В РФ нашли способ оптимизировать инновационную ГеоЭС

Первый комплексный анализ особенностей работы геотермальной электростанции (ГеоЭС), предназначенной для работы при низких температурах, провели авторы разработки, ученые Томского политехнического университета (ТПУ). Они выяснили, как оптимизировать конструкцию под конкретное геотермальное месторождение и эффективнее получать энергию, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.

Ранее инженеры ТПУ разработали опытный образец геотермальной тепловой электростанции (ГеоЭС) бинарного типа, которая может работать при более низких температурах — от 60 и более градусов. При этом уже существующие подобные станции работают при температурах выше 100 градусов. Кроме того, томская ГеоЭС работает по технологии замкнутого цикла, что позволяет минимизировать выбросы в окружающую среду.

«Ученые ТПУ смоделировали работу бинарной ГеоЭС с воздушным охлаждением конденсатора в различных климатических условиях эксплуатации, период исследования — один календарный год. На основе анализа политехники разработали математическую модель, которая включает детальный тепловой расчет схемы геотермальной электростанции, поверочный расчет поверхностей охлаждения конденсатора с воздушным охлаждением и эффективность работы станции в зависимости от различных показателей (типа рабочего тела, массового расхода теплоносителя, температуры теплоносителя, параметров конденсации и других)», — сказано в сообщении.

Результаты моделирования показали, что количество вырабатываемой электроэнергии может сильно колебаться из-за изменений условий конденсации, вызванных режимом работы конденсатора с воздушным охлаждением. Причем критическим параметром для работы бинарных ГеоЭС, где используется конденсатор с воздушным охлаждением, является температура окружающей среды. Так, исследования суточного и годового профиля чистой выходной мощности ГеоЭС с учетом колебаний температуры окружающей среды показали, что в летние месяцы она может снижаться порядка на 36% по сравнению с зимой.

«Применение воздушного конденсатора в ГеоЭС на основе органического цикла Ренкина эффективно в климатических районах, где температура окружающего воздуха в теплый период года редко превышает 20 градусов. При этом сезонные изменения температуры действительно оказывают существенное влияние на мощность и абсолютный КПД бинарной ГеоЭС. Так, в течение календарного года колебания КПД могут составлять в среднем от 9,3% (за теплый период) до 14,7% (за холодный период)», — пояснил руководитель проекта, доцент НОЦ И. Н. Бутакова Инженерной школы энергетики ТПУ Станислав Янковский.

По его словам, все эти данные позволят оптимизировать конструкцию и состав оборудования станции для компактного размещения и наиболее эффективной выработки электроэнергии на конкретном геотермальном месторождении.