Geothermische Energie. Überprüfung der geothermischen Ressourcen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen
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Geothermische Ressourcen nehmen hinsichtlich ihres gesamten Wärme- und Energiepotenzials und ihrer Konzentration in vielversprechenden Regionen einen der ersten Plätze ein. Gleichzeitig ist eine zuverlässige Einschätzung des Umfangs der an der Brennstoff- und Energiebilanz beteiligten geothermischen Ressourcen ein recht komplexes wissenschaftliches und technisches Problem. Seine Lösung beinhaltet die Notwendigkeit, einen Komplex natürlicher (geologischer, hydrogeologischer, geothermischer usw.), technischer, technologischer, ökologischer und schließlich wirtschaftlicher Bedingungen, Parameter und Indikatoren zu berücksichtigen. Bisher wurden jedoch gewisse in- und ausländische Erfahrungen gesammelt, die einen recht vernünftigen Ansatz zur Bewertung der geothermischen Energieressourcen sowie der möglichen und wirtschaftlich realisierbaren Mengen ihrer Nutzung in einer Reihe von Regionen Russlands ermöglichen.
Derzeit ist es üblich, zwei Hauptklassen geothermischer Ressourcen zu unterscheiden: Hydrogeothermie und Petrogeothermie. Hydrogeothermale Ressourcen stellen den Teil der geothermischen Energieressourcen dar, der in natürlichen Reservoirs enthalten ist und durch natürliche Kühlmittel repräsentiert wird: Grundwasser, Dampf oder Dampf-Wasser-Gemische. Petrogeothermale Ressourcen stellen einen Teil der Wärmeenergie dar, die direkt mit der Matrix wasserführender Gesteine und praktisch undurchlässiger Gesteine verbunden ist.
Prognostizierte hydrogeothermische Energieressourcen sind die maximale Menge an natürlichem Kühlmittel und thermischer Energie, die aus einem System bedingter Wassereinlässe gewonnen werden kann, die relativ gleichmäßig über das gesamte geschätzte Gebiet verteilt sind, mit technischen und wirtschaftlichen Produktionsindikatoren, die ihre effiziente Wärme- und Stromnutzung während des geschätzten Zeitraums gewährleisten Zeitraum.
Die Betriebsreserven der hydrogeothermischen Energie (Thermalwasser und Wärme) sind Teil der prognostizierten Ressourcen, die aus dem bewerteten Grundwasserleiter (Komplex) durch technisch, wirtschaftlich und ökologisch sinnvolle Wasserentnahmestrukturen bei einer bestimmten Betriebsweise gewonnen werden können die entsprechende Qualität des Kühlmittels (Temperatur, chemische Zusammensetzung und Gaszusammensetzung), die den Anforderungen des vorgesehenen Einsatzes über die gesamte Auslegungslebensdauer genügt.
Wie oben erwähnt, werden die Betriebsreserven auf der Grundlage der Ergebnisse einer Reihe geologischer Explorationsarbeiten in bestimmten Feldern geschätzt, um den Kühlmittelbedarf bestimmter Wirtschaftseinrichtungen zu decken. Der Kenntnisstand über diese Reserven ist hoch und sie werden in den allermeisten Fällen als für die industrielle Entwicklung vorbereitet eingestuft.
Die Größe der prognostizierten Ressourcen und Betriebsreserven der hydrogeothermischen Energie hängt weitgehend von der Technologie ab, mit der sie aus dem Untergrund gewonnen werden.
Derzeit sind in der wissenschaftlichen und technischen Literatur folgende Technologien bekannt und werden verwendet:
- traditionell, basierend auf der überwiegenden Nutzung der Reservoirenergie des Untergrunds;
- Geozirkulationstechnologie (GCC), die auf der Wiederinjektion von „abgenutztem“ Kühlmittel in produktive Grundwasserleiter basiert, wodurch die Kühlmittelressourcen im Untergrund wieder aufgefüllt werden, der Reservoirdruck aufrechterhalten wird und dementsprechend auch der Prozess der Gewinnung von Wärmeenergie aus dem Untergrund intensiviert wird als Lösung des Problems der umweltfreundlichen Ableitung von Brauchwasser.
Die traditionelle Technologie wird mithilfe von Springbrunnen- oder Pumpmethoden für den Brunnenbetrieb umgesetzt. Gleichzeitig wird der Fließbetrieb von Bohrlöchern als eine rein ausgedehnte Methode zur Entnahme von Kühlmittel aus dem Untergrund betrachtet, die durch die Höhe des überschüssigen Wasserdrucks über der Erdoberfläche (Bohrlochkopf) begrenzt ist. Diese Drücke sind in der Regel unbedeutend und können dementsprechend nicht immer eine wirtschaftlich sinnvolle Bohrlochproduktivität gewährleisten.
Die Geozirkulationstechnologie wiederum zeichnet sich durch eine relativ hohe Kapitalintensität (die Notwendigkeit, Injektionsbrunnen zu bohren, Pumpeinheiten, Wasseraufbereitungsanlagen usw. zu bauen) und Energieintensität (Energieverbrauch zum Pumpen von Kühlmittel) aus. Die Einführung der GVC-Technologie ist ein komplexes Problem, das die Lösung einer Vielzahl hydrogeologischer, technischer, technologischer und wirtschaftlicher Probleme erfordert.
Autor: Magomedov A.M.
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