|
Решающим аргументом выбора Нойштат-Глеве местом строительства геотермальной ТЭЦ стала высокая (до 100 °C) по сравнению с месторождениями в Варене и Нойбранденбурге температура водоносных слоёв. Расход воды в среднем от 40 до 120 м³ (11 - 33 литров в секунду). Содержание солей - 220 г/л. Тут отлично проявили себя специальные армированные стекловолокном трубы на основе эпоксидной смолы, поскольку такой материал не подвержен корозии. Отдав тепловую энергию, отработавшая вода с температурой около 50°C возвращается по трубопроводам обратно в водоносный слой. Произведённая тепло передаётся далее в магистральную тепловую сеть (см. рис. 1). Максимальная мощность установки составляет 11 МВт тепловой мощности 4,5 МВт из которых даёт геотермальная энергия.
Рис. 1. Данные по геотермальным установкам – ©Таблица: БИНЕ, отдел информации
Для покрытия пиков тепловой нагрузки, в случае резкого понижения температуры, предусмотрен также и обычный газовый котел. Многолетний опыт эксплуатации установки показал, что геотремальная энергия покрывет потребность в тепле примерно на 90-95 %. Благодаря высокой температуре геотермальных вод ТЭЦ работает исключительно на основе прямого преобразования тепла, т.е. в рабочем цикле нет необходимости в промежуточном тепловом насосе. В летние месяцы потребность в тепловой энергии существенно снижается. И даже использование тепла промышленными объектами не может существенно выровнять график тепловой нагрузки. Таким образом, в летние месяцы появляется большой запас неиспользуемой геотермальной энергии.
Этот фактор оказывает влияние на экономический балланс, т.к. до 40 % затрат при установке геотермальной станции уходят на бурение скважины. На станции Нойштадт-Глеве имеется также ряд чисто эксплутационных причин, требующих постоянной работы станции при мощности близкой к номинальной. Так при снижении забора воды из скважины до 80 м³ и ниже резко проявляется эффект разряжения, что даёт возможность кислороду воздуха проникнать в до сих пор закрытые для него подземные полости. Это приводит в свою очередь к вскипанию содержащихся в термальных водах газов, прежде всего диоксида углерода, азота и метана (концентрация до 10%). Именно эти причны и заставили задуматься о производстве электроэнергии в Нойштадт-Глеве.
Средний уровень температуры геотермальных вод в Германии находится в пределах от 80 до 190 °C, что вообще не достаточно для производства электроэнергии. Обычное оборудование электростанций не способно работать при столь низких температурах. Это вынуждает использовать специальные ORC-тепловые машины (ORC- органический цикл Ренкина). В ORC-цикле как и в классическом пар под высоким давлением вращает турбину, постепенно расширяясь и охлаждаясь. Единственным различием здесь является то, что в качестве рабочего тела здесь служит органическое вещество (например, пентан или изобутан).
В Нойштадт-Глеве применена именно такая ORC-машина, включённая в рабочий цикл непосредственно за геотермальной скважиной. Мощность установки составляет 210 кВт, что позволяет производить в год около 1,2 млн кВт*ч. Что обеспечивает геотермальной электроэнергией 500 квартир в Нойштадт-Глеве. Данные приведены при учёте 90% загрузки генератора – уровень, который всегда достигался в последние годы.
Эксплуатацией обекта в рамках контрактинг-модели занимается фирма Erdwärme-Kraft GbR. Вода из турбины с температурой 70 - 84 °C подаётся как и прежде в магистральную тепловую сеть. Приоритетом в работе установки является выработка тепла, поэтому электроэнергия вырабатывается только при малом теплопотреблении. При пиках тепловой нагрузки зимой производство электроэнергии вообще останавливается.
Источник: BINE
02.09.2004
Дата публикации 02.09.2004
|
