sakuryan (sakuryan) wrote,
sakuryan
sakuryan

Categories:

геотермальная энергетика на Камчатке

Для кого-то Камчатка - это самая дальняя граница географии, для кого-то - родные сопки и невероятной красоты просторы. Это еще и место, где располагаются, пожалуй, наиболее интересные объекты РусГидро - геотермальные электростанции. Итак, вашему вниманию - небольшая экскурсия в страну вулканов, невероятных сугробов и энергии, добываемой прямо из недр земли
 


Район Мутновского вулкана - одно из самых популярных мест на Камчатке, расположенное в 130 км от Петропавловска-Камчатского. Путь на Мутновку лежит среди живописных сопок и вулканов, густых лесов и рек. 

Мутновский вулкан - сложный вулканический массив высотой 2323 метров над уровнем моря, с мощными фумарольными полями, на которых можно наблюдать все разнообразные формы современной газогидротермальной деятельности.


В кратере Мутновского вулкана

По дороге на Мутновку можно полюбоваться величием Вилючинского вулкана, высота которого 2175 метров.



Электростанция, благодаря которой Россия вошла в число передовых стран в области геотермальной энергетики, расположена у подножия действующего Мутновского вулкана и считается одной из самых уникальных станций в мире. По данным геологоразведки здесь расположено богатейшее геотермальное месторождение, запасы которого оцениваются в 300 МВт. Для производства электричества используется горячий пар Земли.



Для современных производителей электроэнергии сегодня все более актуальным становится сохранение окружающей среды. И эту цель в числе приоритетов ставили перед собой проектировщики Мутновских ГеоЭС. Для реализации крупнейшего проекта в России по строительству геотермальных станций на Камчатке в 1994 году было создано ОАО «Геотерм».



Особенностью производства электрической энергии ОАО «Геотерм» является отсутствие в технологическом цикле потребности в органическом топливе; в качестве энергоносителя используется геотермальный флюид, добываемый из продуктивных скважин Мутновского месторождения парогидротерм. Пароводяная смесь проходит через сепараторы, освобождаясь от воды. Воду же закачивают обратно в скважину, не нарушая, таким образом, природного баланса.



На Мутновском месторождении парогидротерм пробурено более 90 скважин.



Новая скважина Гео-1 была пробурена в 2008 году для поддержания располагаемой мощности МГеоЭС. (На фото - буровая установка)
Мутновская ГеоЭС-1 введена в эксплуатацию 10 апреля 2003 года в составе двух энергоблоков 2х25 МВт. Эта уникальная ГеоЭС могла бы занять достойное место в книге рекордов Гиннеса как построенная и действующая в суровых климатических условиях на площадке 800 метров над уровнем моря.



Ряд смонтированного оборудования является эксклюзивными образцами, разработанными специально для Мутновской ГеоЭС-1.



Высокий уровень автоматизации Мутновской ГеоЭС-1 позволяет эксплуатировать её с минимальным количеством персонала, обеспечивая высокую экономичность и надежность эксплуатации оборудования. После пуска в эксплуатацию ГеоЭС Россия вошла в число ведущих стран мира, способных самостоятельно создавать всё оборудование для строительства современных ГеоЭС.



Главная задача персонала – обеспечить бесперебойную работу оборудования. В центре управления круглосуточно ведется наблюдение за мониторами, где отражаются параметры воды, пара и энергии на выходе.



Мутновская ГеоЭС мощностью 50 МВт не имеет аналога в России и является одной из наиболее современных геотермальных электростанций в мире. Ее строительство стало возможным благодаря созданию и пуску в 1999 году Верхне-Мутновской ГеоЭС (12 МВт.)



Верхне-Мутновская опытно-промышленная ГеоЭС проектировалась, как пилотный проект освоения Мутновского геотермального месторождения с целью подтвердить техническую возможность и экономическую целесообразность получения электроэнергии из геотермального теплоносителя. В составе станции три энергоблока с конденсационными турбинами типа Туман-4К по 4 МВт и комплекс модулей общестанционных систем.



Для тех, кто здесь работает, созданы максимально комфортные условия. В 20-ти минутах ходьбы от Малой долины гейзеров построено общежитие ОАО «Геотерм», где живет персонал. Для работников оборудованы тренажерный зал, библиотека, комната отдыха, бассейн и сауна.



Уникальные виды Мутновского вулкана и Малой долины гейзеров привлекают туристов со всех уголков земного шара.



Глядя на эти здания, забываешь, что находишься на высоте 800 метров над уровнем моря, и, что в радиусе минимум 60 км нет ни одного населенного пункта, а когда вспоминаешь об этом, то проникаешься невольным восхищением к людям, чьи силы и души вложены в эту поистине стройку века.



Сказать, что камчатский климат суровый – значит, не сказать ничего. Здесь, у подножия Мутновского вулкана, погода меняется несколько раз в день, сила ветра может достигать 50 метров в секунду. Часто погода становится причиной нештатных ситуаций.



И персонал станций, работающий вахтовым методом, 15 суток через 15, не видят ничего необычного в том, что смена не приехала вовремя, задержавшись на пару дней в пути.



10 месяцев в году на Мутновском перевале лежит снег. Метеорологи называют Мутновку камчатским полюсом снежности - высота снежного покрова в районе станций может достигать 10-15 метров и более. Район расположения станции относится к девятибалльной зоне по шкале сейсмоопасности MSK-64.



Даже в июле приходится продвигаться в тоннеле, пробитом сквозь 5-метровую толщу снега.



Ясная, теплая погода нечасто балует перевалы в районе Мутновского вулкана. Но если тепло установилось, небо посветлело и открылось, то и здесь можно почувствовать лето. В такие чистые, солнечные дни Мутновская геотермальная станция предстает взору на фоне грандиозных вулканов – Вилючинского или Мутновского (смотря с какой стороны смотреть) – и выглядит тогда просто красавицей.



Доля электроэнергии Мутновских ГеоЭС в общем электропотреблении ЦКЭУ составляет около 30%. Это позволяет значительно ослабить зависимость полуострова от дорогостоящего привозного мазута и значительно улучшить экологическую обстановку в области. Важнейшим экологическим преимуществом ГеоЭС по сравнению с традиционными электростанциями является значительное снижение выбросов, ответственных за парниковый эффект, и полное исключение выбросов СО2.
Может быть, поэтому этот уникальный энергетический комплекс так гармонично вписывается в экосистему Мутновского вулкана, не нарушая жизнедеятельность растительного и животного мира.



Недалеко от Мутновских геотермальных станций можно встретить торбаганов (местных сусликов), лис и даже медведей.

 

Геотермальные проекты РусГидро

Инвестпрограмма компании на ближайшие годы включает в себя строительство бинарного блока мощностью 2,5 МВт, а также увеличение на 13 МВт установленной мощности Мутновской ГеоЭС-1 (текущая установленная мощность – 50 МВт) за счет использования вторичного тепла, что превышает мощность работающей на том же парогидротермальном месторождении Верхнемутновской ГеоЭС (12 МВт).

Бинарный родственник холодильника

В случае классического геотермального цикла на лопатки турбины электрогенератора поступает пар, отделенный от перегретой в недрах земли воды, после чего конденсат и избыток воды закачивается обратно в скважину. При этом геотермальную воду необходимо очищать от растворенных в ней газов, разрушающих трубы и оказывающих негативное влияние на экосферу. Кроме того, относительно высокая температура кипения воды приводит к потере заметной части энергии с конденсатом.
Этих недостатков лишен бинарный цикл, где геотермальная вода в теплообменниках нагревает относительно низкокипящий теплоноситель, раскручивающий турбину в режиме замкнутого цикла. В итоге повышается КПД установки (вода отдает больше тепла, можно использовать воду с температурой ниже 100°С) и обеспечивается минимизация вредных выбросов в атмосферу.


Принципиальная схема бинарной электрической станции (БЭС)
 
Технические характеристики проектируемого бинарного блока
Установленная мощность2,5 МВт
Температура воды на входе120°С
Температура воды на выходе63°С
Расход термальной воды 120 кг/с
Расход охлаждающей воды1500 м3/час









Первая в мире геотермальная электростанция с бинарным циклом была построена в 1967 г. советскими учеными (Институт теплофизики СО РАН имени С.С. Кутателадзе) на Паратунском геотермальном месторождении с использованием в качестве рабочего тела фреона-12.
В мире станции бинарного цикла получили широкое распространение. На фото – оборудование фирмы ORMAT:


Энергия остатков тепла

Идея строительства энергоблоков вторичного вскипания на Мутновской ГеоЭС-1 была предложена ОАО «Геотерм» в рамках программы развития геотермальных энергетики в Камчатском крае.
Необходимость таких технических решений обусловлена тем, что в настоящее время значительное количество сепарата (более 1000 тонн в час) с температурой около 150°С, получаемого в результате разделения паровоздушной смеси от продуктивных скважин Мутновского месторождения, не используется и закачивается обратно в резервуар.
В то же время за счет рационального использования низкопотенциального тепла можно получить более 13 МВт электрической энергии без дополнительных затрат на бурение геотермальных скважин и добычу теплоносителя. В этом разрезе проект является проектом повышения энергоэффективности Мутновских ГеоЭС.
Техническое решение по использованию вторичного тепла родственно вышеописанному бинарному блоку. Энергоустановка состоит из двух контуров. В первом контуре рабочим телом является геотермальный теплоноситель и получаемые из него в расширителе пар и сепарат. Во втором контуре используется органическое рабочее тело. 



Принципиальная тепловая схема комбинированного энергоблока с пароводяным и бинарным циклами
 
Технические характеристики комбинированного блока
Мощность бинарных энергоблоков5 МВт
Мощность энергоблоков на вторичном паре8 МВт
Суммарная установленная мощность13 МВт
Планируемая среднегодовая выработка91 млн кВтч
КПД установки (брутто)8%








 
В 2009 году проект включен в программу развития энергетики Камчатского края, стратегию развития энергетики Дальнего Востока и Забайкалья во исполнение поручения Президента РФ по включению в ФЦП проектов использования геотермальных ресурсов Камчатского края (перечень поручений Президента РФ по итогам рабочей поездки в ДФО № пр 2191 от 16.10.2008).
Tags: Геотерм
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 3 comments