Верхне-Мутновская ГеоТЭС

Состояние геотермальной энергетики в России

Верхне-Мутновская ГеоТЭС мощностью 12 Мвт (3х4 МВт) является опытно-промышленной очередью Мутновской ГеоТЭС проектной мощно- стью 200 МВт, создаваемой для электроснабжения Петропавловск- Камчатского промышленного района.

В настоящее время на площадке имеются три эксплуатационные сква-

жины, суммарный дебит пара из которых превышает потребность трех уста-

навливаемых энергомодулей по 4 МВт с паровыми турбинами. Кроме того,

эти энергомодули не полностью используют тепло отсепарированной тер- мальной воды, закачиваемой в пласт с температурой 150°C. В проекте после- дующих очередей Мутновской ГеоТЭС также не предусматривается исполь- зование тепла термальной воды, поэтому с применением только паровых турбин общая мощность ГеоТЭС на Мутновском месторождении не превы- сит 200 МВт.

Предлагается в течение трех лет разработать и испытать на Верхне- Мутновской ГеоТЭС пилотный двухконтурный аммиачный энергомодуль мощностью 6 МВт, работающий на избыточном паре из существующих скважин и тепле сбросной геотермальной воды, которая будет дополнитель-

но охлаждаться до 100°C.

Создание и испытания пилотного образца аммиачного энергомодуля позволит (наряду с наращиванием мощности Верхне-Мутновской станции до

18 МВт) на 40-50% увеличить мощность Мутновской ГеоТЭС при тех же объемах бурения путем совместного применения паровых и аммиачных энергоустановок. При этом себестоимость электроэнергии снижается на 20-

30% за счет более эффективного использования геотермального тепла.

Комбинированные ГеоТЭС – будущее геотермальной энергетики

Камчатки

Два крупнейших месторождения парогидротерм Камчатки – разраба- тываемое Мутновское и перспективное Нижне-Кошелевское, способные на многие десятилетия полностью обеспечить энергетические потребности ре- гиона, расположены в горных местностях с неблагоприятным климатом. Среднегодовая температура отрицательная, глубина снега до 10 м. Это суще- ственно затрудняет и удорожает строительство и эксплуатацию геотермаль- ных электростанций.

Как известно, поступающая из геотермальных скважин пароводяная

смесьимеетсложныйхимсостав.Содержаниесолейвводянойфазедо2г/л,

в том числе много кремнекислоты, в паре значительное количество некон-

денсирующихся газов, включая сероводород. Это ограничивает возможность глубокого использования теплового потенциала геотермального теплоноси- теля в традиционном цикле ГеоТЭС с конденсационными паровыми турби- нами, не позволяя получать дополнительный пар расширением воды и глубо- кий вакуум в конденсаторе. Сильный ветер, мороз, обильные снегопады в со- четании с высокой влажностью созда-ют угрозу образования льда в обычно применяемых на ГеоТЭС влажных градирнях, что может привести к остано-

ву энергоблоков и даже к разрушению градирен.

На предлагаемых ГеоТЭС комбинированного цикла эти проблемы в значительной степени решаются. Если применить паровые турбины с близ- ким к атмосферному противодавлением и направить отработанный пар в конденсатор, являющийся одновременно парогенератором нижнего контура станции с турбинами на низкокипящем незамерзающем рабочем теле, то суммарную выработку электроэнергии можно значительно повысить за счет снижения температуры отвода тепла из цикла. Конденсация пара низкоки- пящего рабочего тела осуществляется в воздушном конденсаторе, поэтому полезная мощность станции зимой значительно возрастает вместе с ростом потребности в электроэнергии. Кроме того, нет затрат пара на эжекторы для удаления неконденсирующихся газов, можно также частично использовать тепло геотермальной воды для перегрева пара низкокипящего рабочего тела. Облегчается зимняя эксплуатация станции, так как нет открытого контакта воды с воздухом (станция "сухая"), а температура воды в теплообменных аппаратах и трубопроводах не опускается ниже 60 °С.

Комбинированные ГеоТЭС уже работают за рубежом, но в районах с тропическим климатом, где их эффективность не может проявиться в полную силу из-за высоких температур воздуха. Для северных районов вышеуказан- ные преимущества таких станций обеспечивают большие перспективы их

применения.Впроходящемсейчасмеждународномтендеренастроительство