�

• GEOTERMALNE ELEKTRANE S BINARNIM CIKLUSOM

Geotermalne elektrane s binarnim ciklusom su, po termodinami?kom principu, najbli�e 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 opslu�ivala malo selo i nekoliko farmi kako s elektri?nom energijom tako i toplinom za potrebe staklenika.

Danas su binarna postrojenja naj?e�?e kori�teni 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 �to vi�e iskoristilo topline iz geotermalnog fluida.

Binarna postrojenja omogu?avaju pretvorbu geotermalne topline u elektri?nu energiju iz nisko temperaturnih le�i�ta tople vode (tzv. vodom dominantnih le�i�ta) s temperaturom preko 85 �C. Tako?er, ta je tehnologija pogodna i za eksploataciju srednje temperaturnih izvora s vla�nom 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 bu�otine u primarni krug na lako hlapljivi radni fluid u sekundarnom krugu, kao �to 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. Ispu�na para se kondenzira u vodom ili zrakom hla?enom kondenzatoru, a kondenzat se napojnom pumpom vra?a u ispariva?. Ohla?ena geotermalna voda mo�e se ispustiti u okoli� ili vratiti natrag u le�i�te bez isparavanja, �to minimalizira problem talo�enja 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 pobolj�ana je uvo?enjem Kalina tehnologije. Mje�avina 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 raspolo�iva za usporedbe; nekoliko ih je u fazi izgradnje. Nasuprot tome, ORC je ovladana tehnologija sa stotinama MW instaliranih razli?itih postrojenja diljem Svijeta.

Geotermalna elektrana s binarnim ciklusom