Geotermal Sistemlərdə Generatorlar Necə İşləyir
Bərpa olunan enerji resursları iqlim dəyişikliyinin və qazıntı yanacaqlarından asılılığın mənfi təsirlərinin azaldılması üzrə qlobal səylərdə əsas prioritetə çevrilib. Ümidverici bərpa olunan enerji mənbələrindən biri geotermal enerjidir. Geotermal enerji Yer səthinin altında yerləşən istilikdən gəlir. Bu enerjidən istifadə etmək üçün generatorların mühüm rol oynadığı geotermal sistemlər kimi tanınan sistemlərdən istifadə edirik. Bu məqalədə generatorların geotermal sistemlərdə necə işlədiyi, Yerin daxilindən istilik çıxarmaqdan tutmuş istifadəyə yararlı elektrik enerjisi istehsalına qədər müzakirə olunacaq.
Geotermal Enerjiyə Giriş
Geotermal enerji və ya geotermal istilik, Yerin daxilindən qaynaqlanan istilik şəklində enerjidir. Bu istilik, Yerin nüvəsində və mantiyasında radioaktiv materialın çürüməsi, eləcə də Yerin əmələ gəlməsi prosesi zamanı tutulan istilik nəticəsində yaranır. Bu enerjidən istifadə etmək üçün istifadə olunan texnologiya, yeraltından isti mayelərin istifadə edərək buxar istehsal etməyə yönəlmişdir ki, bu da daha sonra turbin generatorlarını işə salmaq və elektrik enerjisi istehsal etmək üçün istifadə olunur.
Geotermal Sistem
Geotermal sistem adətən bir neçə əsas komponentdən ibarətdir: hasilat quyusu, enjeksiyon quyusu, istilik dəyişdiricisi, turbin, generator və paylama və idarəetmə sistemi. Yerin içindən istilik istehsal quyusu vasitəsilə çıxarılır və burada isti maye və ya buxar səthə qaldırılır. Yaranan buxar daha sonra elektrik generatoruna qoşulmuş turbini hərəkətə gətirmək üçün istifadə olunur.
Geotermal Sistemlərdə Generatorlar Necə İşləyir
1. Yerdən İstiliyin Çıxarılması
Birinci mərhələdə istilik istehsal quyusu qazmaqla yerdən çıxarılır. Bu quyu buxar və ya isti su ehtiva edən geotermal su anbarına aparır. Quyunun dərinliyi yerləşmə yerindən və geotermal ehtiyatlardan asılı olaraq dəyişə bilər, adətən səthdən 1 ilə 3 kilometr arasında.
2. İstiliyin buxara çevrilməsi
İsti maye və ya su ilə buxar qarışığı quyudan çıxarılır və sonra borular vasitəsilə səthə daşınır. Səthdə bu maye buxarı sudan ayırmaq üçün istilik dəyişdiricisinə və ya ayırıcıya verilir. Yaranan buxar generatorun turbinini hərəkətə gətirən əsas amildir.
3. Turbin Sürücüsü
İstilik mübadiləsindən yaranan buxar turbinə yönəldilir. Turbinin rotoruna quraşdırılmış bir neçə pərdəsi var. Bu yüksək təzyiqli buxar turbin pərdələrinin üzərindən keçir və turbinin fırlanmasına səbəb olur. Bu fırlanma hərəkəti istilik enerjisini mexaniki enerjiyə çevirmə prosesində ilk addımdır.
4. Elektrik Enerjisi İstehsalı
Fırlanan turbin generator rotoruna val vasitəsilə qoşulur. Turbin fırlandıqca generator rotoru da fırlanır və bu da rotorun maqnit sahəsinin generatorun statorunda (generatorun hərəkətsiz hissəsində) elektrik cərəyanı yaratmasına səbəb olur. Bu proses elektromaqnit induksiyası kimi tanınır.
5. Nəzarət və Paylama Sistemi
Generator tərəfindən istehsal olunan elektrik enerjisi daha sonra şəbəkəyə paylanmadan əvvəl enerji keyfiyyətini və sabitliyini təmin etmək üçün idarəetmə sistemindən keçir. Bu idarəetmə sistemi son istehlakçılara gərginlik, tezlik və enerji paylanması tələblərini izləyir.
Geotermal Sistemlərin Növləri
Xüsusi şərtlərə və ehtiyaclara əsasən istifadə olunan bir neçə növ geotermal sistem mövcuddur, bunlar:
1. İkili Dövr Elektrik Stansiyası
Bu sistemdə geotermal maye borular vasitəsilə qızdırılır və istilik izobutan kimi daha aşağı qaynama nöqtəsinə malik ikinci mayeni buxarlandırmaq üçün istifadə olunur. Bu ikinci mayedən çıxan buxar daha sonra turbin və generatoru hərəkətə gətirmək üçün istifadə olunur.
2. Quru Buxar Zavodu
Bu sistem turbini hərəkətə gətirmək üçün birbaşa geotermal su anbarından buxar istifadə edir. Bu, ən qədim və ən sadə geotermal texnologiyadır.
3. Fləş Buxar Generatoru
Bu elektrik stansiyası yüksək təzyiqdə isti sudan istifadə edir və səthdə əmələ gəldikdə təzyiqi azaldır və buxara çevrilir. Daha sonra bu buxar turbini hərəkətə gətirmək üçün istifadə olunur.
Üstünlüklər və Çətinliklər
Üstünlük
1. Ətraf mühitə uyğun
Geotermal elektrik stansiyaları, qazıntı yanacaq elektrik stansiyalarına nisbətən daha az istixana qazı emissiyası istehsal edir.
2. Bərpa olunan enerji mənbələri
Geotermal enerji, yerin istiliyi mövcud olduğu müddətcə heç vaxt tükənməyən bir enerji mənbəyidir.
3. Yüksək Mövcudluq
Günəş və ya külək enerjisindən fərqli olaraq, geotermal enerji gecə-gündüz mövcuddur və hava şəraitindən asılı deyil.
Tantanqan
1. Yüksək İlkin Xərclər
Geotermal quyuların kəşfiyyatı və qazılması üçün ilkin investisiya olduqca böyükdür.
2. Geoloji risklər
Geotermal elektrik stansiyaları üçün potensial yerlər aktiv geotermal aktivliyin olduğu ərazilərlə, məsələn, Sakit Okean Atəş Halqası ilə məhdudlaşır.
3. Su və Mineral Ehtiyatların İdarə Edilməsi
İstifadə olunan su, avadanlıqlarda korroziyaya və ya çöküntülərə səbəb ola biləcək minerallar ehtiva edə bilər.
Nəticə
Geotermal sistemlərdəki generatorlar yerin daxilindəki istilik enerjisini istifadəyə yararlı elektrik enerjisinə çevirməkdə əsas rol oynayır. Bu proses qazma və isti mayelərin çıxarılması, buxarın ayrılması, turbinin işə salınması və nəhayət, generator tərəfindən mexaniki enerjinin elektrik enerjisinə çevrilməsi ilə başlayır. Yüksək ilkin xərclər və geoloji risklər kimi çətinliklərlə üzləşsə də, geotermal enerjinin dayanıqlılıq və aşağı emissiya kimi üstünlükləri onu qlobal bərpa olunan enerji portfeli daxilində cəlbedici bir seçim halına gətirir.
