Zalety i wady energii geotermalnej

Energia geotermalna to odnawialne źródło energii. Polega na wykorzystaniu ciepła zmagazynowanego pod naszymi stopami, czyli wewnątrz powierzchni Ziemi. Może być używany na dużą skalę (na poziomie mediów) do wytwarzania energii elektrycznej, ale także na mniejszą skalę w domach i firmach w celu zapewnienia ogrzewania i chłodzenia.

Energia geotermalna jest eksploatowana od dawna czasu, ale nie jest tak dobrze znane, jak inne alternatywne źródła energii, takie jak energia słoneczna i wiatrowa.

Aby pomóc Ci dowiedzieć się więcej o tym źródle zasilania, zebraliśmy krótki przegląd jego najważniejszych zalet i wad; Więcej szczegółowych informacji można znaleźć w dalszej części strony.

Uwaga: Ta lista jest oparta na dwóch głównych sposobach wykorzystywania energii geotermalnej dzisiaj: Wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą elektrowni geotermalnych oraz geotermalnych systemów ogrzewania i chłodzenia .

Na tej stronie:

• Zalety i wady energii geotermalnej
• Co to jest energia geotermalna?
• Zalety
• Przyjazny dla środowiska
• Odnawialne i zrównoważone
• Ogromny potencjał
• Stabilny
• Ogrzewanie i chłodzenie
• Wady
• Problemy środowiskowe
• Niestabilność powierzchni
• Specyficzne dla lokalizacji
• Problemy ze zrównoważonym rozwojem
• Przemyślenia końcowe

Zalety i wady energii geotermalnej

Co to jest energia geotermalna?

Skorupa ziemska składa się ze skał i wody, a warstwa gorącej stopionej skały (magma ) poniżej. Magma jest bardzo gorąca – gorętsza nawet niż powierzchnia Słońca.

Ciepło wytwarzane przez magmę jest potężnym źródłem energii i można ją przekształcić w elektryczność. Aby to zrobić, zagłębiamy się w ziemię i z reguły im niżej idziesz, tym robi się cieplej.

Podziemne ciepło jest wykorzystywane do podgrzewania wody, która zamienia się w parę. Ta para jest następnie wykorzystywana do obracania turbiny znajdującej się nad ziemią, która wytwarza energię elektryczną dla sieci.

Energia geotermalna to odnawialne źródło energii, które jest prawie całkowicie wolne od zanieczyszczeń i niezmiennie niezawodne.

Zalety energii geotermalnej

Przyjazna dla środowiska

Energia geotermalna jest ogólnie uważana za przyjazną dla środowiska.

Ślad węglowy elektrowni geotermalnej jest minimalny. Według OOŚ przeciętna elektrownia geotermalna emituje o 99% mniej dwutlenku węgla (CO2) na każdą megawatogodzinę (MWh) wytwarzanej przez nią energii elektrycznej.

Chociaż istnieje kilka aspektów związanych z wykorzystywaniem energii geotermalnej, które powodują zanieczyszczenie, są one niewielkie w porównaniu z zanieczyszczeniami związanymi z konwencjonalnymi źródłami paliw kopalnych, takimi jak węgiel i gaz ziemny.

Dalszy rozwój naszych zasobów geotermalnych jest uważany za pomocny w walce z globalnym ociepleniem.

Odnawialne i zrównoważone

Zbiorniki geotermalne pochodzą z zasobów naturalnych i są naturalnie uzupełniane . Energia geotermalna jest zatem odnawialnym źródłem energii.

„Zrównoważony” to kolejna etykieta odnosząca się do odnawialnych źródeł energii. Innymi słowy, energia geotermalna jest zasobem, który może utrzymać własny wskaźnik zużycia – w przeciwieństwie do konwencjonalnych źródeł energii takich jak węgiel i paliwa kopalne.

Według naukowców energia w naszych zbiornikach geotermalnych wystarczy na dosłownie miliardy lat.

Ogromny potencjał

Ogólnoświatowe zużycie energii obecnie wynosi około 17 terawatów (TW) energii ze wszystkich źródeł, zarówno kopalnych, jak i odnawialnych.

Chociaż może się to wydawać dużo, w rzeczywistości jest wiele razy więcej energii niż ta zmagazynowana wewnątrz Ziemi! Dostęp do większości energii geotermalnej jest trudny i / lub nieopłacalny. Realistyczne szacunki dotyczące potencjału elektrowni geotermalnych wahają się między 0,035 a 2 TW.

Elektrownie geotermalne na całym świecie dostarczają obecnie zaledwie 12,7 gigawatów (GW) energia elektryczna, z zainstalowaną mocą ogrzewania geotermalnego a bi t wyższa przy 28 GW. Oznacza to, że istnieje wiele możliwości dla dodatkowej produkcji energii geotermalnej.

Stabilny

Energia geotermalna jest niezawodnym źródłem energii.

Potrafimy przewidzieć moc generowaną przez elektrownię geotermalną z niezwykłą dokładnością.Nie dotyczy to słońca i wiatru, gdzie pogoda odgrywa ogromną rolę w produkcji energii. Dlatego elektrownie geotermalne doskonale nadają się do zaspokojenia zapotrzebowania na energię obciążenia podstawowego.

Elektrownie geotermalne mają wysoki współczynnik wydajności – rzeczywista moc wyjściowa jest bardzo bliska całkowitej mocy zainstalowanej.

Średnia globalna moc wyjściowa przekroczyła 80% (współczynnik mocy) całkowitej zainstalowanej mocy w 2017 r., ale aż 96% zostało zrealizowanych.

Świetne do ogrzewania i chłodzenia

Wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą energii geotermalnej energia wymaga wysokich temperatur wody – ponad 150 ° C (około 300 ° F) lub wyższych – w celu efektywnego obracania turbin wytwarzających energię.

Innym, łatwiejszym sposobem wykorzystania energii geotermalnej jest używaj go do ogrzewania i chłodzenia. Podejście to wykorzystuje (stosunkowo niewielką) różnicę temperatur między powierzchnią a źródłem gruntowym.

Ziemia jest generalnie bardziej odporna na sezonowe zmiany temperatury niż powietrze. W rezultacie grunt zaledwie kilka stóp pod powierzchnią może działać jako radiator / źródło z geotermalną pompą ciepła – podobnie jak elektryczna pompa ciepła wykorzystuje ciepło obecne w powietrzu.

W ciągu ostatnich kilku lat zaobserwowaliśmy ogromny wzrost liczby właścicieli domów, którzy wykorzystują ogrzewanie / chłodzenie geotermalne.

Wady energii geotermalnej

Problemy środowiskowe

Pod powierzchnią ziemi występuje obfitość gazów cieplarnianych. Gdy wykorzystywana jest energia geotermalna, część z nich ulatnia się na powierzchnię i do atmosfery. Emisje te są zwykle wyższe w pobliżu elektrowni geotermalnych.

Elektrownie geotermalne wytwarzają niewielkie ilości dwutlenku siarki i krzemionki. Zbiorniki mogą również zawierać śladowe ilości toksycznych metali ciężkich, w tym rtęci, arsenu i boru.

To powiedziawszy, zanieczyszczenie związane z energią geotermalną jest bardzo niska i stanowi zaledwie niewielki ułamek tego, co widzimy w przypadku energii węglowej i paliw kopalnych els. Co więcej, według Union of Concerned Scientists nie zgłoszono przypadków skażenia wody z lokalizacji geotermalnych w USA.

Niestabilność powierzchni (trzęsienia ziemi)

Budowa elektrowni geotermalnych może wpłynąć na stabilność gruntu. W rzeczywistości elektrownie geotermalne doprowadziły do osiadania (zatonięcia powierzchni Ziemi) zarówno w Niemczech, jak i Nowej Zelandii.

Trzęsienia ziemi mogą być wywoływane z powodu szczelinowania hydraulicznego, które jest nieodłączną częścią rozwoju ulepszonego systemu geotermalnego (EGS).

W 2006 roku budowa elektrowni geotermalnej w Szwajcarii wywołała trzęsienie ziemi o sile 3,4 stopnia w skali Richtera.

Kosztowne

Komercyjne projekty energii geotermalnej są drogie. Całkowite koszty instalacji zwykle kończą się na około 2,5–5 mln USD w przypadku elektrowni geotermalnej o mocy 1 megawata (MW).

Eksploracja i wiercenie nowych zbiorników odgrywa dużą rolę w podnoszeniu kosztów i zazwyczaj stanowi połowę całkowitych kosztów.

Jak wspomniano wcześniej, większości zasobów geotermalnych nie można wykorzystać w opłacalny sposób, przynajmniej nie przy obecnej technologii, poziomie dotacji i cenach energii.

Koszty geotermalnego ogrzewania i chłodzenia domów i budynków komercyjnych również są wysokie. To powiedziawszy, systemy te prawdopodobnie pozwolą Ci zaoszczędzić pieniądze przez wiele lat i dlatego powinny być traktowane jako inwestycje długoterminowe. Gruntowe pompy ciepła zwykle kosztują 15 000–40 000 USD za zainstalowanie i generalnie mają okres zwrotu 10–20 lat.

Specyficzne dla lokalizacji

Trudno o dobre zbiorniki geotermalne. Niektóre kraje zostały obdarzone wspaniałymi zasobami – na przykład Islandia i Filipiny zaspokajają prawie jedną trzecią swojego zapotrzebowania na energię elektryczną dzięki energii geotermalnej.

Jeśli energia geotermalna jest transportowana na duże odległości za pomocą gorącej wody (nie elektryczność), należy wziąć pod uwagę znaczne straty energii.

Zagadnienia dotyczące zrównoważonego rozwoju

Woda deszczowa przedostaje się przez powierzchnię ziemi do zbiorników geotermalnych przez tysiące lat. Badania pokazują, że zbiorniki mogą się wyczerpać, jeśli płyn zostanie usunięty szybciej niż zastąpiony.

Można podjąć wysiłki, aby wtryskiwać płyn z powrotem do złoża geotermalnego po wykorzystaniu energii cieplnej (turbina wytworzyła energię elektryczną).

Energia geotermalna jest zrównoważona, jeśli zbiorniki są odpowiednio zarządzane . Nie stanowi to problemu w przypadku geotermalnego ogrzewania i chłodzenia mieszkań, gdzie energia geotermalna jest wykorzystywana inaczej niż w elektrowniach geotermalnych.

Energia geotermalna: czyste źródło energii powstrzymywane przez wysokie koszty początkowe

Podsumowując: energia geotermalna jest ogólnie uważana za przyjazną dla środowiska, zrównoważoną i niezawodną. To sprawia, że energia geotermalna jest w niektórych miejscach oczywista, ale wysokie koszty początkowe uniemożliwiają nam wykorzystanie pełnego potencjału.

Wpływ energii geotermalnej na nasze systemy energetyczne w przyszłości zależy od postępu technologicznego, cen energii i polityki (dotacje). Nikt tak naprawdę nie wie, jak sytuacja będzie wyglądać przez dekadę w dół.

Możesz porównać ten artykuł z pozostałymi zaletami i wadami seria: