Геотермаль нөөцийг тодорхойлох
Геотермаль нөөцийг хүмүүс халуун усанд орохоос эхлээд цахилгаан үйлдвэрлэх хүртэл янз бүрийн зорилгоор удаан хугацаанд ашиглаж ирсэн. Дэлхийн цөмөөс гарах эрчим хүчний боломж асар их, бараг хязгааргүй бөгөөд чулуужсан түлштэй харьцуулахад байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө харьцангуй бага байдаг. Энэ нийтлэлд бид геотермаль нөөцийг хэрхэн тодорхойлох, үндсэн ойлголтоос эхлээд ашигласан арга, технологи хүртэл авч үзэх болно.
Тодорхойлолт ба үндсэн зарчмууд
Геотермаль гэдэг нь "гео" буюу дэлхий, "термос" буюу дулаан гэсэн үгсээс гаралтай. Геотермаль энерги гэдэг нь дэлхийн дотроос үүсдэг дулаан юм. Энэхүү дулааны үүсэл нь дэлхийн цөм дэх цацраг идэвхт задрал болон мантийн царцдас руу дулаан шилжих замаар үүсдэг. Ерөнхийдөө геотермаль нөөц нь геологийн тогтоц дотор хадгалагддаг дулаан ба шингэн (уур эсвэл халуун ус) хэлбэрээр оршдог.
Геотермаль эрчим хүчний үндсэн хэрэглээ нь шууд халаалт болон цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд оршино. Тиймээс энэхүү нөөцийг хайгуул, менежментийн хувьд геотермаль эрчим хүчний боломжит бүс нутгийг тодорхойлох нь чухал юм.
Геотермаль нөөцийг тодорхойлох үйл явц
Геотермаль нөөцийг тодорхойлоход дэвшилтэт мэдлэг, технологи шаардлагатай. Геотермаль нөөцийг тодорхойлоход дараах ерөнхий алхмууд багтана.
1. Анхан шатны геологийн судалгаа
Урьдчилсан геологийн судалгаа нь геологийн дулааны потенциалыг тодорхойлох эхний алхам юм. Геологичид дулаан хуримтлагдахад хүргэдэг чулуулгийн бүтэц, хагарал болон бусад геологийн онцлогийг ойлгохын тулд геологийн газрын зургийг судлах болно. Нэмж дурдахад эдгээр судалгаанд гадаргуугийн температурын газрын зураг үүсгэх, хүрээлэн буй орчноосоо өндөр температуртай хэсгүүдийг харуулах, энэ нь гадаргуугийн доор геотермаль энерги байгааг илтгэж болно.
Энэхүү судалгаанд тухайн бүс нутгийн геологи, галт уулын түүхийг шинжлэх ажил багтсан болно. Хамгийн үр бүтээлтэй геотермаль эх үүсвэрүүдийн зарим нь галт уулын ойролцоо эсвэл тектоник идэвхжил өндөртэй бүс нутагт байрладаг. Алдартай жишээнд АНУ-ын Калифорни мужийн Гейзерс, Индонезийн Каможанг геотермаль цахилгаан станц (PLTP) орно.
2. Геофизикийн судалгаа
Геофизикийн судалгааг шууд өрөмдлөг хийхгүйгээр газрын доорхи өгөгдлийг олж авахад ашигладаг. Ашигласан геофизикийн судалгааны зарим аргууд нь:
– Магнетотеллурик (MT): Энэ арга нь чулуулгийн цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжиж, гадаргуугийн доорх халуун шингэнийг тодорхойлоход тусалдаг.
– Таталцал: Хагарал, магмын камер зэрэг газар доорх байгууламжийг тодорхойлохын тулд дэлхийн гадаргуу дээрх таталцлын бага зэргийн хэлбэлзлийг хэмжих.
– Газар хөдлөлтийн тусгал: Гадаргуугийн доорх геологийн бүтцийг зураглахын тулд янз бүрийн чулуулгийн давхаргаас ойсон дууны долгионыг бүртгэдэг.
Геофизикийн судалгааны өгөгдлийг дэлхийн гадаргын доорх геологийн бүтцийг нүдээр тайлбарлах боломжийг олгодог тусгай програм хангамж ашиглан шинжлэх болно.
3. Геохимийн судалгаа
Геохимийн судалгаанд газрын гүний дулааны потенциалтай гэж сэжиглэгдсэн газраас хөрс , ус, хийн дээж авах ажил орно. Эдгээр дээжийн химийн шинжилгээнд газрын гүний дулааны шингэний оршихуйтай холбоотой химийн гажигийг илрүүлэх зорилго тавигддаг. Геохимийн судалгаагаар тодорхойлогдсон зарим нийтлэг химийн элементүүдэд мөнгөн ус, бор, радон, гелий зэрэг хий орно. Эдгээр хийн өндөр концентраци нь газар доорх газрын гүний дулааны идэвхжилийг илтгэж болно.
4. Хайгуулын өрөмдлөг
Хайгуулын өрөмдлөг нь геотермаль нөөцийг тодорхойлох хамгийн шууд бөгөөд эцсийн алхам юм. Өрөмдлөгийг геотермаль усан сангаас чулуулаг болон шингэний дээжийг шууд авах зорилгоор хийдэг. Энэхүү өрөмдлөгийн үйл ажиллагаа нь температур, даралт, геотермаль шингэний химийн найрлага зэрэг чухал мэдээллийг өгдөг . Хайгуулын өрөмдлөг нь ихэвчлэн үнэтэй бөгөөд тусгай тоног төхөөрөмж шаарддаг боловч геотермаль боломжийн талаар маш нарийвчлалтай мэдээлэл өгдөг.
5. Бүтээмжийн тест
Хайгуулын өрөмдлөгөөр геотермаль нөөцийг амжилттай илрүүлсний дараа үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг тодорхойлохын тулд бүтээмжийн туршилтыг хийдэг. Энэ арга нь геотермаль усан сангийн тогтвортой байдал, үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг хангахын тулд шингэний урсгалын хурд болон температурыг цаг хугацааны явцад хэмжих явдал юм. Энэхүү туршилт нь цахилгаан станц болон халаалтын системийн үр ашигтай ажиллагааг төлөвлөхөд тусалж чадна.
Геотермаль тодорхойлох хамгийн сүүлийн үеийн технологи
Технологийн дэвшил нь газрын гүний дулааны нөөцийг тодорхойлох үйл явцыг илүү үр ашигтай, нарийвчлалтай болгосон. Энэ үйл явцад ашигласан хамгийн сүүлийн үеийн зарим технологиуд нь:
– Алсын зайн тандан судлал: Хиймэл дагуул болон дрон ашиглан гадаргуугийн болон дулааны аномалийн өндөр нарийвчлалтай өгөгдлийг цуглуулах. Энэхүү технологи нь харьцангуй бага өртгөөр томоохон хэмжээний зураглал хийх боломжийг олгодог.
– Геотермаль загварчлалын програм хангамж: Геофизик, геохимийн болон өрөмдлөгийн өгөгдөлд үндэслэн геотермаль потенциалыг дуурайлган, урьдчилан таамаглахад ашигладаг компьютерын програм хангамж. Энэхүү програм нь илүү мэдээлэлтэй хайгуулын шийдвэр гаргахад тусалдаг.
– Сайжруулсан геотермаль систем (EGS): Өндөр эсэргүүцэлтэй эсвэл байгалийн геотермаль шингэний хомсдолоос болж өмнө нь ашиглах боломжгүй байсан газруудад геотермаль нөөцийг хөгжүүлэх боломжийг олгодог шинэлэг технологи. EGS нь хиймэл геотермаль усан сан үүсгэхийн тулд халуун чулуулгийн системд шингэн нэвтрүүлэх замаар ажилладаг.
Эдийн засаг ба хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдал
Геотермаль нөөцийг хөгжүүлэх нь зөвхөн техникийн асуудал биш; эдийн засаг, хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлыг харгалзан үзэх ёстой. Геотермаль эрчим хүчний гол давуу талуудын нэг нь чулуужсан түлшээр ажилладаг цахилгаан станцуудтай харьцуулахад нүүрстөрөгчийн ялгаруулалт бага байдаг явдал юм. Гэсэн хэдий ч геотермаль эрчим хүчийг ашиглах нь газар хөдлөлтийн өдөөгдсөн боломж, химийн бодис агуулсан геотермаль шингэний хаягдлыг удирдах зэрэг бэрхшээлүүдийг дагуулдаг.
Эдийн засгийн хувьд анхны хайгуул, өрөмдлөгийн зардал, цахилгаан эрчим хүчний үнэ, засгийн газрын урамшуулал зэрэг хүчин зүйлс нь газрын гүний дулааны төслүүдийн амжилтанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Олон улс орон газрын гүний дулааны эрчим хүчний хөгжлийг дэмжих зорилгоор татаас эсвэл татварын хөнгөлөлт зэрэг санхүүгийн урамшуулал санал болгодог.
Дүгнэлт
Геотермаль нөөцийг тодорхойлох нь геологи, геофизик, геохими, өрөмдлөгийн технологийг хамарсан олон салбарыг хамарсан нарийн төвөгтэй үйл явц юм. Технологийн дэвшил нь энэ үйл явцыг илүү үр ашигтай, нарийвчлалтай болгож, геотермаль энергийг цэвэр, тогтвортой эрчим хүчний эх үүсвэр болгон өргөн хүрээнд ашиглах боломжийг нээж өгч байна. Эдгээр нөөцийн бүрэн боломжийг ашиглахын тулд техник, эдийн засаг, байгаль орчны сорилтуудыг шийдвэрлэхийн тулд салбар, засгийн газар, шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн хооронд зохицуулалттай хүчин чармайлт шаардлагатай. Геотермаль энерги нь уур амьсгалын өөрчлөлтийг шийдвэрлэх, ирээдүйд цэвэр цахилгаан эрчим хүчээр хангах дэлхийн шийдлийн чухал хэсэг байж болно.
