Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

15
Miljan Vlahović Nuclear Facilities of Serbia Milica Vlahović Univerzitet u Beogradu , Institut za hemiju , tehnologiju i metalurgiju Zoran Stević Univerzitet u Beogradu , Elektrotehnički fakultet Korišćenje obnovljivih izvora - pretvaranje geotermalne energije u električnu Utilizing renewable resources - converting geothermal energy to electricity 1 1

Transcript of Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

Page 1: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

Miljan VlahovićNuclear Facilities of Serbia

Milica VlahovićUniverzitet u Beogradu, Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju

Zoran StevićUniverzitet u Beogradu, Elektrotehnički fakultet

Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranjegeotermalne energije u električnu

Utilizing renewable resources-converting geothermal energy to electricity

1 1

Page 2: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

Geotermalna energija je prirodna toplota Zemlje akumulirana u tečnostima istenskoj masi temperature oko 5500 °C, čak do 7000 °C u jezgru.

Potiče od:

-izvornog stvaranja planete

(egzotermnih hemijskih reakcija

u Zemljinoj kori-

oksidacija sulfida, kristalizacija,

očvršćavanje rastopljenih stena,

trenje pri kretanju tekstonskih masa) i

-raspada radioaktivnih elemenata

u Zemljinoj kori.

Javlja se u obliku: gejzira, vulkana I vrućih izvora.

Početkom 20. veka ljudi su počeli da razmatraju toplotu unutar Zemlje kaopraktični izvor energije sa ogromnim potencijalom.

2

Šta je geotermalna energija?

Page 3: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

Početkom 20. veka ljudi su počeli da razmatraju toplotu unutar Zemlje kaopraktični izvor energije sa ogromnim potencijalom.

Istorija geotermalne energije

3

Page 4: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

Samo nekoliko km ispod površine Zemlje, temperatura prelazi 250 °C iuvećava se za 1°C na svakih 30-50 m dubine, ukazujući na ogroman Zemljingeotermalni potencijal.

Glavna prednost geotermalne energije je laka upotreba, relativnojednostavna i jeftina tehnologija.

Geotermalni potencijal je količina energije koja se može iskoristiti izgeotermalnog oblika ; 50 000 puta veći od energije koja se može dobiti iznafte i gasa.

Geotermalna energija Zemlje procenjuje se na 12,6×1024 MJ, a kore na5,4×1021 MJ što je gotovo 35 milijardi puta više od današnjih potreba zaenergijom, ali se samo manji deo ovog potencijala može efikasno koristiti(samo do dubine od 5000 m).

4

Koliko ima geotermalne energije?

Page 5: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

Geotermalni potencijal Srbije

Klasifikacija geotermalne energije prema položaju u Zemljinoj kori gde seakumulira i koristi:-Hidro-geotermalna energija,-Petro-geotermalna energija ,-Aero-geotermalna energija i-Magma-geotermalna energija.

Klasifikacija hidro-geotermalnih resursa prema temperaturi fluida:-Resursi niske temperature <100 ° C,-Resursi srednje temperature 100-200 °C i-Resursi visoke temperature >200 °C.

Podgrupe:-Subgeotermalni resursi temperature do 30 °C (sub-hidro-geotermalni isub-petro-geotermalni),-Geotermalni resursi u užem smislu, temperature 30 - 100 °C i-Geotermalni resursi temperature >100 ° C (hidro-geotermalni resursi itoplota suvih stena.

5

Page 6: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

6

Srbija ima360 izvorišta termalnih itermomineralnih vodatemperature 14 -98 °C.

Količina geotermalne toplote(prosek):

Srbija 100 MW/m2

Evropa 60 MW/m2

Jošanička banja-arterški bunar sa toplom vodom temperature 78 °C

Page 7: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

7

Korišćenje geotermalnih resursa

Korišćenje geotermalnih resursa

Geotermalni resursi koriste se u različite svrhe: u proizvodnji električneenergije, daljinskom grejanju u gradovima, u industrijskim pogonima, za grejanje zgrada, sportskih irekreativnih objekata i banjskihodmarališta, u porodičnim kućama i u poljoprivredi.

Geotermalni resursi-visoke temperature ˃150 °C-proizvodnja električne energije;-srednje i niske temperature <150 °C- u balneoterapiji, poljoprivredi, industriji, turizmu;-temperature <20 °C- toplotne pumpe.

Page 8: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

8

Geotermalnih resursi- podela prema mogućnosti korišćenja u zavisnosti od temperature:

1. Geotermalni resursi za proizvodnju električne energije,

2. Geotermalni resursi za proizvodnju toplotne energije.

Page 9: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

9

Geotermalni resursi za proizvodnju električne energije-geotermalne elektrane

Krajem 19. veka princ Piero Konti došao je na ideju da prirodnu parugeotermalnog polja Larderelo u Italiji iskoristi za proizvodnju električne energije; započeo eksperimente 1903., a naredne godine prvi put jeproizvedena geotermalna-električna energija koja je osvetljavala pet lampi od 5W.

Prema podacima Udruženja za geotermalnu energiju, danas postojegeotermalna postrojenja u preko 80 zemalja.Iako su SAD trenutno lider u toj oblasti, i druge zemlje poput Indonezije, Turske i Kenije su u procesu proširenja svojih kapaciteta.

Tri glavna tipa geotermalnih elektrana:1. Geotermalne elektrane sa suvom parom,2. Geotermalne elektrane sa isparavanjem, i3. Geotermalne elektrane sa binarnim ciklusom.

Page 10: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

10

1. Geotermalne elektrane sa suvom parom (dry steam)

Vruća para iz podzemnihrezervoara cevovodomdolazi u turbine što omogućava generatorimada daju električnu energiju. Zatim se parakondenzuje u vodu i vraća u zemlju preko injekcionogbunara.

Geotermalna elektrana sa suvomparom (Kalifornija)

Page 11: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

11

2. Geotermalne elektrane sa isparavanjem (flash steam)

Vruća para iz podzemnihrezervoara cevovodomdolazi u turbine što omogućava generatorima dadaju električnu energiju.Zatim se para kondenzuje u vodu i vraća u zemlju prekoinjekcionog bunara.

Geotermalna elektrana sa isparavanjem(Island)

Page 12: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

12

2. Geotermalne elektrane sa binarnim ciklusom (binary cycle)

Voda iz geotermalnihrezervoara pumpa se krozizmenjivač toplote gdezagreva drugi fluid niže tačke ključanja od vode(izobuten, freon, amonijak, alkohol ) i pretvara ga u parukoja pokreće turbine, a onegenerator. Voda se vraća u zemlju kroz injekcioni bunar, a drugi fluid kroz turbinu u izmenjivač toplote.

Geotermalna elektrana sabinarnim ciklusom (Nevada, USA)

Page 13: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

13

Prednosti geotermalnih elektrana:

Nedostaci geotermalnih elektrana:

1. Obnovljiv, održiv i trajni izvor;2. Ekološki čisto;3. Niski operativni troškovi, vise električne energije uz stabilne cene;4. Zauzimaju mali prostor;5. Rade uz malo buke;6. Energetska sigurnost.

1. Geografska ograničenja i seizmička nestabilnost;2. Skupa gradnja;3. Ekološki problem zbog trošenja vode.

Page 14: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

14

Zaključak

Geotermalna energija ima veliki potencijal i igraće važnu ulogu u budućnosti.U Evropi se geotermalna energija koristi za različite potrebe, ali najviše zaproizvodnju električne energije, grejanje i hlađenje zgrada.

Pošto je procenjena količina geotermalne energije koja bi se mogla koristitiznatno veća nego ukupna količina energetskih izvora baziranih na nafti, ugljui prirodnom gasu, trebalo bi ovom izvoru energije svakako pridati većuvažnost.

Geotermalna energija nije svuda lako dostupna, stoga bi trebalo iskoristitipristupačna mesta (rubovi tektonskih ploča) i tako smanjiti pritisak na fosilnagoriva čime se pomaže Zemlji da se oporavi od štetnih gasova.

Sadašnja energetska strategija Srbije ne tretira geotermalnu energiju kaovažan resurs, nekoliko puta veći od ukupnih rezervi uglja u Srbiji, koji je prisutan na svakom mestu u svakom trenutku. Evropa teži da smanjienergetsku zavisnost i poveća proizvodnju energije, a jedina mogućnost za to je povećanje udela obnovljivih izvora energije u ukupnom energetskombilansu. Srbija se nalazi u sličnoj energetskoj zavisnosti od uvoza i zbog toga je važno hitno pristupiti povećanju primene geotermalne energije.

Page 15: Korišćenje obnovljivih izvora- pretvaranje geotermalne ...

15

Hvala na pažnji!