Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Работающие на угле паровые теплоэлектростанции после неболь­шой модификации могут использовать в качестве топлива метан или нефть. Однако газотурбинные электростанции и электростанции смешанного цикла чаще всего в качестве топлива применяют метан. Хорошо спроектированная электростанция смешанного цикла оказы­вается гораздо эффективнее старых систем, оборудованных котлами и паровыми турбинами.

На рисунке 10.5 показана упрощенная схема электростанции смешанного Цикла, использующая метан в качестве горючего. Газ

подается в камеру сгорания агрегата, напоминающего гигантскую турбину самолета. Компрессор нагнетает в систему воздух. Горение метана нагревает воздух и продукты сгорания, которые с высокой скоростью проходят через газовую турбину. Она обеспечивает необ­ходимую для работы компрессора энергию, а также приводит в дей­ствие вал электрогенератора. Выходящий из газовой турбины горя­чий воздух используется для разогрева водяного котла, а выходящий из котла пар проходит через паровую турбину и приводит в действие второй электрогенератор.

Использование тепловой энергии выхлопа газовой турбины (вме­сто того чтобы просто выпускать его в атмосферу) позволяет повысить ее эффективность и снизить термальное загрязнение окружающей среды. Этот процесс в целом напоминает повторное использование

энергии в каталитических конвертерах современных дровяных пе­чей, хотя он, конечно, гораздо сложнее. Однако эта система не иде­альна. Пар из котла нужно заново конденсировать, что сопровожда­ется потерями теплоты в окружающую среду. В дополнение к этому электростанции смешанного цикла нуждаются в источниках воды, а при промывке охладительной аппаратуры и замене воды в окружа­ющую среду периодически сбрасывается отработанная вода.

ПРЕИМУЩЕСТВА МЕТАНА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

• Горение метана сопровождается незначительным выделением загрязняющих веществ, как твердых пылевых, так и газообраз­ных: окисей азота, серы и углерода.

• Метан может служить промежуточным топливом при постепен­ном переходе на такие альтернативные источники электроэнер­гии, как ветер, солнечная энергия, гидроэлектрическая энер­гия, энергия приливов и геотермальные источники энергии.

• Электростанции смешанного типа, работающие на метане, до­статочно эффективны.

• Метан широко распространен и доступен в большинстве горо­дов и населенных пунктов, в непосредственной близости от ко­нечных потребителей электроэнергии. Это значит, что для та­ких электростанций проще подобрать место, и они. не требуют протяженных линий высоковольтных передач.

• Постоянное снабжение метаном можно организовать с помо­щью подземных газопроводов, экономя на энергопотреблении поездов и грузовиков, доставляющих горючее от перерабаты­вающего завода на электростанцию.

• Электростанции, работающие на метане, можно переоборудо­вать для использования водорода в качестве топлива, когда водород будет доступен в достаточных количествах по прием­лемым ценам.

НЕДОСТАТКИ МЕТАНА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

• При утечках метана в атмосферу образуется взрывоопасная газовая смесь. В большинстве случаев метану искусственным путем придают характерный запах, который легко распознать. Это предупреждает людей о возможных утечках газа.

• Недавние скачкообразные изменения цен на природный газ и перебои с его поставками подпортили его репутацию надеж­ного источника энергии.

• Мировые запасы природного газа конечны. Природный газ не является возобновляемым источником энергии (если не учиты­вать метана, получаемого из биомассы).

• Разведка и добыча природного газа могут оказывать вредное воздействие на окружающую среду: вызывать эрозии, ускорять водостоки, увеличивать риски схода селей и наводнений.

• Безответственная разведка и добыча природного газа может на­нести вред естественным ареалам обитания диких животных или нарушать их миграционные пути.

• Горение метана сопровождается выделением углекислоты (С02 — так называемого «парникового» газа). Сам по себе метан также является «парниковым» газом. Любое количество метана, выброшенное в атмосферу в процессе разведки, добычи или эксплуатации, усиливает парниковый эффект[42].

Задача 10.3

Метан широко используется для обогрева домов. Если электро­станции будут все в большей степени зависеть от метана, не поставит ли это под угрозу поставки природного газа в целом, вызвав еще бо­лее серьезные проблемы с учетом зимних скачков цен и локального дефицита?

Решение 10.3

Это серьезная проблема и один из главных аргументов сторонни­ков более активного строительства и эксплуатации атомных электро­станций, гидроэлектростанций, а также солнечных, ветряных, гео­термальных и даже угольных теплоэлектростанций.

Комментарии запрещены.