Гибридные системы геотермальных энергоустановок и перспективы извлечения ценных химических компонетов из геотермальных рассолов

Ресурсы среднепотенциальных термальных вод ВПАБ (80…100 оС) составляют 1 млн. м3/сут. Используется менее 1 % этих ресурсов. Скважины эксплуатируются только в холодное время года, а многие скважины находятся в консервации из-за отсутствия потребителя. Эффективное освоение таких ресурсов является важной задачей геотермальной энергетики. Использование среднепотенциальных термальных вод в бинарных ГеоЭС с ГЦС малоэффективно, что связано с огромными энергетическими затратами на добычу и закачку больших объемов воды. Перспективными для эффективного освоения среднепотенциальных геотермальных ресурсов являются геотермально-парогазовые энергетические системы (ГПЭС). В ГПЭС выхлопные газы ГТУ используются для испарения и перегрева рабочего агента, циркулирующего в контуре ГеоЭС. Нагрев до температуры испарения рабочего агента в ГеоЭС осуществляется за счет термальной воды, циркулирующей в ГЦС. В ГПЭС температура отработанной термальной воды снижается до низкого значения, отличающегося от температуры конденсации рабочего агента на величину температурного напора в теплообменнике. В ГПЭС 1 кг/с термальной воды с температурой 100 оС нагревает 1,6 кг/с изобутана до температуры испарения ТИ = 89 оС, соответствующей давлению РИ = 1,6 МПа. Температура, нагнетаемой обратно в пласт, отработанной воды Тн снижается до 40 оС. Для ГеоЭС мощностью 1,5 МВт расход термальной воды в контуре ГЦС составляет 21 кгс, мощность насосной станции для поддержания циркуляционного режима составляет 65 кВт. В бинарной ГеоЭС 1 кг/с термальной воды с температурой 100 оС позволит нагреть и испарить 0,4 кг/с изобутана при оптимальной температуре испарения ТИ = 62 оС (РИ = 1,6 МПа) и температуре отработанной термальной воды Тн = 64 оС. В ГеоЭС мощностью 1,5 МВт массовый расход термальной воды составляет 144 кг, мощность насосной станции для закачки через нагнетательные скважины такого расхода отработанной воды составляет 20,84 МВт и во много раз превышает мощность самой ГеоЭС. Общая мощность энергоустановок на основе геотермально-парогазовой технологии при полном использовании ресурсного потенциала Тернаирского геотермального месторождения, с использованием скважин, находящихся в консервации, может достигать до 60 МВт(э), что позволит решить значительные энергетические, экономические, социальные и экологические проблемы г. Махачкалы