Mô tả:
Năng lượng địa nhiệt
Nguồn tài nguyên vô hạn
DANH SÁCH NHÓM
•
•
•
•
•
•
Nguyễn Hải Thanh
Nguyễn Thị Lan Anh
Nguyễn Thị Thuỷ Anh
Nguyễn Thị Hương Vân
Nguyễn Việt Khôi
Nghiêm Đình Long
Khái niệm về năng lượng tái
tạo
• Năng lượng tái tạo hay năng lượng tái sinh là
năng lượng từ những nguồn liên tục mà theo
chuẩn mực của con người là vô hạn. Nguyên
tắc cơ bản của việc sử dụng năng lượng tái sinh
là tách một phần năng lượng từ các quy trình
diễn biến liên tục trong môi trường và đưa vào
trong các sử dụng kỹ thuật. Các quy trình này
thường được thúc đẩy đặc biệt là từ Mặt trời.
• Năng lượng địa nhiệt được coi là một nguồn
năng lượng tái tạo
Năng
lượng
địa
nhiệt
là
gì!
Phân loại các nguồn địa nhiệt
•
•
nhiệt độ cao hơn 240°C .
•
•
Nguồn đá nóng khô
từ 90°C đến 650°C .
•
•
Nguồn áp suất địa nhiệt
độ sâu từ 1500m đến 15000m . Nhiệt độ
của các nguồn áp suất địa nhiệt thường
ở trong khoảng 90 đến 200°C .
•
•
Nguồn nước nóng
Nguồn năng lượng địa nhiệt từ các núi lửa hoạt động và magma
đá nóng chảy có nhiệt độ từ 700°C đến
1600°C . khoảng 24 đến 48km .
Các phương pháp sử dụng nguồn năng lượng địa nhiệt
•
•
•
Sản xuất điện
Nhu cầu điện tăng vọt trong thế kỷ 20 và nguồn điện địa nhiệt ngay lập tức
được xem là nguồn có triển vọng khai thác . Prince Piero Ginori Conti đã
thử nghiệm máy phát điện địa nhiệt đầu tiên vào ngày 4/7/1904 tại vỉa
Larderello và cũng là nơi axit địa nhiệt được chiết tách . Nó là một máy
phát điện nhỏ cung cấp cho 4 bóng đèn . Sau đó , vào năm 1911 , nhà máy
phát điện đầu tiên trên thế giới đã được xây dựng ở đây và cũng là nhà
máy phát điện địa nhiệt chỉ dùng trong công nghiệp đầu tiên trên thế giới
cho đến khi New Zealand xây dựng một nhà máy điện địa nhiệt năm 1958.
Trong năm 2005, 24 quốc gia sản xuất tổng cộng 56.786 GWh (204
PJ) điện từ năng lượng địa nhiệt ,chiếm 0.3% lượng điện tiêu thụ toàn cầu.
Lượng điện này đang tăng hàng năm khoảng 3% cùng với sự gia tăng số
lượng các nhà máy cũng như nâng cao hệ số năng suất. Do các nhà máy
năng lượng địa nhiệt không dựa trên các nguồn năng lượng không liên tục,
không giống với tuốc bin gió hoặc tâm mặt trời, nên hệ số năng suất của
nó có thể khá lớn và người ta đã chứng minh là đạt đến 90%. Năng suất
trung bình toàn cầu đạt 73% trong năm 2005. Năng suất toàn cầu đạt 10
GW năm 2007.
Phân loại các nhà máy sản xuất
năng lượng địa nhiệt
Nhà máy hơi nước nóng khô - Dry steam (Nhà máy phát điện trực tiếp)
•
•
Dry steam sử dụng hơi
nước ở nhiệt độ cao
(>235°C) và một ít
nước nóng từ bể địa
nhiệt. Hơi nước sẽ
được dẫn vào thẳng
turbine qua ống dẫn để
quay máy phát điện.
Trong sơ đồ trực tiếp,
hơi nóng với áp suất
cao thổi trực tiếp làm
quay tuốc bin để sinh
ra điện.
Nhà máy bằng nước siêu lỏng - Flash steam (nhà máy
sản xuất điện gián tiếp)
•
•
•
•
Flash steam là dạng kỹ thuật phổ
biến nhất hiện nay.
Trong sơ đồ gián tiếp, nước “siêu
lỏng” từ tầng nước nóng bên
dưới được đưa lên mặt đất và
được giữ ở độ nóng trên 182 °C.
Hỗn hợp nước nóng và hơi nước
này được dẫn vào buồng hơi để
hạ áp suất, do vậy phần lớn hỗn
hợp
< nước nóng + hơi nước nóng>
được biến thành hơi nước.
Hơi nước ở áp suất cao sẽ làm
quay tuốc bin phát điện.
Nhà máy hai chu trình – binary cycle
• sử dụng nước
nóng có nhiệt độ
trung bình dao
động từ 107-182°C
từ bể địa nhiệt
• . Nước nóng dưới
lòng đất được đưa
lên ở dạng “siêu
lỏng”, có nhiệt độ
sôi thấp, được đưa
qua buồng trao đổi
nhiệt. Nhiệt năng
Các phương pháp sử dụng nguồn năng lượng địa nhiệt
•
•
Sử dung trực tiếp
Thông qua việc khai thác địa nhiệt tầng nông . Khai thác địa nhiệt
tầng nông là khai thác nhiệt của đất nằm ở độ sâu từ 1 đến 150 m
dưới bề mặt đất. Nhờ có những công nghệ tiên tiến (máy bơm
nhiệt, máy thu tích nhiệt, mũi hút địa nhiệt, giếng nước ngầm hay
các tấm bêton áp đất) mà lượng nhiệt tầng nông tuy có độ chênh
lệch nhiệt độ tương đối thấp so với nhiệt độ không khí song vẫn có
thể được khai thác phục vụ cho sưởi ấm vào mùa đông và làm mát
về mùa hè cho các công trình như nhà văn phòng, trường học, nhà
trẻ, trạm y tế, siêu thị,… Gần 80% nhiệt lượng dùng cho việc sưởi
ấm hay làm mát toà nhà đều được khai thác từ nguồn cấp nhiệt
nằm ngay trong lòng đất và như vậy việc sưởi ấm hay làm mát có
thể được coi gần như không có xả thải khí CO2 và không hề ảnh
hưởng đến khí hậu toàn cầu.
Các ứng dụng trực tiếp của địa nhiệt
• Trực tiếp
• - Suối nước
• nóng
Sưởi
nhiệt và
làm mát
Các ứng dụng trực tiếp của địa nhiệt
• Sấy ngũ cốc .
Các ứng dụng khác
• Làm ấm nước ở các trại nuôi cá .
• Một số các ứng dụng trong công nghiệp
như tiệt trùng sữa
• các nhà kính (greenhouses)
Các phương pháp sử dụng nguồn
năng lượng địa nhiệt
–
•
•
•
•
•
•
Sử dụng để sản xuất điện
Quy trình khai thác
Bước 1 : Xác định nguồn địa nhiệt đáp
ứng yêu cầu sản xuất .
Bước 2 : Tạo các giếng khoan , bơm
nước lạnh xuống và đưa nước nóng
, hơi nước lên .
Bước 3 : Dẫn nước nóng và hơi nước
qua bộ phận tách hơi nước .
Bước 4 : Hơi nước làm quay tuabin
, máy phát điện sinh ra dòng điện .
Bước 5 : Lưu trữ và truyền tải điện
năng .
Nhà máy Hellisheidi - Iceland
• công suất 45 MWe/ tổ máy vào năm 2010
• 50 giếng được khoan với độ sâu 1000 đến
2000m
Nhà máy điện địa nhiệt lớn đầu tiên ở Iceland – Krafla
• Tổng cộng đã có 33 giếng được khoan
uống, 17 giếng áp suất cao và 5 giếng áp
suất thấp.
Hệ thống nhà máy Geysers – Mỹ
• Geysers là một phức hợp của 22 nhà
máy điện địa nhiệt , bản vẽ hơi nước từ
hơn 350 giếng, nằm ở dãy núi
Mayacamas 72 mi (116 km) về phía bắc
của San Francisco , California . Được coi
là lớn nhất thế giới, Geysers
có 1517MW hoạt động với công suất lắp
đặt một yếu tố sản xuất trung bình 63%
(955 MW)
Tácđộng
động tới
tới môi
Tac
môi trường
trường
•
•
•
•
Các dòng nước nóng được bơm lên từ dưới sâu trong lòng đất có thể chứa một vài
khí đi cùng với nó như điôxít cacbon CO2 và hydro sunfua H2S. Khi các chất ô
nhiễm này thoát ra ngoài môi trường, nó sẽ góp phần vào sự ấm lên toàn cầu, mưa
axít, và các mùi độc hại đối với thực vật xung quanh đó. Các nhà máy phát điện địa
nhiệt hiện hữu phát thải trung bình 90-150 kg CO2 trên 1MWh điện, và cũng là một
phần nhỏ so với các nhà máy phát điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Một số nhà
máy được yêu cầu phải có hệ thống kiểm soát lượng phát thải nhằm làm giảm
lượng axít và các chất bay hơi.
Bên cạnh các khí hòa tan, nước nóng từ nguồn địa nhiệt có thể chứa các nguyên tố
vết nguy hiểm như thủy ngân, arsen và antimon nếu nó được thải vào các con sông
có chức năng cung cấp nước uống. Các nhà máy địa nhiệt về mặt lý thuyết có thể
bơm các chất này cùng với khí trở lại lòng đất ở dạng cô lập cacbon.
Việc xây dựng các nhà máy phát điện có thể ảnh hượng ngược lại đến sự ổn định
nền đất của khu vực xung quanh. Đây là mối quan tâm lớn cùng vớihệ thống địa
nhiệt nâng cao, ở đây nước được bơm vào trong đá nóng và khô không chứa nước
trước đó.
Địa nhiệt cũng chiếm một diện tích đất tối thiểu; các nhà máy địa nhiệt hiện hữu sử
dụng 1-8 hecta/1MW so với các nhà máy điện hạt nhân là 5-10ha/MW và 19 ha/MW
đối với nhà máy điện chạy bằng than.
- Xem thêm -