Mutnovskaya GeoPP je najväčšia geotermálna elektráreň v Rusku

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Počet geotermálnych ložísk je u nás, podobne ako inde vo svete, bohužiaľ obmedzený. Ale vedľa mnohých z týchto zdrojov boli postavené špeciálne stanice na výrobu elektriny. Ich výhodou sú v prvom rade veľmi nízke náklady na dodávanú energiu. V Rusku je najväčším a najznámejším GeoPP Mutnovskaya.

Kde to je

Táto veľká stanica sa nachádza v údolí sopky Mutnovskij na juhu Kamčatky, v okrese Elizovsky, pri pravom prameni rieky Falshivaya. Výrobný areál tohto priemyselného objektu sa nachádza v nadmorskej výške až 780 m nad morom. Mesto Petropavlovsk-Kamčatskij sa nachádza približne 116 km od stanice.

Neďaleko tohto GeoPP je ďalšie podobné zariadenie – staršia Verkhne-Mutnovskaya GTPP, ktorá sa považuje prevažne za experimentálnu. Najbližšia osada k tejto stanici je obec Dachny. Je to on, kto zvyčajne slúži ako tranzitný bod pre turistov, ktorí prichádzajú do okresu Elizovsky na území Kamčatky a rozhodnú sa skontrolovať stanicu, ako aj vyliezť na sopku Mutnovsky.

Všeobecný popis

Stanica Mutnovskaja pozostáva z troch stupňov energetických jednotiek. Hlavné zóny v tomto zariadení, ako aj v akomkoľvek inom podobnom zariadení, sú:

• generovanie pary;
• parná turbína.

Prvé zahŕňajú:

• geotermálne vrty;
• separátory prvého stupňa, vzdialené až 1 km od vrtov.

Konštrukcia častí parnej turbíny pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• oddeľovače druhého stupňa;
• výkonné parné turbíny vybavené kondenzátorom a chladiacou vežou.

Všetky zariadenia stanice sú vzájomne prepojené do jedného komplexu. Samostatne, v GeoPP Mutnovskaja, bolo postavené iba protipožiarne zariadenie a sklad paliva a mazív. Ďalšou vlastnosťou tohto zariadenia je, že je plne automatizované.

Popri pozemku stanice vedie pod zemou potrubie s horúcou parou. Pracovníci Mutnovskej tak vyriešili problém čistenia svojho územia. Sneh, ako aj inde na polostrove Kamčatka, je v oblasti, kde sa stanica nachádza, veľmi častý. A ak sa ho nezbavíte, môže sa stať veľkou prekážkou pre fungovanie GeoPP.

Zariadenia používané na tejto stanici sú schopné odolať zemetraseniam s magnitúdou 7. V 8 bodoch sú všetky nastavenia tohto objektu deaktivované, ale zostanú v pohotovostnom režime. Samotné budovy GeoPP majú veľmi pevnú štruktúru. Sú určené na zemetrasenia s magnitúdou 9.

Keď bola stanica postavená

Výnos Ústredného výboru CPSU „O integrovanom rozvoji regiónu Ďalekého východu“bol vydaný v roku 1987. Tento dokument okrem iného poukázal na dôležitosť geotermálnych zariadení Kamčatky. Vtedy padlo rozhodnutie uviesť do prevádzky o desať rokov neskôr, v roku 1997, nový GeoPP - Mutnovskaya. Podľa vtedy vypracovaného projektu mala byť pôvodne kapacita tejto stanice 50 000 MW. Do roku 1998 sa toto číslo malo zvýšiť na 200 tisíc MW.

Takéto veľkolepé plány sovietskej vlády sa však, žiaľ, nenaplnili. ZSSR sa zrútil. A hoci spoločnosť OJSC Geoterm, ktorá je zodpovedná za realizáciu plánu výstavby pre Mutnovskaya GeoPP, bola založená už v roku 1994, samotná výstavba tohto zariadenia začala až v roku 2000.

Prvý blok novej stanice bol uvedený do prevádzky v roku 2001. Jej kapacita bola až 25 MW. Následne sa GeoPP postupne dokončoval a rozvíjal. K dnešnému dňu je to, ako už bolo spomenuté, najväčšia a najvýkonnejšia geostanica v Rusku. Spolu so starou GTPP Verkhne-Mutnovskaya dnes táto výroba zásobuje elektrinou tretinu polostrova Kamčatka.

Ako získavajú elektrinu

Mutnovskaya GeoPP funguje, ako každá iná geotermálna stanica, podľa pomerne jednoduchého princípu. Transformujte teplo vo vnútri zemskej kôry v tomto objekte takto:

• voda sa naleje do zeme cez injekčnú studňu, čo vedie k tvorbeumelé kúpalisko;
• prirodzene vyhrievaná bazénová voda sa mení na paru;
• para prúdi cez druhý vrt k lopatkám turbíny.

Okrem toho sa energia otáčania turbíny cez generátor premieňa na elektrickú energiu. Na tomto princípe fungujú všetky najväčšie geotermálne elektrárne, vrátane Mutnovskej, Mendelejevskej, Okeanskej atď., ako aj nie príliš veľké zariadenia tohto typu.

Výzvy pri výrobe energie

Celkovo tu bolo počas existencie stanice Mutnovskaja vyvŕtaných viac ako 100 hlbokých vrtov. Charakteristickým znakom využívania geotermálnych zdrojov na výrobu elektriny je však to, že takýto prieskum nie je ani zďaleka vždy efektívny. A s tým sa, žiaľ, nedá robiť absolútne nič. Pracovníci stanice sa preto z času na čas musia zmieriť s „geologickými poruchami“.

Ďalším problémom pri výrobe elektriny týmto spôsobom je, že studne v priemyselných zariadeniach tohto typu majú tendenciu časom postupne strácať svoju produktivitu v dôsledku prerastania pórov soľami. Preto v GeoPP, vrátane Mutnovskej, je potrebné neustále vykonávať pomerne nákladné geologické prieskumy, aby bolo možné vŕtať nové produktívne vrty.

Funkcie stanice

Na geotermálnom poli Mutnovsky sa ako nosič tepla využíva dostatočne vlhká para, ktorej teplota je 240 C.je prevažne uhličitý. Para tiež obsahuje dusík, kyslík, sírovodík, metán a vodík.

Tepelné jednotky na tejto stanici sú kombinované s binárnym cyklom. Práve tento dizajn vám umožňuje vyrábať elektrickú energiu s minimálnymi stratami. V súlade s tým sú náklady na energiu dodávanú do všeobecnej siete Kamčatky z tohto zariadenia veľmi nízke. Rovná sa približne 3,66 p. pre 1 kW. Pre porovnanie: rovnaký údaj pre dieselové elektrárne je asi 60 rubľov. Vďaka použitiu inovatívnych technológií je Mutnovskaya GeoPP považovaná za jedno z najmodernejších zariadení tohto typu na svete.

Vrty dostupné na stanici boli vyvŕtané do hĺbky až 2200 m. V skutočnosti je v zariadení iba asi 30 fungujúcich produktívnych baní.

Všetky druhy nečistôt a vody z pary sa pred vstupom pary do lopatiek turbíny odstraňujú na stanici v špeciálnych separátoroch. Ďalej chladiaca kvapalina prechádza cez jemné filtre. Odpad zostávajúci po spracovaní sa najskôr privádza do usadzovacích nádrží a potom sa odvádza do rieky Falshivaya. Charakteristickým znakom stanice Mutnovskaya je para pri dostatočne nízkej teplote - 300 C.

Elektrina

Z generátorov, tak ako v každej inej elektrárni, energia v Mutnovskej GeoPP vstupuje do distribučných zariadení. Odpadová para kondenzuje v špeciálnych chladiacich vežiach. Ďalej sa výsledná voda čistí, čerpáspäť do studní a prechádzajú novým pracovným cyklom.

Reliéf na Kamčatke je veľmi zložitý. Preto vysokonapäťové vedenie, ktoré prenáša elektrinu zo stanice do všeobecnej siete polostrova, bolo kedysi postavené len jedno. Celková dĺžka tohto prenosového vedenia je 70 km.

Zariadenia pre zamestnancov

Personál stanice musí samozrejme pracovať vo veľmi náročných klimatických podmienkach. Sila vetra v miestach, kde sa nachádza Mutnovskaya GeoPP, môže dosiahnuť 50 m/s. Počasie sa tu často mení niekoľkokrát za deň.

Zamestnanci stanice, ako aj väčšiny iných podobných zariadení, pracujú na princípe rotácie. Na stanicu sa musia dostať na nákladných autách KamAZ alebo terénnych vozidlách. V obzvlášť ťažkých poveternostných podmienkach možno na dopravu pracovníkov do GeoPP použiť aj helikoptéry.

Personál na stanici býva v pohodlnom hosteli. Premyslené z hľadiska pohodlia personálu a samotnej infraštruktúry tohto zariadenia. Pre pracovníkov v GeoPP Mutnovskaya je vybavená posilňovňa, knižnica, bazén a sauna. Na stanici je samozrejme oddychová miestnosť.