Утилизация геотермальных ресурсов на основе преобразования энергии однофазного водного теплоносителя в бинарных установках

Рассматривается современное состояние и актуальность развития бинарных энерготехнологий для утилизации тепла геотермальных электростанций. Показаны масштабы и «география» распространения бинарных установок за рубежом. Представлены основные подходы и принципы проектирования отечественных геотермальных бинарных установок. Освещены вопросы выбора органических тел для энергоустановок с бинарным циклом. Рассмотрены технические характеристики и конструктивные особенности оборудования пилотной бинарной установки мощностью 2,5 МВт, утилизирующей сбросной сепарат Паужетской ГеоЭС. Показаны результаты расчета переменных режимов работы бинарной турбины Паужетской ГеоЭС с учетом изменения расхода и температуры сепарата и охлаждающей воды. Описана принципиальная схема и особенности работы системы вакуумирования, заправки и опорожнения рабочего контура Паужетской ГеоЭС. Определены перспективные энергетические проекты с использованием бинарных установок. Сформирован перечень планируемых НИОКР по отработке и совершенствованию российских бинарных энерготехнологий.

геотермальная электростанция, однофазный геотермальный теплоноситель, бинарный цикл, рабочее тело, турбогенератор, теплообменник, тепловая схема, оптимизационные исследования, geothermal power plant, geothermal water, binary cycle(organic Rankine cycle ORC), organic working fluid, turbine generator, heat exchanger, schematic of geothermal ORC, parameter optimization

1. Москвичева А.Л., Попов А.Е. Геотермальная электростанция на реке Паратунка // Геотермия. 1970. Т. 2. С. 1561-1571.

2. Томаров Г.В., Никольский А.И., Семенов В.Н., Шипков А.А. Развитие российских геотермальных энергетических технологий // Теплоэнергетика. 2009. № 11. С. 2-12.

3. Томаров Г.В., Никольский А.И., Семенов В.Н., Шипков А.А., Паршин Б.Е. Тенденции и перспективы развития геотермальной энергетики // Теплоэнергетика. 2012. № 11. С. 26-35.

4. Bertani R. Geothermal Power Generation in the World 2005-2010 Update Report // Proc. World Geothermal Congress - 2010 / Bali, Indonesia. 25-29 April 2010.

5. Franco A., Villani M. Optimal design of binary cycle power plants for water-dominated, medium- temperature geothermal fields // Geothermics. 2009. Vol. 38, No. 4. P. 379-391.

6. Бутузов В.А., Томаров Г.В., Шетов В.Х. Реализация геотермального проекта в Краснодарском крае: I этап модернизации // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2011. № 2. С. 42-47.