Výhody a nevýhody geotermální energie

Geotermální energie je obnovitelný zdroj energie. Zahrnuje to využití tepla uloženého pod našimi nohama, tj. Uvnitř zemského povrchu. Lze jej použít ve velkém měřítku (na úrovni veřejných služeb) k výrobě elektřiny, ale také v menším měřítku v domácnostech a podnicích za účelem zajištění vytápění a chlazení,

Geotermální energie byla dlouhodobě využívána čas, ale není tak známý jako jiné alternativní zdroje energie, jako je solární a větrná energie.

Abychom se o tomto zdroji energie dozvěděli více, připravili jsme krátký přehled jeho nejdůležitějších výhod a nevýhod; podrobnější informace najdete také níže na stránce.

Poznámka: Tento seznam je založen na dvou hlavních způsobech, jak dnes využíváme geotermální energii: Výroba elektřiny pomocí geotermálních elektráren a geotermálních systémů vytápění a chlazení .

Na této stránce:

• Výhody a nevýhody geotermální energie
• Co je to geotermální energie?
• Výhody
• Šetrné k životnímu prostředí
• Obnovitelné a udržitelné
• Masivní potenciál
• Stabilní
• Vytápění a chlazení
• Nevýhody
• Problémy životního prostředí
• Nestabilita povrchu
• Specifické pro konkrétní místo
• Problémy s udržitelností
• Závěrečné myšlenky

Klady a zápory geotermální energie

Co je to geotermální energie?

Zemská kůra je tvořena kameny a vodou a vrstvou horké roztavené horniny (magma ) pod tím. Magma je velmi horká – žhavější než povrch slunce.

Teplo produkované magmou je obrovským zdrojem energie a lze ji přeměnit na elektřinu. Abychom to mohli udělat, vrtáme se dolů do země a zpravidla platí, že čím níže se dostanete, tím je to teplejší.

Podzemní teplo se používá k ohřevu vody, která se mění na páru. Tato pára se poté použije k roztočení turbíny umístěné nad zemí, která vyrábí elektřinu pro rozvodnou síť.

Geotermální energie je obnovitelný zdroj energie, který je téměř zcela bez znečištění a je trvale spolehlivý.

Výhody geotermální energie

Šetrné k životnímu prostředí

Geotermální energie je obecně považována za šetrnou k životnímu prostředí.

Uhlíková stopa geotermální elektrárny je minimální. Průměrná geotermální elektrárna uvolňuje podle EIA o 99% méně oxidu uhličitého (CO2) za každou megawatthodinu (MWh) elektřiny, kterou vyrobí.

I když existuje několik znečišťujících aspektů využívání geotermální energie, ve srovnání se znečištěním spojeným s konvenčními zdroji fosilních paliv, jako je uhlí a zemní plyn, jsou tyto aspekty malé.

Další rozvoj našich geotermálních zdrojů je považován za užitečný v boji proti globálnímu oteplování.

Obnovitelné a udržitelné

Geotermální nádrže pocházejí z přírodních zdrojů a jsou přirozeně doplňovány . Geotermální energie je proto obnovitelným zdrojem energie.

„Udržitelné“ je další označení používané pro obnovitelné zdroje energie. Jinými slovy, geotermální energie je zdroj, který si dokáže udržet vlastní míru spotřeby – na rozdíl od konvenčních zdrojů energie. jako je uhlí a fosilní paliva.

Podle vědců energie v našich geotermálních rezervoářích vydrží doslova miliardy let.

Masivní potenciál

Celosvětová spotřeba energie je v současné době asi 17 terawattů (TW) energie ze všech zdrojů, jak fosilních, tak i obnovitelných.

I když to může znít jako hodně, ve skutečnosti je ve Zemi mnohonásobně více energie než energie uložené v Zemi! přístup k většině geotermálních energií je obtížný a / nebo nerentabilní. Realistické odhady potenciálu geotermálních elektráren se pohybují mezi 0,035 až 2 TW.

Geotermální elektrárny po celém světě v současnosti dodávají pouze 12,7 gigawattů (GW) elektřina s instalovaným geotermálním topným výkonem a bi t vyšší při 28 GW. To znamená, že existuje velký prostor pro další výrobu geotermální energie.

Stabilní

Geotermální energie je spolehlivým zdrojem energie.

Můžeme předvídat výstupní výkon geotermální elektrárny s pozoruhodnou přesností.To není případ solární energie a větru, kde počasí hraje při výrobě energie velkou roli. Geotermální elektrárny jsou proto vynikající pro splnění energetické potřeby základního zatížení.

Geotermální elektrárny mají vysoký kapacitní faktor – skutečný výkon se velmi blíží celkovému instalovanému výkonu.

Globální průměr výkon v roce 2017 přesáhl 80% (kapacitní faktor) z celkového instalovaného výkonu, ale bylo realizováno až 96%.

Skvělé pro vytápění a chlazení

Výroba elektřiny pomocí geotermální energie energie vyžaduje vysoké teploty vody – více než 150 ° C (asi 300 ° F) nebo vyšší – aby bylo možné účinně otáčet turbíny vyrábějící energii.

Druhým, snazším způsobem využití geotermální energie je použijte jej pro vytápění a chlazení. Tento přístup využívá (relativně malý) teplotní rozdíl mezi povrchovým a pozemním zdrojem.

Země je obecně odolnější vůči sezónním teplotním změnám než vzduch. V důsledku toho může země jen několik stop pod povrchem působit jako chladič / zdroj s geotermálním tepelným čerpadlem – podobně elektrické tepelné čerpadlo využívá teplo přítomné ve vzduchu.

V posledních několika letech jsme zaznamenali obrovský nárůst počtu majitelů domů, kteří využívají geotermální vytápění / chlazení.

Nevýhody geotermální energie

Problémy životního prostředí

Pod povrchem Země je velké množství skleníkových plynů. Při použití geotermální energie některé z těchto plynů unikají směrem k povrchu a do atmosféry. Tyto emise bývají v blízkosti geotermálních elektráren vyšší.

Geotermální elektrárny generují malé množství emisí oxidu siřičitého a oxidu křemičitého. Nádrže mohou také obsahovat stopy toxických těžkých kovů, včetně rtuti, arsenu a boru.

To znamená, že znečištění spojené s geotermální energií je velmi nízká a jen malý zlomek toho, co vidíme u uhelné energie a fosilních paliv els. Podle Unie dotčených vědců dále nebyly v USA hlášeny žádné případy kontaminace vody z geotermálních lokalit v USA.

Nestabilita povrchu (zemětřesení)

Výstavba geotermálních elektráren může ovlivnit stabilitu půdy. Geotermální elektrárny ve skutečnosti vedly k poklesu (potopení zemského povrchu) jak v Německu, tak na Novém Zélandu.

Zemětřesení lze vyvolat hydraulickým štěpením, které je nedílnou součástí vývoje vylepšeného geotermálního systému (EGS) elektrárny.

V roce 2006 vyvolala výstavba geotermální elektrárny ve Švýcarsku zemětřesení o síle 3,4 stupně Richterovy stupnice.

Drahé

Komerční projekty geotermální energie jsou drahé. Celkové náklady na instalaci obvykle končí někde mezi 2,5–5 miliony dolarů pro geotermální elektrárnu s kapacitou 1 megawatt (MW).

Průzkum a vrtání nových nádrží hraje velkou roli při zvyšování nákladů a obvykle představuje polovinu celkových nákladů.

Jak již bylo zmíněno, většinu geotermálních zdrojů nelze využít v nákladově efektivním způsobem, přinejmenším ne se současnou technologií, úrovní dotací a cenami energie.

Počáteční náklady na geotermální systémy vytápění a chlazení pro domácnosti a komerční budovy jsou také vysoké. To znamená, že tyto systémy vám pravděpodobně ušetří peníze roky, a proto by měly být považovány za dlouhodobé investice. Instalace tepelných čerpadel na zemi obvykle stojí 15 000–40 000 $, přičemž doba návratnosti je obvykle 10–20 let.

Specifické místo

Dobré geotermální nádrže se těžko hledají. Některým zemím bylo požehnáno velkým zdrojem – například Island a Filipíny uspokojují téměř třetinu své poptávky po elektřině geotermální energií.

Pokud je geotermální energie transportována na velké vzdálenosti pomocí horké vody (ne elektřiny), je třeba zohlednit významné energetické ztráty.

Problémy udržitelnosti

Dešťová voda prosakuje zemským povrchem a do geotermálních nádrží po tisíce let. Studie ukazují, že nádrže mohou být vyčerpány, pokud je tekutina odstraněna rychleji než vyměněna.

Je možné vyvinout úsilí k vstřikování kapaliny zpět do geotermální nádrže poté, co byla využita tepelná energie (turbína vyrobila elektřinu).

Geotermální energie je udržitelná, pokud je nádrž řádně spravována . To není problém pro obytné geotermální vytápění a chlazení, kde se geotermální energie využívá jinak než v geotermálních elektrárnách.

Geotermální energie: čistý zdroj energie zadržovaný vysokými počátečními náklady

Závěrem je toto: Geotermální energie je obecně považována za ekologickou, udržitelnou a spolehlivou. Díky tomu je na některých místech geotermální energie samozřejmostí, ale vysoké počáteční náklady nám brání v realizaci plného potenciálu.

Jak velký vliv bude mít geotermální energie na naše energetické systémy v budoucnu, závisí na technologickém pokroku, cenách energie a politice (dotace). Nikdo vlastně neví, jak bude vypadat situace za jednu nebo dvě desetiletí.

Možná budete chtít tento článek porovnat se zbytkem kladů a záporů série: