Размещено на http://www.allbest.ru/

Примеры реализованных проектов геотермального теплоснабжения в Германии и Франции

Д.т.н. В.А. Бутузов

После долгого перерыва новые направления в геотермальной энергетике России только начинают возрождаться, поэтому в этих условиях зарубежный опыт приобретает большое значение. Необходима реализация пилотных проектов с целью адаптации и отработки совместного применения российских и зарубежных технологий геотермального теплоснабжения.

В немецком г. Эрдинге (36 км севернее г Мюнхена) с 1994 г. работает геотермальная система теплоснабжения жилых и административных зданий города и аквапарка расчетной тепловой мощностью 30 МВт (25,8 Гкал/ч). Годовое производство тепловой энергии составляет 49 тыс. МВт.ч (42,1 тыс. Гкал), протяженность тепловых сетей - 15 км. Источником теплоснабжения является геотермальная скважина глубиной 2350 м, из которой поступает горячая вода с температурой 65 °С. Погружной скважинный насос обеспечивает расход геотермальной воды от 24 до 55 л/с.

На рис. 1 представлена тепловая схема существующей геотермальной станции. Геотермальная вода из скважины 1 погружным насосом 2 подается в абсорбционный тепловой насос 3 тепловой мощностью 6,8 МВт (рис. 2), в котором обратная сетевая вода, поступающая с температурой 50 °С от теплопотребителей, догревается до 75 °С. Соответственно, геотермальная вода при этом охлаждается с 45 до 20 °С и после очистки в мембранных фильтрах до норм холодного водоснабжения поступает в аккумулирующую емкость 5, откуда насосами подается на холодное водоснабжение потребителей г. Эрдинга, водоснабжение построенного рядом со скважиной аквапарка, а также на подпитку контура теплоснабжения. Расчетный температурный график системы теплоснабжения составляет 110/50 °С. Необходимый догрев сетевой воды производится в двух пиковых газовых котлах установленной тепловой мощностью по 10 МВт каждый.

Вторая очередь геотермальной станции предусматривает бурение дополнительной скважины глубиной 2700 м на расстоянии 3 км от существующей. После окончания строительства тепловая мощность второй геотермальной станции составит 33 МВт (28,4 Гкал/ч) с годовым производством тепловой энергии 59 тыс. МВт.ч (50,7 тыс. Гкал). Общая протяженность тепловых сетей от новой геотермальной станции составит 23 км. Принципиальные технические решения существующей и строящейся геотермальных станций аналогичны. Дополнительно проектом предусмотрена реинжекционная скважина для закачки отработанного теплоносителя. Суммарная установленная мощность системы геотермального теплоснабжения после реализации второй очереди увеличится до 63 МВт.

По данным на 1 июня 2008 г. стоимость отпускаемой потребителям тепловой энергии составляла 70 евро/МВтч (3540 руб./Гкал), а холодной воды - 0,2 евро/м³ (8,7 руб./м³)

Владельцем данной геотермальной системы теплоснабжения является «Ассоциация геотермального тепла Эрдинга» (Zweckverband fur Geow^me Erding), а эксплуатирующей организацией - фирма «Эвоник» (Evonik New Energies GmbH). геотермальный энергетика германия франция

Другим примером типового проекта геотермального теплоснабжения является система теплоснабжения французского г. Кретей.

По данным Агентства по охране окружающей среды и рациональному использованию энергии (ADEME) во Франции в 2007 г. при эксплуатации 30 геотермальных систем теплоснабжения было замещено 130 тыс. т у.т. Наибольшее распространение такие системы получили в регионе Иль-де-Франс (окрестности г. Парижа). Для геотермальных месторождений данного региона характерна высокая минерализация и коррозионная активность теплоносителя. Именно к этому региону и относится рассматриваемая система геотермального теплоснабжения.

На рис. 3 приведена принципиальная тепловая схема станции геотермального теплоснабжения г. Кретей расчетной тепловой мощностью 10 МВт (8,6 Гкал/ч). Продуктивная геотермальная скважина 1 глубиной 1800 м пробурена наклонно. На глубине 300 м от поверхности земли в стволе скважины установлен погружной насос. Параметры геотермального теплоносителя на устье продуктивной скважины: температура - 77 ^ОС, расход - 270 м³/ч, давление - 0,6 МПа. Скважинная арматура смонтирована в подземной камере.

Геотермальный теплоноситель поступает в теплообменник с титановыми пластинами 3 (рис. 4), где он нагревает сетевую воду системы теплоснабжения и при этом охлаждается на 32 ^ОС. Закачка отработанного геотермального теплоносителя производится реинжекционным центробежным насосом 5 мощностью 400 кВт (рис. 5). Параметры теплоносителя на устье ре- инжекционной скважины 6: температура - 45 ^ОС, расход - 270 м³/ч, давление - 2,2 МПа. Глубина реинжекционной скважины - 300 м. Скважинная арматура также смонтирована в подземной камере. Расстояние между устьями продуктивной и реинжекционной скважинами на поверхности земли составляет 10 м. Расстояние между подземными заборным и напорными оголовками (окончаниями) наклонных скважин - 1000 м.

Технические решения, реализованные в данном проекте, отличаются простотой и минимальным количеством регулирующих устройств. В то же время высокая минерализация и агрессивность геотермального теплоносителя обусловили выполнение всех трубопроводов из нержавеющей стали.

За 20 лет эксплуатации дебит скважин уменьшился на 10%. Стоимость тепловой энергии, производимой данной геотермальной станцией, составляет 35 евро/МВт.ч (1770 руб./Гкал).

Размещено на Allbest.ru