Геотермальная станция Кирхштоках, Германия.
В исследовании, опубликованном учеными из Университета Байройта в Баварии (Германия), подчеркивается роль геотермальной энергии в процессе сокращения выбросов CO2.
Геотермальная энергия - устойчивый источник энергии и может внести значительный вклад в сокращение выбросов CO2. Это показывает тематическое исследование геотермальной электростанции Кирхштоках, опубликованное учеными Центра энергетических технологий (ZET) Университета Байройта в журнале «Возобновляемые источники энергии». Геотермальные исследования в ZET интегрированы в Геотермальный альянс Баварии, который финансируется Министерством науки Баварии с 2016 года. В рамках второго этапа финансирования ZET получит 500 000 евро.
Электростанция в Kirchstockach , расположенная на юго-западе от Мюнхена, была введена в эксплуатацию в 2013 году и производит 40 ГВт возобновляемой электроэнергии в год. Новое тематическое исследование этой электростанции представляет собой первую всестороннюю оценку жизненного цикла реальной геотермальной электростанции в Германии. Партнерами исследования выступили Технологический институт Карлсруэ и Университет Мартина Лютера в Галле-Виттенберге.
«Мы проанализировали работу геотермальной электростанции в Кирхштокахе, в частности, с точки зрения выбросов углекислого газа. Оказалось, что при использовании тепла, накопленного в земной коре, при современном уровне технологий для выработки электричества, происходит меньше выбросов CO2, чем при использовании биогаза или фотовольтаики», - говорит д-р инж. Флориан Хеберле.
В Кирхштокахе - как и на многих других геотермальных электростанциях в Германии - для преобразования геотермальной энергии, накопленной в горячей термальной воде, в электричество используется специальный процесс: органический цикл Ренкина (ORC). Вместо воды к источнику тепла присоединяется органическая жидкость, так называемая «рабочая среда». Образующийся таким образом пар приводит в действие турбины и используется для выработки электроэнергии. В ходе исследования был сделан вывод, что более трети выбросов CO2 геотермальной электростанции, используемой исключительно для выработки электроэнергии, зависят от используемой «рабочей среды». Ученые видят в этом значительный потенциал для еще более экологически безопасной эксплуатации геотермальных систем. «Если природные хладагенты или гидрофторолефины (HFO) - это новые органические соединения, полученные из водорода, фтор и углерод - используются вместо жидкостей, которые использовались до сих пор, выбросы CO2 при производстве электроэнергии можно значительно снизить», - говорит Хеберле. В течение многих лет он исследовал оптимальное использование геотермальной энергии в качестве устойчивого источника энергии в Департаменте технической термодинамики и транспортных процессов (LTTT).
«Министерство науки Баварии планирует продолжить продвижение второго этапа геотермального альянса Баварии до 2024 года. В этом году на проекты, направленные на более широкое использование геотермальной энергии для комплексного энергоснабжения из устойчивых источников энергии, выделено 1,9 миллиона евро. Центр энергетических технологий Университета Байройта примет участие в сфере теплоснабжения. Основное внимание уделяется техническим, экономическим и экологическим аспектам инновационных энергетических систем с высокотемпературными тепловыми насосами. Кроме того, проводится успешное сотрудничество с центром компетенции по комбинированному производству тепла и электроэнергии в OTH Amberg-Weiden, который финансируется параллельно с Геотермальным альянсом», - говорит профессор д-р инж. Дитер Брюггеманн, директор Центра энергетических технологий и заведующий кафедрой LTTT.
Помимо Байройтского университета, в состав Геотермального альянса Баварии входят FAU Эрланген-Нюрнберг, Технический университет Мюнхена, LMU Мюнхен и Мюнхенский университет.
Публикация: Катрин Менберг и др.: Экологические характеристики геотермальной электростанции, использующей гидротермальные ресурсы, в южно-германском бассейне Молассе. Возобновляемая энергия (2021 г.), Том 167, 20-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.11.028