Электростанция Svartsengi в Исландии работает уже несколько десятилетий, и продолжает развиваться, так как вырабатываемая ею электроэнергия поддерживает новые предприятия, что является замечательным примером мощности возобновляемых источников энергии.
Электростанции часто служат основой региональной экономики, поскольку дома и предприятия местных сообществ зависят от электроэнергии.
В Исландии геотермальные электростанции поддерживают национальную экономику, модернизируя производство электроэнергии и стимулируя развитие новых отраслей. Ярким таким примером является Svartsengi (фото ниже), геотермальная станция, которая была введена в эксплуатацию более 40 лет назад и продолжает развиваться. Станция обеспечивает электроэнергией, горячей водой и отоплением жителей полуострова Рейкьянес. Ресурсы электростанции использует всемирно известный спа-центр «Голубая лагуна», а также производители косметики, биотехнологические компании и предприятия аквакультуры.
Трубы и пар являются основными элементами любой геотермальной электростанции, и Svartsengi не является исключением. Станция имеет около 75 МВт электрической мощности, из них 150 МВт тепловой энергии. Строительство станции проводилось поэтапно с 1970-х годов.
Станция также поддерживает производство зеленого метанола, в процессе которого выбросы углерода от электростанции улавливаются и превращаются в зеленый метанол - низкоуглеродное топливо, которое производится из газификации биомассы или из возобновляемой электроэнергии и уловленного углекислого газа. Значимость Svartsengi для всей страны, а не только для местного сообщества, и ее статус как места расположения инновационного Парка ресурсов делают этот объект достойным получателем награды POWER Top Plant в области возобновляемой энергетики.
«Геотермальная энергия, как в экономическом плане, так и в плане повышения качества жизни оказала значительное влияние на Исландию», - сказала Дагни Йонсдоттир, менеджер Парка ресурсов. «В 20-м веке Исландия превратилась из одной из беднейших стран Европы, зависимой от импортного угля, в страну с высоким уровнем жизни, в которой практически вся энергия производится из внутренних возобновляемых ресурсов и которая экономически не зависит от внешних энергетических рынков.
«На протяжении многих лет Svartsengi является образцом для других исландских геотермальных станций и моделью многоцелевого использования геотермальных ресурсов», - сказала Йонсдоттир. «Основной целью Svartsengi было обслуживание соседних общин с целью их обеспечения отоплением, питьевой водой и энергией».
Йонсдоттир отметила, что геотермальная энергия «в основном используется для отопления помещений и электроснабжения: девять из 10 домохозяйств отапливаются за счет геотермальной энергии [остальная энергия в основном поступает от гидроэнергетики]. Геотермальная энергия также позволяет подогревать бассейны, спортивные площадки круглый год, а также улицы и парковочные места в зимний период». Благодаря геотермальной энергии в Исландии развиваются такие отрасли промышленности, как рыбоводство в водоемах и выращивание овощей в теплицах, что было бы не возможно без геотермальной энергии».
Станция построена в шесть этапов.
Ингви Гудмундссон, главный инженер компании Svartsengi, рассказал, что строительство станции проходило в шесть этапов. Первой в 1977 году была введена в эксплуатацию тепловая установка мощностью 50 МВт (на сегодняшний день она уже закрыта). Затем начали работу вторая и третья тепловые установки в 1980 году мощностью 110 МВт и 6 МВт соответственно.
Четвертая установка мощностью 8 МВт, была введена в эксплуатацию в 1989 году; пятая, тепловая мощность которой составила 80 МВт и электрическая мощность 30 МВт начала работать в 1999 году; шестая была введена в эксплуатацию в 2008 году, обеспечив 30 МВт генерирующей мощности.
Гудмундссон сказал, что производство электроэнергии на Svartsengi осуществляется на III и VI установках. III установка представляет собой турбину с противодавлением (от 6 бар до 1,2 бар) производства Fuji Electric Japan. IV - 7-кратная турбина органического цикла Ренкина (ORC) от компании Ormat (давление пара на входе 1,2 бара из блока противодавления).
V установка - это паровая турбина с однократной конденсацией от Fuji Electric Japan (давление пара на входе 6,5 бара). VI, по словам Гудмундссона, представляет собой «единую турбину, состоящую из 10 МВт турбины противодавления (15,5 бара до 6,5 бара) и 20-МВт конденсационной турбины (давление на входе 6,5 бара) на одном турбинном роторе».
«У каждой установки была своя цель, и в основном они очень разные», - сказал Гудмундссон. «Первые две должны были обеспечить горячей водой соседние населенные пункты, которые в то время отапливались углем и нефтью. На третьей была установлена паровая турбина с противодавлением, что позволило HS Orka [оператору станции] также вырабатывать электроэнергию. Четвертая - стала результатом усилий по оптимизации потоков ресурсов, когда для нагрева требовалось меньше прямого пара, который, в свою очередь, мог использоваться в установке ORC для дальнейшего производства электроэнергии.
«Пятый этап был непосредственным расширением геотермального резервуара за счет новых скважин и способом удовлетворения будущих потребностей в горячей воде, поскольку окружающие населенные пункты быстро росли», - сказал Гудмундссон. «Турбина, установленная на пятом этапе, является комбинированной теплоэнергетической установкой, где охлаждение установки служит предварительным нагревом воды для производства горячей воды. Шестой этап был этапом оптимизации, когда многолетний опыт, полученный при использовании геотермальных ресурсов, позволил продолжить расширение за счет нового блока мощностью 30 МВт».
Гудмундссон сказал: «HS Orka в настоящее время планирует новый этап восстановления и расширения, на котором старые установки [III и IV] будут выведены из эксплуатации, а использование пара и рассола будет оптимизировано с помощью новой и более эффективной турбины».
Исследования, разработки и оптимизация
Йонсдоттир и Гудмундссон отметили, что Svartsengi была движущей силой исследований и разработок в HS Orka, что способствовало постоянному совершенствованию и развитию станции.
«Это привело не только к лучшей оптимизации станции, но и к созданию Парка ресурсов, который является примером предпринимательства в HS Orka», - сказала Йонсдоттир. «При производстве электроэнергии появился некоторый избыток ресурсов, и компании, расположенные рядом с электростанцией были готовы их использовать. Это концепция, которая развивалась в течение многих лет и немного опередила свое время, как пример циркулярной экономики и промышленного симбиоза».
Йонсдоттир сказала, что геотермальные электростанции Свартсенги и Рейкьянес образуют единственный в Исландии Парк ресурсов, но «другие компании также используют ресурсы своих геотермальных электростанций. ON Power управляет геотермальным парком, который использует несколько потоков ресурсов с электростанции Hellisheiði, а Landsvirkjun [национальная энергетическая компания Исландии] в настоящее время использует геотермальные ресурсы своих станций в различных сферах бизнеса».
Парк ресурсов поддерживает несколько предприятий за счет выработки электроэнергии и горячей воды, в том числе «Голубую лагуну», СПА-центр, известный в медицинском мире. Здесь уже почти 30 лет лечат больных псориазом, и исследователи подтвердили эффективность этой геотермальной воды для лечения кожных заболеваний.
«То, что мы делаем, вызывает большой интерес за пределами Исландии», - говорит Фаннар Йонссон, менеджер по качеству и охране окружающей среды в «Голубой лагуне». «Геотермальная энергия намного экологичнее, и люди обращаются к нам за помощью в поиске решений для устойчивого развития. Речь идет о том, как использовать этот ресурс как можно эффективнее?».
«Мы - часть Парка ресурсов, в котором возможности электростанции используются для получения электроэнергии и горячей воды», - сказал Йонссон. «Мы стремимся быть углеродно-нейтральными во всей нашей деятельности. Так мы можем компенсировать выбросы углерода при перелетах, при доставке нашей продукции и т.п. «Голубая лагуна» — отличный пример экономики замкнутого цикла».
«Голубая лагуна», помимо спа-процедур, также известна как компания, производящая средства по уходу за кожей. «Мы производим натуральное мыло и соль для ванн. Наша продукция сочетает в себе чистоту природы и силу науки», - сказал Йонссон, отметив, что продукция спа-центра основана на биоактивных элементах геотермальной морской воды - кремнеземе, водорослях и минералах.
«Svartsengi - местный лидер реализации концепции «обращение с отходами как с ценностью» благодаря Парку ресурсов», - сказала Камма Тордарсон, руководитель проекта Green by Iceland, который поддерживает инициативы Исландии в области возобновляемых источников энергии. «Это становится все более важным, поскольку необходимо переходить к более замкнутому способу использования абсолютно всех ресурсов».
Йонсдоттир, отмечая важность Svartsengi для инноваций энергетического сектора Исландии как сегодня, так и в будущем, сказала: «Исландия обязалась стать углеродно-нейтральной не позднее 2040 года и стать первой страной, которая будет независима от ископаемого топлива к тому времени».
Тордарсон добавил: «Геотермальная энергия необходима для экономики Исландии и защиты окружающей среды. Сочетание геотермальной и гидроэнергетической энергии в энергетической системе нашей страны позволяет на 100% использовать возобновляемые источники энергии, как для отопления домов, так и для производства электроэнергии. Поскольку Исландия стремится к углеродной нейтральности к 2040 году, такой энергетический баланс дает нам определенное преимущество, которое, по словам Йонссона, «будет изучать весь мир».