slide thuyết trình báo cáo các NGUỒN NĂNG LƯỢNG THAY THẾ đề tài NĂNG LƯỢNG địa NHIỆT

Cách khai thác.Bước 1 : Xác định nguồn địa nhiệt.Bước 2: Tạo các giếng khoan, bơm nước lạnh xuống và đưa nước nóng hoặc hơi nước lên.... So sánh năng lượng địa nhiệt với năng lượng tái

CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG THAY THẾ

ĐỀ TÀI : NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT NGUỒN NĂNG LƯỢNG SẠCH- NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÔ TẬN.

Giảng viên: Khương Minh Phương.

Sinh viên thực hiện : 1 Hà Thị Vân Anh

TÓM TẮT NỘI DUNG

 Chương 1 : Các vấn đề lý thuyết về năng lượng địa nhiệt.

 Chương 2 : Sử dụng năng lượng địa nhiệt.

 Chương 3 : Địa nhiệt hôm nay và tương lai.

Chương 1 : Các vấn đề lý thuyết về năng lượng địa nhiệt.

 Nguồn nhiệt năng này được tích tụ từ các điều kiện sau :

 Phân hủy các nguyên tố phóng xạ trong lớp vỏ trái đất  là nguồn nhiệt chính

 Tích tụ thông qua sự hấp thụ năng lượng mặt trời của lớp vỏ trái đất

3 Cách khai thác.

 Bước 1 : Xác định nguồn địa nhiệt.

 Bước 2: Tạo các giếng khoan, bơm nước lạnh xuống và đưa nước nóng hoặc hơi nước lên.

4 So sánh năng lượng địa nhiệt với năng lượng tái tạo

Năng lượng địa nhiệt Năng lượng tái tạo khác

Khai thác, sử dụng liên tục Bị hạn chế thời gian sử dụng

Mọi chỗ đều sử dụng được năng

lượng địa nhiệt

Tùy theo khu vực địa lý mới có thể sử

dụng được

Hiệu suất chuyển đổi thành điện cao

(90%)

Hiệu suất chuyển đổi điện thấp

Không phụ thuộc ngoại cảnh ( thời

tiết) => chủ động

Phụ thuộc => bị động

Ẩn sâu trong lòng đất đầu tư cho

thăm dò, tìm kiếm cao

Dễ dàng trong thăm dò và khai thác.Khai thác sẽ tạo biến dạng địa chất Không tạo biến dạng địa chất

5 Phân loại

Năng lượng địa nhiệt

Năng lượng địa nhiệt

Nguồn áp suất địa nhiệt

Nguồn áp suất địa nhiệt

Nguồn NLĐN từ hoạt động núi lửa và magma

a) Nguồn nước nóng.

 Bị nung nóng dưới áp suất cao, ở nhiệt độ > 240ºC

 Tồn tại : trong các tầng đá xốp rỗ hoặc ở trong các khe nứt gãy của đá, được giữ lại bởi một lớp đá khác đặc kín và không thấm nước

b) Nguồn áp suất địa nhiệt.

 Là các nguồn chứa nước muối có nhiệt độ trung bình và khí metan ( hòa tan

 Tồn tại : dưới các tầng trầm tích sâu và bị bao bọc bởi các lớp đất sét và trầm tích không thấm nước

 Áp suất : 34MPa - 140MPa ở độ sâu từ 1500m đến 15000m

 Nhiệt độ : 90ºC đến 200ºC

  

c) Nguồn đá nóng khô.

 Nhiệt độ từ 90ºC - 650ºC

 Nguồn đá này có thể bị nứt gãy

chứa một ít hoặc không chứa nước nóng, không có tính thẩm thấu

 Cách khai thác : khoan sâu đến tầng

đá > tạo nứt gãy > sử dụng chất lỏng làm chất vận chuyển nhiệt bơm qua tầng đá đã bị làm đứt gãy > thu nhiệt

d) Hoạt động núi lửa và magma.

 Magma là đá nóng chảy có nhiệt độ từ 700-1600 0C

 Có độ dày khoảng 24-48km

 Các nguồn magma chứa một nguồn năng lượng khổng lồ, lớn nhất trong các nguồn địa nhiệt

  

CHƯƠNG 2 : SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT

1 Trong sử dụng trực tiếp.

 Biểu đồ 1 : Các lĩnh vực sử dụng trực tiếp nguồn địa nhiệt

 Biểu đồ 2 : Khai thác trực tiếp địa nhiệt trên thế giới

37

22 14

12

7

8

sưởi ấm tắm hơi điều hòa nhiệt độ nhà kính

nuôi trồng thủy sản dịch vụ công nghiệp khác 44

37

14

5

châu Á châu Âu châu Mỹ khu vực khác

Giá thành cho ứng dụng trực tiếp địa nhiệt Áp dụng với nguồn cách điểm sử

dụng không quá 1km

Bảng 2 : Giá hơi nước và cung cấp nước nóng ở những khu vực đòi hỏi phải

khoan giếng (Nguồn world bank).

 Hiện nay khai thác sử dụng cho mục đích

b) Ứng dụng sưởi nhiệt và làm mát.

 Trong năm 2004, có khoảng 20 quốc gia sử dụng trực tiếp địa nhiệt để sưởi

ấm với tổng năng lượng 270 PJ

+ Hơn ½ dùng để sưởi trong phòng

+ 1/3 dùng cho các hồ bơi nước nóng.+ Còn lại : dùng trong công nghiệp và nông nghiệp

c) Ứng dụng bơm địa nhiệt.

 2004, hàng triệu bơm địa nhiệt được lắp đặt trên thế giới, cung cấp khoảng 12GW sản lượng nhiệt

 Hằng năm có khoảng 80.000 bơm địa nhiệt được lắp đặt ở Hoa Kì, 27.000 bơm địa nhiệt được lắp đặt ở Thụy Sĩ

 Điều hòa nhiệt độ bằng bơm địa nhiệt

Cấu tạo :

+ Hệ nối đất : gồm các ống dẫn chôn dưới mặt đất ở gần công trình xây dựng.+ Bơm nhiệt : một máy bơm hút nhiệt từ lưu chất luân chuyển trong ống dẫn.+ Các ống dẫn nhiệt : dùng để phân bố không khí ấm hoặc mát từ bơm địa nhiệt

 Nguyên lý :

nhiệt từ nguồn nóng bốc hơi.

nóng.

ở máy tụ hơi sang hệ thống sưởi và tích tụ lại thành lưu chất ở thể lỏng.

nhiệt độ giảm nhanh.

đầu lại từ đầu.

2 Trong sản xuất điện.

a) 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.

Bước 6 : Dẫn nước lạnh trở lại chu trình hoạt động ban đầu.

 Có hai hướng khai thác :

 Hướng 1 : khoan và tạo ra các giếng để bơm hơi nước và nước nóng từ dưới lòng đất lên → điện năng

 Hướng 2 : khoan và dùng lực tạo ra các vết nứt ở độ sâu 1,5 – 3 km bơm nước lạnh xuống để lấy nhiệt lượng từ các lớp đá tích tụ nhiệt → bơm lên mặt đất

→điện năng

b) Phân loại các nhà máy.

 Nhà máy sản xuất điện

 Nhà máy sản xuất điện

gián tiếp

 Nước nóng: T>182oC

 Nguyên lý: hỗn hợp nước nóng + hơi nước →đưa vào buồng hơi để hạ áp suất→hỗn hợp

chuyển thành hơi→quay tuabin

→phát điện

 Nhà máy hai chu trình

 Nước nóng: T <200 oC

 Nguyên lý: nước nóng địa nhiệt +

nước lỏng thứ cấp →đưa vào

buồng trao đổi nhiệt→nước lỏng thứ cấp bay hơi→làm quay

tuabin→phát điện

 Các nhà máy địa nhiệt trong

tương lai sẽ hoạt động theo

nguyên lý này

c) Mối quan hệ giữa chi phí vốn của nhà máy địa nhiệt và nhiệt độ nguồn

nhiệt

d) Gía và chi phí sản xuất điện từ năng lượng địa nhiệt.

Bảng 3 : Giá đơn vị năng lượng ( Xu Mỹ/kWh)

* Chi phí sản xuất trực tiếp

* Chi phí gián tiếp.

 Phụ thuộc vào vị trí công trình, điều kiện giao thông, mức độ phát triển cơ

+ Khu vực hẻo lánh ở quốc gia đang phát triển : chi phí gián tiếp chiếm 30 – 60% chi phí đầu tư trực tiếp

e) So sánh chi phí, giá sản xuất điện từ các loại năng lượng tái tạo.

 Bảng 6 : Chi phí sản xuất điện từ năng lượng tái tạo tại Việt Nam ( năm 2013).

 Bảng 7 : So sánh một số loại năng lượng tái tạo ở Mỹ.

-c ) Công suất lắp đặt của các nhà máy điện địa nhiệt

Bảng 1: Công suất lặp đặt các nhà máy điện địa nhiệt tại 24 quốc gia trên thế giới với

tổng công suất là 9731.9 MW (năm 2007)

3 Ưu nhược điểm trong khai thác NLĐN

Ưu điểm

-90%) và tuổi thọ hoạt động cao nhất

như

rất ít diện tích

Nhược điểm

tư ban đầu cho tìm kiếm thăm dò cao

rất lớn

độc (1 lượng nhỏ khí lên mặt đất.

  

4 Những lưu ý khi khai thác nguồn năng lượng địa nhiệt

-Không được phép xây dựng nhà máy gần mạch nước phun ,

lỗ phun khí và suối nước nóng

-Cân nhắc và xem xét tác động đến động vật hoang dã và

thực vật→ có kế hoạch giảm nhẹ

CHƯƠNG 3 : ĐỊA NHIỆT HÔM NAY VÀ NGÀY MAI

1 Tiềm năng năng lượng địa nhiệt

 Tiềm năng lớn nhất : quanh vành đai núi lửa- vành đai Thái Bình Dương

và một số núi lửa vành đai Đại Tây Dương

2 Mục tiêu phát triển trên thế giới.

 Nước mỹ - phát điện: 100.000 MWe , sử dụng trực tiếp nhiệt năng và bơm địa nhiệt - 800.000 MWt (2050)

 Châu âu- phát điện: 15 -30 GWe , sử dụng trực tiếp :80.000 MWt (2030)

 Các nước Australia, New Zealand, Inđonesia, Nhật Bản,… cũng đang triển khai tích cực các chương trình khai thác năng lượng địa nhiệt

3 Đánh giá tại Việt Nam

Năm 2010, UBND tỉnh Quảng Trị đã chính thức cấp phép đầu tư xây dựng Nhà máy điện Địa nhiệt tại Đakrông với công suất 25 MW

4 Những cơ hội và thác thức của ngành

Cơ hội

 Nguồn địa nhiệt vô tận →khai

thác bền vững

 Nhu cầu tiêu thụ năng lượng trên

thế giới ngày càng tăng cao trong

khi năng lượng truyền thống

đang dần cạn kiệt

Thách thức

 Công nghệ hiện đại

 Nguồn vốn đầu tư là rất lớn

 Rủi ro tài chính (2,5 triệu 1MW công suất theo thiết kế.)

euro- Rủi ro về môi trường

 Kỹ thuật xử lý địa chất phức tạp