Nā Hale Mana Geothermal: Pehea lākou e hana ai a me kā lākou mau ʻāpana
He hale hana mana geothermal kahi hale hana e hoʻohana ana i ka wela geothermal e hana i ka uila. ʻAʻole e like me nā hale hana mana fossil-fueled e puhi ana i ka lanahu, ka ʻaila, a i ʻole ke kinoea, hilinaʻi nā hale hana mana geothermal i ka wela kūlohelohe mai loko mai o ka honua. Loaʻa kēia wela mai ka hana geological, ʻoi aku hoʻi ma nā wahi kokoke i nā pele pele a i ʻole nā palena papa tectonic. Ma muli o ka loaʻa koke ʻana o ka wela geothermal, ʻike ʻia nā hale hana mana geothermal e hāʻawi i ka uila paʻa (baseload) me nā hoʻokuʻu kalapona haʻahaʻa i hoʻohālikelike ʻia me nā hale hana mana maʻamau.
He ʻāina ʻo Indonesia me ka hiki ke hoʻohana i ka ikehu geothermal ma muli o kona wahi ma ke apo ahi o ka Pākīpika. Hiki i kēia hiki ke hoʻokani i kahi kuleana koʻikoʻi i ka hoʻololi ʻana o ka ikehu, ka hoʻoikaika ʻana i ka palekana uila, a me ka hōʻemi ʻana i ka hilinaʻi ʻana i nā wahie fossil. No ka hoʻomaopopo ʻana i ke kumu i manaʻo ʻia ai ka ikehu geothermal he mea koʻikoʻi, he mea nui e hoʻomaopopo pehea e hana ai nā hale hana mana geothermal a me kā lākou mau ʻāpana koʻikoʻi.
Kumumanaʻo Kumu: Ke ʻOhi ʻana i ka Wela mai lalo o ka ʻIli
Aia ma lalo o ka ʻili o ka Honua kahi waihona geothermal, kahi ʻāpana o ka pōhaku porous e loaʻa ana nā wai wela (wai wela a/a mahu paha) i nā mahana kiʻekiʻe. Hiki i kēia mau waihona ke hana kūlohelohe ma muli o ke alo o kahi kumu wela (magma a i ʻole pōhaku wela), pōhaku waihona, a me kahi ala kahe wai. Hana nā hale hana mana geothermal ma ke kahawai ʻana i kēia mau wai wela i ka ʻili ma o nā lua hana, e hoʻohana ana i ko lākou ikehu e hoʻohuli i kahi turbine i hoʻopili ʻia i kahi mīkini hana, a laila e hoʻihoʻi i nā wai i koe i ka honua ma o nā lua hoʻokomo e mālama i ke kūpaʻa o ka ʻōnaehana.
I nā huaʻōlelo maʻalahi, ʻo ke kahe ʻana: waihona wai → luawai hana → hoʻokaʻawale/mea hoʻololi wela → turbine → mea hana hana → condenser/hoʻoluʻu → hoʻokomo hou ʻana.
Nā ʻAno o nā ʻŌnaehana Hana Mana Geothermal
ʻEkolu mau hoʻonohonoho nui i hoʻohana pinepine ʻia, i koho ʻia ma muli o nā ʻano wai a me ka mahana o ka waihona wai:
1. Mahu maloʻo
Hoʻohana pololei kēia ʻōnaehana i ka mahu maloʻo mai ka waihona wai e hoʻokele i ka turbine. No ka mea e pono ai kahi waihona wai e hana nui ana i ka mahu, he mea kakaikahi kēia ʻano.
2. Māhu Flash
ʻO kēia ke ʻano maʻamau no nā mahana kiʻekiʻe. Hoʻokomo ʻia ka wai wela, kaomi mai ka lua hana i loko o kahi mea hoʻokaʻawale. Ke hoʻemi ʻia ke kaomi, ua "hoʻā ʻia" kekahi o ka wai i mahu. A laila hoʻohuli kēia mahu i kahi turbine. Loaʻa nā ʻano hoʻokaʻawale hoʻokahi a me ka pālua (kaʻawale ʻelua pae) e hoʻonui i ka pono.
3. Pōʻaiapuni Binary
Kūpono no nā mahana waena. ʻAʻole komo pololei ka wai geothermal i loko o ka turbine, akā hoʻomehana i kahi wai hana lua (e laʻa, isobutane a pentane paha) ma o kahi mea hoʻololi wela. ʻO ka wai lua, nona kahi kiko paila haʻahaʻa, e mahu, milo i ka turbine, a laila hoʻopili a kaʻapuni hou i loko o kahi pōʻaiapuni pani. ʻO nā pono e komo pū me nā hoʻokuʻu haʻahaʻa loa a me ka pale maikaʻi o nā lako mai ka palaho/scaling no ka mea ʻaʻole hele ka wai geothermal ma o ka turbine.
Pehea e hana ai ka mana geothermal (ʻanuʻu ma kēlā me kēia ʻanuʻu)
1) Ka ʻImi ʻana a me ka Hōʻoia ʻana o ka Waihona Wai
Ma mua o ke kūkulu ʻana, hana ʻia nā haʻawina geological, geochemical, a me geophysical e ʻike i nā hōʻailona geothermal, e like me nā hōʻike ʻana o ka ʻili (nā pūnāwai wela, nā fumaroles), a e palapala i nā hale ma lalo o ka honua. Ke ʻike ʻia kahi manaʻolana maikaʻi, e ʻeli ʻia nā luawai ʻimi e ana i ka mahana, ke kaomi, ka permeability, a me nā kahe wai. Hoʻoholo kēia ʻikepili i ka hiki ke hoʻokele waiwai a me ka hoʻolālā ʻana o ka hale hana mana.
2) Ka Hana ʻana o ka Wai Wela ma o nā Lua Hana
Inā kūpono ka waihona wai, kūkulu ʻia kekahi mau lua hana. Lawe mai kēia mau lua i nā wai wela i luna. Ma ke poʻo lua, hoʻomalu nā kiwikā palekana a me nā mea hana i ke kaomi a me ka nui o ke kahe. No ka mea hiki i nā wai ke ʻino loa a lawe i nā minelala i hoʻoheheʻe ʻia, pono e noʻonoʻo ka mea paipu a me ka hoʻolālā hana i ka hiki ke ʻino a me ka scaling.
3) Ka hoʻokaʻawale ʻana o ka mahu a me ka wai a i ʻole ka hoʻoili wela
– I loko o ka mahu uila, komo ke kahe i loko o kahi mea hoʻokaʻawale. Hoʻokaʻawale ʻia ka mahu mai ka wai/brine. Hoʻouna ʻia ka mahu maʻemaʻe i ka turbine, ʻoiai hiki ke hoʻāla hou ʻia ka brine (flash pālua) a i ʻole e hānai pololei ʻia i ka injection.
– Ma ke ʻano binary, komo ka wai geothermal i ka mea hoʻololi wela e hoʻomehana i ka wai hana lua me ka ʻole o ka hui pū ʻana.
He mea koʻikoʻi kēia kahua no ka mea e hoʻoholo ai i ka maikaʻi o ka mahu, ka pono o ka turbine, a me ke ola o nā lako.
4) Hoʻololi Ikehu: Hoʻohuli ka Turbine i ka Generator
Hoʻokele ka mahu (a i ʻole ka mahu wai lua i loko o nā binaries) i nā pahi turbine, e hoʻololi ana i ka ikehu wela a me ke kaomi i ikehu mechanical e hoʻohuli ai i ke koʻokoʻo. Hoʻopili ʻia ke koʻokoʻo turbine i kahi mīkini hana, kahi e hoʻololi ai i ka ikehu mechanical i ikehu uila ma o ka induction electromagnetic. A laila hoʻoponopono ʻia ka uila hopena e ka ʻōnaehana uila ma mua o ka hoʻolaha ʻia ʻana i ka grid.
5) ʻŌnaehana Hoʻoheheʻe a me ka Hoʻoluʻu
Ma hope o ka hala ʻana ma o ka turbine, pono e hoʻopili ʻia ka mahu e hana i ke kaomi haʻahaʻa ma ka puka turbine, e hoʻonui ana i ka pono. Hana ʻia kēia kaʻina hana i loko o ka condenser, a laila hōʻole ʻia ka wela ma o kahi ʻōnaehana hoʻoluʻu. ʻElua mau ala:
– Hoʻomaʻalili pulu (hale kiaʻi hoʻomaʻalili pulu): ʻoi aku ka maikaʻi akā pono ka wai hou aku.
– Hoʻomaʻalili ea (hoʻomaʻalili maloʻo): ʻoi aku ka maikaʻi o ka wai, kūpono no nā wahi maloʻo, akā hiki ke emi ka pono ke kiʻekiʻe ka mahana o ka ea.
6) Hoʻihoʻi i ka inikini i ka waihona wai
Hoʻihoʻi ʻia nā wai i hoʻohana ʻia (brine a me condensate) i ka lepo ma o nā lua hoʻokomo. ʻO kēia ke mālama i ke kaomi waihona, hōʻemi i ka hoʻopau ʻana o ka waihona, a hōʻemi i nā hopena o ke kaiapuni ma ka ʻili. Pono e hoʻolālā ʻia ke kau ʻana o ka lua hoʻokomo e pale aku i ka hoʻomaʻalili wikiwiki ʻana o ka wahi hana (thermal breakthrough).
7) Ka Hoʻolaha ʻana i ka Pūnaewele Uila
Hoʻonui ʻia ka mana mai ka mīkini hana uila me ka hoʻohana ʻana i kahi mea hoʻololi uila a laila hoʻokaʻawale ʻia ma o kahi pā kuapo i ka pūnaewele hoʻoili. Hōʻoia nā ʻōnaehana palekana (nā relay a me nā mea haki kaapuni) e hana palekana ka mea kanu i ka wā e hoʻopilikia ʻia ai.
Nā ʻĀpana Nui o nā Hale Mana Geothermal
Eia nā ʻāpana koʻikoʻi loa, mai uka a i lalo:
1. Waihona Wai Honua
ʻO ke kumu ikehu he mau pōhaku wela a me nā wai i mālama ʻia ma lalo o ka ʻili.
2. Nā Luawai Hana
Laina lawe wai wela. I hoʻolako ʻia me ka uhi, nā paipu, a me ka hoʻolālā sima e mālama i ka pono o ka luawai.
3. ʻO ke poʻo lua a me ka valve palekana
Hoʻoponopono i ke kahe a me ke kaomi mai ka luawai mai. Hoʻokomo pū ʻia nā kiwikā, nā ʻūpā, a me nā mea palekana.
4. Paipu ʻIli (ʻŌnaehana Hōʻuluʻulu)
He pūnaewele o nā paipu e lawe ana i nā wai mai kekahi mau luawai i kahi hale hoʻokaʻawale a i ʻole mea hoʻololi wela. Hoʻopaʻa pinepine ʻia e hōʻemi i ka nalowale o ka wela.
5. Mea Hoʻokaʻawale / Mea Holoi (no ka mahu Flash/Māloʻo)
Ke hoʻokaʻawale ʻana i ka mahu mai ka wai paʻakai a me ka hopu ʻana i nā kulu liʻiliʻi e hoʻomaloʻo ai i ka mahu ma mua o ke komo ʻana i loko o ka turbine.
6. Mea Hoʻololi Wela (no Binary)
Ke hoʻoili nei i ka wela mai kahi wai geothermal i kahi wai hana lua i loko o kahi ʻōnaehana pani.
7. Turbine mahu a i ʻole Turbine wai organik
Ke hoʻololi nei i ka ikehu mahu i ka ikehu mechanical. Hoʻopilikino ʻia ka hoʻolālā turbine i ke kaomi, ka mahana, a me nā ʻano o ka mahu.
8. Mea hana mīkini
Hoʻololi i ka ikehu mechanical i ka uila. Hoʻopili pololei ʻia i ka ʻau turbine.
9. Mea hoʻopaʻa
Ke hoʻohuihui nei i ka mahu hoʻopau turbine e hōʻoia i ke kaomi puka haʻahaʻa a me ke kaʻina hana kūpono.
10. Hale Hoʻoluʻolu / Mea Hoʻoluʻolu Ea
Ke hoʻokuʻu nei i ka wela i ke kaiapuni ma o ka wai a i ʻole ka ea.
11. ʻŌnaehana Inikini a me ka Luawai Inikini
Ke pamu ʻana a me ka hoʻihoʻi ʻana i nā wai i ka waihona wai. He mea nui ia no ka hana mau.
12. Nā ʻōnaehana hoʻokele a me nā mea hana (DCS/SCADA)
Mālama i ka mahana, ke kaomi, ka haʻalulu turbine, ka nui o ke kahe, a me nā palena uila, a hoʻoponopono i nā hana hana aunoa.
13. Nā Lako Uila: Nā Mea Hoʻololi, Nā Mea Hoʻololi, Pā Hoʻololi
Hoʻokele i ka hoʻokaʻawale ʻana o ka mana, ka pale, a me ka pilina me ka pūnaewele.
14. Nā ʻōnaehana hoʻokele hoʻokuʻu a me nā kinoea hiki ʻole ke hoʻopili ʻia
Hoʻopuka kekahi mau waihona wai i nā kinoea e like me CO₂ a i ʻole H₂S. Mālama nā ʻōnaehana mālama (e laʻa, ka hoʻēmi ʻana i ka H₂S) i ka maikaʻi o ka ea a me ka palekana i ka wahi hana.
Hopena: Nā Ikaika a me nā Pilikia
Hāʻawi nā hale hana mana geothermal i kahi lako uila paʻa, nā hoʻokuʻu haʻahaʻa, a me kahi kapuaʻi ʻāina liʻiliʻi ma mua o kekahi mau kumu ikehu hou ʻē aʻe o ka hiki like. Eia nō naʻe, pono i kā lākou hoʻomohala ʻana ka hoʻopukapuka kālā nui ma mua, nā pilikia ʻimi, nā ʻano hana ʻeli paʻakikī, a me ka hoʻokele wai e pale aku i ka pala, ka unahi, a i ʻole ka hoʻopilikia ʻana o ka waihona wai.
Me ka hoʻolālā kūpono—mai ke koho ʻana i ke kaʻina hana (flash a binary paha) a hiki i ka hana ʻana a me nā hoʻonohonoho injection a hiki i ka kaohi ʻana i nā hoʻokuʻu—hiki i ka geothermal ke lilo i iwi kuamoʻo ikehu maʻemaʻe hilinaʻi. ʻO ka hoʻomaopopo ʻana i ke ʻano o kāna hana a me kāna mau ʻāpana koʻikoʻi e kōkua iā mākou e ʻike he ʻoi aku ka mana geothermal ma mua o ka "wela geothermal i ka uila," akā he ʻōnaehana ʻenekinia i hoʻohui ʻia e hoʻohui i ka geology, ka ʻenekinia petroleum, thermodynamics, a me ka uila i loko o kahi kaulahao hana hoʻokahi a hoʻomau.
