Obnovljivi izvori energije
Na?ini pretvorbe geotermalne energije u elektri?nu energiju - Geotermalne elektrane s binarnim ciklusom |
![]() |
Autor Ivana Aleri? |
Stranica 4 od 5
Geotermalne elektrane s binarnim ciklusom su, po termodinami?kom principu, najbliže termoelektranama na fosilna goriva ili nuklearnim elektranama kod kojih radni fluid izvodi stvarni zatvoreni ciklus. Radni fluid, odabran prema povoljnim termodinami?kim svojstvima, prima toplinu od geotermalnog fluida, isparava, ekspandira u turbini, kondenzira, te se vra?a u ispariva? pomo?u napojne pumpe. Prva binarna geotermalna elektrana stavljena je u pogon nedaleko mjesta Petropavlovsk na ruskom otoku Kamchatka 1967. godine. Imala je snagu 670 kW, te je opsluživala malo selo i nekoliko farmi kako s elektri?nom energijom tako i toplinom za potrebe staklenika. Danas su binarna postrojenja naj?eš?e korišteni tip geotermalnih elektrana s ukupnom instaliranom snagom 274 MW. ?ine 33% od svih geotermalnih elektrana u radu, ali proizvode samo 3% od ukupne snage. O?igledno, prosje?na snaga po jedinici je mala, samo 1,8 MW, mada dolaze u eksploataciju i jedinice sa snagama 7 - 10 MW s tzv. naprednim ciklusom. Tako?er je nekoliko postrojenja s binarnim ciklusom pridodano postoje?im postrojenjima s isparavanjem kako bi se što više iskoristilo topline iz geotermalnog fluida. Binarna postrojenja omogu?avaju pretvorbu geotermalne topline u elektri?nu energiju iz nisko temperaturnih ležišta tople vode (tzv. vodom dominantnih ležišta) s temperaturom preko 85 °C. Tako?er, ta je tehnologija pogodna i za eksploataciju srednje temperaturnih izvora s vlažnom parom s visokim omjerom voda/para kod temperatura koje su preniske za prakti?nu primjenu sustava s isparavanjem. Binarna postrojenja pretvaraju toplinu srednje temperaturnih izvora u elektri?nu energiju efikasnije nego ostale tehnologije. Kod binarnih postrojenja izmjenjiva? topline prenosi toplinu s geotermalnog fluida dobavljenog iz proizvodne bušotine u primarni krug na lako hlapljivi radni fluid u sekundarnom krugu, kao što su halogeni ugljikovodici (npr. Freon, Frigen), propan, izobutan, pentan, amonijak. Taj je termodinami?ki ciklus poznat kao Organski Rankineov Ciklus (ORC). Radni fluid u sekundarnom krugu isparava u ispariva?u pomo?u geotermalne topline iz primarnog kruga. Para ekspandira prolaskom kroz turbinu (u ovom se slu?aju ?esto naziva «organska turbina»), koja je spojena s elektri?nim generatorom. Ispušna para se kondenzira u vodom ili zrakom hla?enom kondenzatoru, a kondenzat se napojnom pumpom vra?a u ispariva?. Ohla?ena geotermalna voda može se ispustiti u okoliš ili vratiti natrag u ležište bez isparavanja, što minimalizira problem taloženja otopljenih minerala. Tipi?ne jedini?ne snage su 1 – 3 MW. Tehnologija binarnih postrojenja se pojavljuje kao najisplativiji, najefikasniji i najpouzdaniji na?in za pretvorbu velikog broja nisko temperaturnih izvora u elektri?nu energiju, kojih je relativno dosta po svijetu. Iskoristivost binarnih postrojenja poboljšana je uvo?enjem Kalina tehnologije. Mješavina vode i amonijaka isparava unutar kona?nog temperaturnog podru?ja, proizvode?i dvokomponentnu paru (npr. 70% amonijak i 30% voda) za razliku od ORC koji se temelji na ?istim fluidima koji isparavaju kod odre?ene temperature isparavanja. No danas postoji tek jedna geotermalna elektrana koja koristi Kalina ciklus, Husavik na Islandu i koja je raspoloživa za usporedbe; nekoliko ih je u fazi izgradnje. Nasuprot tome, ORC je ovladana tehnologija sa stotinama MW instaliranih razli?itih postrojenja diljem Svijeta.
|
Zadnje vijesti