Наведено стислий огляд стану геотермальної енергетики в Україні. Показано, що за сучасних умов в Україні є перспективним будівництво двоконтурних геотермальних електростанцій на низькокиплячих робочих тілах (ГеоЕС на НРТ). Розроблено удосконалену методику розрахунку термодинамічних характеристик геотермальних енергоустановок. Наведено розрахункові характеристики ГеоЕС на НРТ, що прогнозуються для двох перспективних родовищ термальних вод в Україні.

Запропоновано технологічні схеми використання низькопотенціальної теплоти за допомогою гвинтових гідропарових турбін. Ці схеми можуть бути застосовані в ГеоТЕС та для використання скидних термальних вод.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д211 + З647

Рубрики:

Внутрішня будова Землі

Геотермальні електричні станції та установки

Шифр НБУВ: В276597/2 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено термодинамічний аналіз і побудовано цикл газової частини когенераційної геотермальної установки, що працює в Україні. Визначено основні термодинамічні параметри та їх вплив на ефективність циклу.

Наведено характеристики малих родовищ природного газу України, балансові запаси природного газу та газонасичених геотермальних вод. На підставі даних про запаси природного газу та геотермальних вод наведено розрахунки енергетичного потенціалу, тобто можливого виробництва електроенергії та теплоти на базі невикористаних ресурсів природного газу та газонасичених термальних вод.

Наведено оптимізовану вдосконалену схему когенераційної установки, джерелом енергії для якої є насичені газом термальні води. Проаналізовано заходи щодо підвищення ефективності роботи когенераційної установки.

Зазначено, що геотермальна енергетика дає змогу ефективно вирішувати проблему автономного децентралізованого електро- та теплопостачання. Перспективним напрямком підвищення ефективності геотермальних енергоустановок є створення когенераційних геотермальних станцій. Розглянуто технологічні схеми геотермальних когенераційних установок та описано проекти геотермальних когенераційних ГеоТЕС, які працюють або розробляються в Україні та в Росії, наведено їх технічні й економічні показники.

Рассмотрены перспективные направления повышения эффективности геотермальных энергоустановок путем создания когенерационных геотермальных станций с использованием теплонасосных установок. Предложены технологические схемы геотермальных когенерационных установок и возможные схемы включения в них тепловых насосов.

Определена экономическая эффективность производства энергоносителей (теплоты и электроэнергии) при использовании газонасыщенных термальных вод. Проведено сравнение экономических показателей геотермальной когенерационной установки с показателями раздельного производства теплоты и электроэнергии.

Представлена методика расчета тепловоспринимающей способности солнечных коллекторов в зависимости от солнечной активности, длительности активного светового дня и кпд солнечных коллекторов.

Проаналізовано умови та чинники, які характеризують сучасний стан навколишнього природного середовища адміністративного району. Визначено основні критеріальні параметри розвитку техногенно обумовлених небезпечних геологічних процесів в адміністративних районах північного макросхилу Карпат. Теоретично обгрунтовано ефективність практичного використання нетрадиційних джерел енергії з врахуванням особливостей передгірських районів Карпат. Визначено параметри залежності зменшення впливу забруднення навколишнього середовища внаслідок використання відходів неділової деревини. Обгрунтовано методику техніко-економічної та екологічної оцінки впровадження нетрадиційних джерел енергії даного регіону.

Запропоновано теплофізичну модель руху теплоносія в довгій вертикальній свердловині, оточеній гірським масивом, і наведено розв'язок її рівнянь за допомогою прикладного програмного пакету Phoenics, а також проведено верифікацію моделі. Одержано інженерні номограми для визначення зміни температури теплоносія по глибині свердловини залежно від глибини свердловини, дебіту, температури шару та режиму експлуатації. Наведено теплофізичну модель, що описує термогідродинамічні процеси в підземному водопроникненому колекторі під час нагнітання в нього холодного теплоносія та метод числового розв'язання рівнянь моделі за допомогою прикладного CFD пакету, проведено верифікацію моделі. Одержано тривимірні поля температур і концентрацій закачуваної та природної рідини в системі проникний колектор - гірський масив. Проведено числові розрахунки й аналіз зміни параметрів потоку фільтрації, кінетики охолодження проникненого колектора й оточувального гірського масиву, динаміки розподілу закачуваного холодного теплоносія в колекторі на прикладі реальної діючої геотермальної циркуляційної системи (ГЦС). Проведено розрахунок і проаналізовано режим експлуатації колектора з газонасиченою водою. Визначено, що час електрогенерації майже втричі менший, ніж теплової генерації. Одержано кількісні оцінки впливу режиму роботи ГЦС під час сезонної експлуатації.

Розглянуто геотермальний потенціал України як один з перспективних напрямків використання альтернативних видів енергії. В Україні геотермальні ресурси зосереджені переважно в Закарпатському внутрішньому прогині, в Рівнинному Криму, а також у Дніпровсько-Донецькій та Причорноморській западинах, території яких відрізняються підвищеними градієнтами та є перспективними з погляду використання тепла Землі для теплопостачання різним споживачам. Визначено головні фактори можливості ефективного використання гідрогеотермальних ресурсів.

Смоделированы процессы теплообмена в подземном проницаемом коллекторе при закачивании в него охлажденной жидкости с помощью пакета Phoenics. Получены временные зависимости продвижения температурного фронта для реального пласта.

Предложена интегрированная система энергоснабжения, которая обеспечивает эффективное использование когенерационной установки на базе газопоршневого двигателя и геотермального источника тепла. Изложена методика оценивания эффективности системы. Получены зависимости показателей эффективности системы от основных эксплуатационных параметров.

Розглянуто перспективи використання геотермальної енергії в економічно розвинутих країнах світу для будівництва потужних геотермальних електростанцій. Розвідано запаси термальних вод в Україні, де їх використовують для теплопостачання різноманітних споживачів. У перспективі глибинна теплота послужить альтернативним джерелом для споживачів енергії. Розроблено концепцію геотермального теплопостачання, в основу якого заложено енергозбереження житлово-комунальних господарств, промислових підприємств та об'єктів соціально-побутового і оздоровчого призначення, що запобігають забрудненню навколишнього середовища в місцях їх розміщення.

Проведено оцінку геотермальних ресурсів та технічно досяжного енергетичного потенціалу геотермальної енергії для умов України із виокремленням найбільш придатних для розвитку геотермальної енергетики регіонів. Наголошено на доцільності та перспективності використання даного виду відновлюваної енергії за умов дефіциту традиційних енергоносіїв.

Проаналізовано технічну можливість та економічну доцільність будівництва геотермальної електростанції на Тарханкутському півострові в АР Крим. Розраховано два варіанти технологічних схем та виконано економічні оцінки доцільності їх реалізації. Доведено їх принципову конкурентоспроможність.

Проаналізовано можливості створення в Україні геотермальних електростанцій. На базі результатів розвитку геотермальної енергетики (ГТЕ) у світі та інформації щодо потенціальних ресурсів геотермальної теплоти доведено принципову технічну можливість розвитку ГТЕ в Україні.

Розглянуто умови використання для енергетичних цілей природного газу, який міститься у геотермальній воді (ГТВ). Розроблено та запропоновано сепаратор ГТВ і нафти від вміщеного у них газу. Наведені розрахунки параметрів сепаратора.