Камчатский край использует тепловую энергию вулканов и гейзеров. Почти треть электроэнергии жители региона получают от Мутновской гидротермальной электростанции. Принципы работу, достоинства и недостатки, привлекательность для путешественников.
Двадцатый век жители Камчатки провожали при свечах, дома топили буржуйками. Проблемы энергетических ресурсов всегда остро стояли на полуострове. Делать ставку на привозной мазут и солярку, разрабатывать собственные месторождения каменного угля или искать альтернативные источники энергии? Хорошим примером станции, использующей потенциал горячего пара из земных недр, стала Мутновская гидротермальная электростанция.
По мнению ученых-геофизиков, температура ядра Земли составляет от 3 000 до 6 000°С. Предполагают, что в подошве земной коры на глубине 10-15 км значение температуры падает до отметки в 600-800°С, в океанах всего лишь 150-200°С. Но и этих температур достаточно для выполнения работы. Главными источниками разогрева недр являются уран, торий и радиоактивный калий. О мощи внутренней энергии свидетельствуют землетрясения, извержения сотен вулканов, гейзеры.
Геотермальной называют энергию тепла, которое выделяют внутренние зоны Земли на поверхность. Использовать её возможно в районах сейсмической и вулканической активности. Там, где тепло земли поднимается вверх в виде горячей воды и пара, вырываясь наружу фонтанирующими источниками (гейзерами). Эффективно используют геотермальную энергию в таких странах: Венгрия, Исландия, Италия, Мексика, Новая Зеландия, Россия, Сальвадор, США, Филиппины, Япония.
Геотермальные источники классифицируют на выделяющие
По мнению специалистов, с 1993 по 2000 год выработка электричества при помощи геотермальной энергии выросла в мире более чем в два раза. В западной части США за счет горячих вод из недр Земли обогревают почти 200 домов и ферм. В Исландии почти 80% жилого фонда согревается благодаря воде, добытой в геотермальных скважин вблизи городка Рейкьявик.
А как возможности геотермальной энергии используются в России? Ещё в шестидесятые годы прошлого века основная проблема СССР состояла не в недостатке ресурсов, а в трудности доставки энергии через огромные территории. Советские ученые предлагали смелые и неожиданные проекты: поворот на юг северных рек, использование энергии морских приливов и действующих вулканов.
Первым удачным решением по использованию альтернативной энергии стало строительство на Камчатке Паужетской геотермальной станции. Ее мощности хватило для обслуживания ближних поселков: Озерновский, Шумный, Паужетка и рыбоконсервных заводов в округе. Источниками энергии выступили вулканы Камбальный и Кошелев.
Дальше — больше. В 1987 году выходит Постановление ЦК КПСС «О комплексном развитии Дальневосточного экономического района». В документе проговаривается значимость геотермальных ресурсов Камчатки. Принимается решение о строительстве и вводе в строй к 1997 году Мутновской ГеоТЭС, мощностью 50 000 кВт. Предполагается увеличение мощности станции к 1998 году до 200 000 кВт.
Планам сбыться не удалось. Советский Союз распался. Для реализации проекта по строительству геотермальной станции на Камчатке в 1994 году создается ОАО «Геотерм». Первую очередь Мутновской ГеоЭС ввели в строй только в 2001 году. После запуска второго блока в 2002 году станция вышла на рабочую мощность 50 МВт. К настоящему времени введены в эксплуатацию три очереди энергоблоков, пять турбин, что позволяет станции стабильно функционировать и вырабатывать дешевую электроэнергию.
Всего на территории МГеоЭС -1 пробурено около 90 скважин. Для поддержания мощности в 2008 году введена в строй рабочая скважина Гео-1. Вместе с Верхне-Мутновской ГТЭС станции снабжают электроэнергией более третьей части Камчатского края.
Как тепло внутри земной коры преобразовать в электрическую энергию? В основе процесса лежат достаточно простые действия. Через специальную нагнетающую скважину под землю закачивается вода. Образуется своеобразный подземный бассейн, выполняющий роль теплообменника. Вода в нем нагревается и превращается в пар, который через эксплуатационную скважину подается на лопасти турбины, соединенные с осью генератора. При внешней простоте процесса, на практике возникают эксплуатационные проблемы:
Поэтому инженеры разрабатываю новые схемы, каждая станция имеет свои конструкционные особенности.
Недостатков, описанных выше , лишен бинарный цикл. В этом случае геотермальную воду в теплообменниках нагревает относительно низко кипящий теплоноситель. Турбина раскручивается в режиме замкнутого цикла. Результат:
Принцип действия родственный бинарному блоку предложили конструкторы Мутновской ГеоЭС (ОАО «Геотерм»). Необходимость такого технического решения диктовалась анализом работы Верхне-Мутновской ГТЭС. На станции большое количество сепарата с температурой равной 150°С (около 1000 т за ч) не использовалось и закачивалось обратно в резервуар.
Рациональное использование избытков тепла позволит получать более 13 МВт электроэнергии без привлечения дополнительных ресурсов для бурения геотермальных скважин и добычи теплоносителей.
В настоящее время энергоустановка МГеоЭС состоит из двух контуров. В первом рабочим телом является геотермальный теплоноситель. Из него в расширитель поступает пар и сепарат. Во втором контуре применяется органическое рабочее тело.
Такой способ получения энергии обладает рядом очевидных достоинств.
Внимательно посмотрев на фотографии Мутновской гидротермальной станции, вы будете удивлены. Никакой грязи и копоти, аккуратные чистенькие корпуса с клубами белого пара. Но не все так чудесно. Есть у геотермальных электростанций свои недостатки.
Как театр начинается с вешалки, так ГеоЭС берет начало со скважины. Геолого-разведочные работы в районе Мутновского вулкана начались в 1950-х годах. Была проведена оценка мощности геотермального месторождения и разработан проект геотермальной электростанции. К середине 90-х годов построена ЛЭП и дорога. В подошве вулкана Мутновский за время геологоразведки пробурили около 100 скважин различного назначения. Ведь не каждое бурение заканчивается успехом, зачастую приходилось мириться с «геологическими неудачами». Рабочие скважины постепенно зарастают отложениями солей, растворенных в пароводяной смеси. Поэтому процесс разведки новых месторождений идет постоянно до сих пор. Экологи запрещают сбрасывать сепарат (остатки вещества после разделения пара и жидкости) на почву. Приходится дополнительно бурить скважины в местах реинжекции для закачки сепарата в грунт.
Гидротермальная станция на Камчатке превосходит зарубежных конкурентов по нескольким параметрам.
Мутновская сопка — это сложный вулканический массив. Его высота 2323 м над уровнем моря. На склонах находятся разнообразные формы современной газогидротермальной деятельности. Здесь, у подножия вулкана, в 116 км от города Петропавловска-Камчатского располагается Мутновская ГеоЭС. По данным геологической разведки здесь находится богатое геотермальное месторождение, запасы его оцениваются примерно в 300 МВт.
Высокий уровень автоматизации позволяет эксплуатировать оборудование минимальному количеству персонала. В центре управления ведется круглосуточное наблюдение за приборами, которые точно указывают количество и качество воды, пара и энергии на выходе.
Сотрудники работают вахтовым методом. Смена продолжается 15 дней. Дорога к станции лежит через Мутновский перевал, иногда даже в июле занесенный снегом, поэтому случаются задержки персонала на пару дней в пути.
Для работников в двадцати минутах ходьбы построено комфортное общежитие. Есть комната отдыха, тренажерный зал, библиотека, сауна, бассейн.
Камчатка — это туристический рай, места малохоженные и безумно красивые. Окрестности Мутновского вулкана пользуются особенной популярностью среди туристов. Путешественников сюда привлекают удобное расположение в 120 км от Петропавловска-Камчатского и дорога, в окружении живописных сопок и жерл вулканов, густых лесов и быстрых рек. С нескольких смотровых площадок открываются отличные виды на Вилючинскую сопку, высота которой 2175 метров.
Здесь повсюду снуют местные суслики, торбаганы, лисы, а на склонах сопок частенько заметны очертания бурых медведей. Встречаются мишки и по берегам рек, лакомятся рыбой!
Чтобы забронировать тур или получить консультацию о путешествии на Камчатку, напишите нам через эту форму. В ближайшее время на ваш запрос ответит менеджер Анастасия.
Чтобы забронировать тур или получить консультацию о путешествии на Камчатку, напишите нам через эту форму. В ближайшее время на ваш запрос ответит менеджер Анастасия.