Геотермаль системд генераторууд хэрхэн ажилладаг вэ
Сэргээгдэх эрчим хүчний нөөц нь уур амьсгалын өөрчлөлт болон чулуужсан түлшнээс хамааралтай байдлын сөрөг нөлөөллийг бууруулах дэлхийн хүчин чармайлтын гол тэргүүлэх чиглэл болсон. Сэргээгдэх эрчим хүчний нэг ирээдүйтэй эх үүсвэр бол газрын гүний дулааны эрчим хүч юм. Газрын гүний дулааны эрчим хүч нь дэлхийн гадаргын доор байрлах дулаанаас гардаг. Энэхүү энергийг ашиглахын тулд бид геотермаль систем гэгддэг системийг ашигладаг бөгөөд үүнд генераторууд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нийтлэлд дэлхийн гүний гүнээс дулааныг гаргаж авахаас эхлээд ашиглах боломжтой цахилгаан үйлдвэрлэх хүртэл генераторууд газрын гүний дулааны системд хэрхэн ажилладаг талаар авч үзэх болно.
Геотермаль эрчим хүчний танилцуулга
Геотермаль энерги буюу геотермаль дулаан нь дэлхийн дотроос үүссэн дулааны хэлбэрээр үүсдэг энерги юм. Энэхүү дулаан нь дэлхийн цөм болон манти дахь цацраг идэвхт материалын задрал, түүнчлэн дэлхийн үүсэх процессын явцад хуримтлагдсан дулаанаас үүсдэг. Энэхүү энергийг ашиглахад ашигладаг технологи нь газар доорх халуун шингэнийг ашиглан уур гаргаж, дараа нь турбин генераторуудыг ажиллуулж, цахилгаан үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Геотермаль систем
Геотермаль систем нь ихэвчлэн хэд хэдэн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ: үйлдвэрлэлийн худаг, шахах худаг, дулаан солилцуур, турбин, генератор, түгээх болон хяналтын систем. Дэлхийн гүнээс дулааныг үйлдвэрлэлийн худгаар гаргаж авдаг бөгөөд тэнд халуун шингэн эсвэл уурыг гадаргуу дээр гаргадаг. Үүний дараа үүссэн уурыг цахилгаан үүсгүүртэй холбогдсон турбиныг ажиллуулахад ашигладаг.
Геотермаль системд генераторууд хэрхэн ажилладаг вэ
1. Дэлхийгээс дулааныг гаргаж авах
Эхний үе шатанд үйлдвэрлэлийн худаг өрөмдөж газраас дулааныг гаргаж авдаг. Энэ худаг нь уур эсвэл халуун ус агуулсан геотермаль усан сан руу хөтөлдөг. Худгийн гүн нь байршил болон геотермаль нөөцөөс хамааран харилцан адилгүй байж болох бөгөөд ихэвчлэн газрын гадаргаас доош 1-3 километрийн хооронд байдаг.
2. Дулааныг уур болгон хувиргах
Халуун шингэн буюу ус ба уурын холимогийг худгаас гаргаж аваад дараа нь хоолойгоор дамжуулан гадаргуу дээр зөөдөг. Гадаргуу дээр энэ шингэнийг уурыг уснаас салгахын тулд дулаан солилцуур эсвэл тусгаарлагч руу нийлүүлдэг. Энэхүү үүссэн уур нь генераторын турбиныг ажиллуулах гол хүчин зүйл юм.
3. Турбины хөдөлгүүр
Дулаан солилцооноос үүссэн уурыг турбин руу чиглүүлдэг. Турбин нь ротор дээр суурилуулсан хэд хэдэн иртэй. Энэхүү өндөр даралттай уур нь турбины ирээр дамжин өнгөрч, турбиныг эргэлдүүлдэг. Энэхүү эргэлтийн хөдөлгөөн нь дулааны энергийг механик энерги болгон хувиргах үйл явцын эхний алхам юм.
4. Цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх
Эргэлдэгч турбин нь генераторын ротортой голоор холбогддог. Генераторын ротор нь турбин эргэлдэх үед эргэлддэг бөгөөд энэ нь роторын соронзон орон нь генераторын статор (генераторын хөдөлгөөнгүй хэсэг)-д цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг. Энэ процессыг цахилгаан соронзон индукц гэж нэрлэдэг.
5. Хяналт ба түгээлтийн систем
Дараа нь генераторын үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүч нь сүлжээнд түгээхээсээ өмнө эрчим хүчний чанар, тогтвортой байдлыг хангахын тулд хяналтын системээр дамждаг. Энэхүү хяналтын систем нь эцсийн хэрэглэгчдэд хүрэх хүчдэл, давтамж, эрчим хүчний хуваарилалтын шаардлагыг хянадаг.
Геотермаль системийн төрлүүд
Тодорхой нөхцөл байдал, хэрэгцээнд үндэслэн хэд хэдэн төрлийн геотермаль систем ашигладаг бөгөөд үүнд:
1. Хоёртын циклийн цахилгаан станц
Энэ системд геотермаль шингэнийг хоолойгоор дамжуулан халааж, дулааныг нь изобутан гэх мэт бага буцлах цэгтэй хоёр дахь шингэнийг ууршуулахад ашигладаг. Дараа нь энэ хоёр дахь шингэний уурыг турбин болон генераторыг ажиллуулахад ашигладаг.
2. Хуурай уурын үйлдвэр
Энэ систем нь турбиныг ажиллуулахын тулд геотермаль усан сангаас шууд уурыг ашигладаг. Энэ нь хамгийн эртний бөгөөд хамгийн энгийн геотермаль технологи юм.
3. Флаш уурын үүсгүүр
Энэхүү цахилгаан станц нь өндөр даралттай халуун ус ашигладаг бөгөөд гадаргуу дээр үүсэх үед даралтыг бууруулж, уур болж хувирдаг. Энэ уурыг дараа нь турбиныг ажиллуулахад ашигладаг.
Давуу талууд ба бэрхшээлүүд
Кеунгулан
1. Байгаль орчинд ээлтэй
Геотермаль цахилгаан станцууд нь чулуужсан түлшний цахилгаан станцуудтай харьцуулахад хүлэмжийн хийн ялгарлыг хамаагүй бага гаргадаг.
2. Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрүүд
Дэлхийн дулаан оршин тогтнож байгаа цагт газрын гүний дулааны эрчим хүч хэзээ ч дуусдаггүй эрчим хүчний эх үүсвэр юм.
3. Өндөр хүртээмжтэй байдал
Нар эсвэл салхины эрчим хүчнээс ялгаатай нь геотермаль энерги нь цаг агаарын нөхцөл байдлаас хамааралгүй бөгөөд цагийн турш ашиглах боломжтой.
Тантанган
1. Анхны өндөр зардал
Геотермаль худгийн хайгуул, өрөмдлөгийн анхны хөрөнгө оруулалт нэлээд их байдаг.
2. Геологийн эрсдэлүүд
Геотермаль цахилгаан станцуудын боломжит байршил нь жишээлбэл, Номхон далайн галын цагираг гэх мэт идэвхтэй геотермаль үйл ажиллагаа явуулдаг газруудаар хязгаарлагддаг.
3. Ус ба эрдэс баялгийн менежмент
Ашигласан ус нь зэврэлт эсвэл тоног төхөөрөмж дээр хуримтлал үүсгэж болзошгүй эрдэс бодис агуулсан байж болзошгүй.
Дүгнэлт
Геотермаль систем дэх генераторууд нь дэлхийн доторх дулааны энергийг ашиглах боломжтой цахилгаан болгон хувиргахад гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ үйл явц нь халуун шингэнийг өрөмдөж, гаргаж авах, уурыг ялгаж авах, турбиныг ажиллуулах, эцэст нь генератороор механик энергийг цахилгаан болгон хувиргахаас эхэлдэг. Анхны өндөр өртөг, геологийн эрсдэл зэрэг бэрхшээлтэй тулгардаг ч тогтвортой байдал, бага ялгаруулалт зэрэг геотермаль эрчим хүчний давуу талууд нь дэлхийн сэргээгдэх эрчим хүчний багцад сэтгэл татам сонголт болдог.
