Конструктвные особенности ГеоЭс России и перспективы их развития
Мутновская геотермальная электростанция с АСУТП является уникальной электростанцией, расположенной на Камчатке в долине вулкана Мутновский и использующей для производства электрической энергии геотермальное тепло.
Электростанция состоит из двух условных энергоблоков, каждый из которых включает парогенерирующую и паротурбинную части. Парогенерирующая часть каждого энергоблока включает геотермальные скважины, систему трубопроводов подвода пароводяной смеси от скважин к сепаратору первой ступени и сепаратор первой ступени, удаленный от скважин на расстояние порядка 1 км. Паротурбинная часть каждого энергоблока состоит из сепаратора второй ступени и паровой турбины мощностью 25 МВт с конденсатором смешивающего типа.
Турбины для Мутновской ГеоЭС имеют несколько специфических отличий: регулирование расхода пара на входном трубопроводе осуществляется с помощью вращательной захлопки типа «баттерфляй», а выхлоп пара из турбин происходит вертикально вверх. Все ступени турбины имеют наружный бандаж и развитую систему сепарации влаги. В перспективе предстоят реконструкция и расширение до 21 МВт Паужетской ГеоТЭС, начаты работы по разведке Нижне- Кошелевского месторождения. На Курильских островах АО «Сахалинэнерго» осваивает Океанское месторождение на о. Итуруп и Менделеевское на о. Кунашир. Уникальным объектом является система централизованного теплоснабжения, создаваемая на базе Мутновскош геотермального месторождения и использующая сбросное тепло ГеоТЭС (тепловая энергия сепарата и конденсата паровых турбин) и тепло пароводяной смеси некондиционных скважин. В качестве теплоносителя для 1-й очереди системы тепло снабжения будет использовано 600 т/ч конденсата паровых тур бин ГеоТЭС и 600 т/ч артезианской воды, которые после дегазации и подщелачивания, по однотрубной тепломагистрали с трубопроводом диаметром 500 мм будут подавать в г. Елизово на расстояние 83 км. К этому теплопроводу подключат системы отопления восьми населенных пунктов. Замена в системах отопления подключаемых населенных пунктов органического топлива геотермальным теплом сократит завоз на полуостров 65 тыс т мазута и 150 тыс т каменного угля в год, сократит загрязнение воздушного бассейна и, кроме того, заметно улучшит технико-экономические показатели ГеоТЭС.
Оценивая состояние проблемы изучения и практического использования геотермальных ресурсов в России в целом, необходимо отметить следующее. Современная практика, организация, техническая и технологическая обеспеченность работ не может быть признана удовлетворительной. Темпы наращивания объемов использования термальных вод остаются низкими, сроки изучения и ввода в эксплуатацию месторождений, а также затраты на их освоение неоправданно завышены, степень использования ресурсов и их теплоэнергетического потенциала очень мала, составляя доли процента от имеющихся возможностей. Не соответствует объективным возможностям и зарубежному опыту научно-технический уровень решения задач в этой области на этапах изучения и оценки месторождений, их обустройства, эксплуатации и разработки. Все современные достижения в практическом использовании геотермальных ресурсов связаны в основном с низкоминерализованными высоко- и среднепотенциальными природными теплоносителями, которые могут быть использованы по прямому циклу без серьезных затрат на решение экологических задач безопасного их сброса. Однако такие теплоносители имеют сравнительно ограниченное распространение и ресурсы. Низкопотенциальные подземные воды пользуются очень широким распространением, охватывая обширные районы страны, в том числе лишенные местных топливных ресурсов, и характеризуются неблагоприятной экологической ситуацией. Однако, введение низкопотенциальных теплоносителей в хозяйственный оборот требует предварительного решения ряда научно-технических и технологических задач, так как в России отсутствует как опыт их эксплуатации по «замкнутой» геоциркуляционной технологии, так и соответствующие технические средства, обеспечивающие глубокую сработку теплоэнергетического потенциала (в первую очередь, тепловые насосы и теплообменное оборудование), а также комплексное использование в качестве гидроминеральных и бальнеологических ресурсов. Накопленный опыт использования энергии недр, возможность решения технических и технологических проблем, уровень подготовленности практических и теоретических вопросов, методы добычи геотермальной тепловой энергии свидетельствуют о том, что основным направлением использования в настоящее время и в ближайшей перспективе является геотермальное теплоснабжение жилищно-коммунальных, сельскохозяйственных и промышленных объектов, за счет которого и может быть получена значительная экономия традиционного органического топлива.