfügt über potenzielle Reserven an geothermischer Energie in Vulkangebieten auf Kamtschatka, auf den Kurilen und in Plattformvorgebirgsgebieten in einer Reihe von Regionen. Das jährliche Brennstoffäquivalent nutzbarer geothermischer Quellen (mit einem Salzgehalt im Kühlmittel von weniger als 10 g pro Liter) im Kaukasus und im Kaukasus wird auf 2 Millionen Tonnen Standardbrennstoff geschätzt, in Kamtschatka und den Kurilen auf 1,8 Millionen Tonnen, in Ostsibirien und im Fernen Osten auf 3,4 Millionen Tonnen, in Westsibirien auf 10 Millionen Tonnen. Meer mit Wassertemperatur 3...60°C. Bis vor kurzem führten die niedrigen Kosten fossiler Brennstoffe dazu, dass diese Ressourcen sehr schlecht genutzt wurden (Mutnovskaya- und Pauzhetskaya-Geo-TPPs in Kamtschatka, geothermische Wärmeversorgungssysteme im Kaukasus).

Die höchsten Parameter des Kühlmittels (Dampf) treten auf einem der Felder in Mexiko in einer Tiefe von 1500 Metern auf – Temperatur 365°C, Druck 5,5 MPa. Für russische Brunnen mit einer Tiefe von 500 m bis 3 km sind Dampf-Wasser-Gemische mit einem Trockenheitsgrad von 20 bis 50 %, mit Temperaturen bis 250 °C und Enthalpien im Bereich von 1500 ... 2600 kJ/kg typisch. Eine einzelne Bohrung des Mutnovskaya GeoTPP produziert bis zu 80 Tonnen Dampf-Wasser-Gemisch pro Stunde und ist in der Lage, eine Dampfturbineneinheit mit einer Leistung von bis zu 10 MW zu versorgen. Ein wichtiger Vorteil der Geothermie ist die Unabhängigkeit von Tages- und Jahreszeit, Klimazone und meteorologischen Bedingungen. Zu den Nachteilen der Geothermie zählen die Mineralisierung des Dampf-Wasser-Gemisches, die Sättigung mit Gasen (u. a. giftiger Schwefelwasserstoff) und eine große Menge kleinster Feststoffpartikel.

Autor: Labeish V.G.

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