Tiểu luận: Năng lượng địa nhiệt - Nguồn tài nguyên vô hạn

Chia sẻ: Dfddgf Dfddgf | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

269
lượt xem 52
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận: Năng lượng địa nhiệt - Nguồn tài nguyên vô hạn

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 • Nguồn nước nóng • nhiệt độ cao hơn 240°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 đá nóng khô • từ 90°C đến 650°C . • 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)
Tac động tới môi trường Tác động tới môi 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.