طرح شماتیک استفاده از انرژی زمین گرمایی    

1-انرژی زمین گرمایی چیست؟

در حقیقت زمین منبع عظیمی از انرژی حرارتی می باشد. هر چه به اعماق زمین نزدیکتر می شویم حرارت آن افزایش می یابد بطوریکه این حرارت در هسته زمین به بیش از پنج هزار درجه سانتیگراد می رسد. این حرارت به طریقه های متفاوتی از جمله فورانهای آتشفشانی، آبهای موجود در درون زمین و یا بواسطه خاصیت رسانایی از بخش هایی از زمین به سطح آن هدایت می شود. در یک سیستم زمین گرمایی حرارت ذخیره شده در سنگها و مواد مذاب اعماق زمین بواسطه یک سیال حامل به سطح زمین منتقل می شود. این سیال عمدتاً نزولات جوی می باشد که پس از نفوذ به اعماق زمین و مجاورت با سنگهای داغ حرارت آنها را جذب نموده و در اثر کاهش چگالی مجدداً به طرف سطح زمین صعود می نماید و موجب پیدایش مظاهر حرارتی مختلفی از قبیل چشمه های آب گرم، آبفشانها و گل فشانها در نقاط مختلف سطح زمین می گردد.

2-استفاده از انواع انرژیهای نو چه مزیتهای را در بر خواهد داشت؟

• استفاده از انواع پتانسیل موجود برای تامین نیاز رو به رشد انرژی

• بالفعل نمودن تمام پتانسیل های منطقه ای برای تامین کالای انرژی به صورت منطقه ای (Distributed Generation)

• توجه به توسعه پایدار و گذار از توسعه مرسوم (توجه به فاکتورهای زیست محیطی)

• استفاده از پتانسیل های تجدید شونده برای تولید انرژی

• بدست اوردن فن اوری پایه مورد نیاز و عدم تکیه بر سوختهای فسیلی به عنوان تنها منبع تولید انرژی

• بهره بردرای از انرژی زمین گرمایی برخلاف سایر انرژیهای تجدیدپذیر محدود به فصل، زمان و یا شرایط خاصی نبوده و بدون وقفه قابل بهره برداری می باشد.

همچنین قیمت تمام شده تولید برق در نیروگاههای زمین گرمایی با برق تولیدی از سایر نیروگاههای متعارف (سوخت فسیلی) قابل رقابت بوده و حتی از انواع دیگر انرژیهای نو به مراتب ارزانتر است. از اینرو طی سه دهه اخیر نصب نیروگاههای زمین گرمایی در جهان از رشد و توسعه چشم گیری برخوردار بوده است.

جهت مشاهده ادامه متن بر روی ادامه مطلب کلیک کنید.

3- کاربردهای انرژی زمین گرمایی را نام ببرید؟

استفاده از انرژی زمین گرمایی به دو بخش عمده تولید برق، و استفاده مستقیم از انرژی حرارتی طبقه بندی می گردد. استفاده از انرژی زمین گرمایی برای تولید برق  

بطور کلی در نیروگاههای زمین گرمایی از انرژی سیال خروجی از چاههای حفر شده جهت به چرخش درآوردن توربو ژنراتورها و در نتیجه تولید برق استفاده می کنند. منابع زمین گرمایی با دمای بیش از 150 درجه سانتیگراد جهت تولید برق اقتصادی می باشند. استفاده مستقیم به معنای بهره برداری بدون واسطه، از انرژی حرارتی سیالات زمین گرمایی است.

بطور کلی مخازن زمین گرمایی با دمای بین 65 تا 150 درجه سانتیگراد برای تولید برق (نیروگاه) دارای توجیه اقتصادی نمی باشد. در این موارد از این انرژی حرارتی آن بصورت مستقیم استفاده می شود.

کاربردهای استفاده مستقیم از انرژی زمین گرمایی عبارتند از: ایجاد استخرهای شنا و مراکز آب درمانی، گرمایش ساختمانها، استفاده های کشاورزی (زراعت گلخانه ای و دامداریها) پرورش آبزیان، فرایندهای صنعتی وذوب برف در معابر 

4- تا ریخچه استفاده از انرژی زمین گرمایی در دنیا چگونه است؟

ایتالیا بعنوان اولین کشور جهان می باشد که در سال 1904 میلادی توانست با استفاده از انرژی زمین گرمایی برق تولید نماید. این کشور هم اکنون با توان تولید معادل 800 مگاوات برق از جمله کشورهای پیشرو در این صنعت می باشد.

پس از جنگ جهانی دوم، در سال 1958 نیوزلند بعنوان دومین کشورفعال در این زمینه اقدام به تولید نیروی برق با استفاده از انرژی زمین گرمایی نمود. که اینک معادل 450 مگاوات ظرفیت نیروگاههای نصب شده زمین گرمایی در این کشور می باشد. در حال حاضر بیش از 20 کشور جهان با نصب نیروگاههای زمین گرمایی از این منبع عظیم انرژی برای تولید برق استفاده می نمایند که مجموع ظرفیت نصب شده بالغ بر 8400 مگاووات می باشد.  

• آمریکا       با              2200 مگاوات

• فیلیپین     با              1900 مگاوات

• ایتالیا        با              800 مگاوات

• مکزیک      با              750 مگاوات

• اندونزی    با              600 مگاوات

• ژاپن          با              550 مگاوات

• نیوزلند      با              450 مگاوات

• ایسلند     با              170 مگاوات  

علاوه بر آن بیش از (64 کشور بر مبنای اطلاعات سال 2005) کشور جهان با مجموع ظرفیت نصب شده بیش از 27800 مگاوات حرارتی، از انرژی زمین گرمایی در مواردی از قبیل

•  تأمین گرمایش فضاهای اداری و مسکونی

•  پرورش آبزیان و محصولات کشاورزی گلخانه ای

•   استخرهای (آبدرمانی) و مراکز جذب توریست

بهره برداری می نمایند.

5- تا ریخچه استفاده از انرژی زمین گرمایی در ایران  چیست؟

در کشور ما ایران از سال 1354 و بمنظور شناسایی پتانسیل های منبع انرژی زمین گرمایی  مطالعات گسترده ای توسط وزارت نیرو با همکاری مهندسین مشاور ایتالیایی ENEL در نواحی شمال و شمال غرب ایران در محدوده ای به وسعت 260 هزار کیلومتر مربع آغاز گردید. نتیجه این تحقیقات مشخص نمود که مناطق سبلان، دماوند، خوی، ماکو و سهند با مساحتی بالغ بر 31 هزار کیلومتر مربع جهت انجام مطالعات تکمیلی و بهره برداری از انرژی زمین گرمایی مناسب می باشند.

در همین راستا برنامه اکتشاف، مشتمل بر بررسیهای زمین شناسی، ژئوفیزیک و ژئوشیمیایی برنامه ریزی شد.

در سال 1361 با پایان یافتن مطالعات اکتشاف مقدماتی در هر یک از مناطق ذکر شده،  نواحی مستعد با دقت بیشتری شناسایی شده و در نتیجه در منطقه سبلان: نواحی مشکین شهر، سرعین و بوشلی، در منطقه دماوند ناحیه: نونال، در منطقه ماکو- خوی نواحی: سیاه چشمه و قطور و در منطقه سهند پنج ناحیه کوچکتر جهت تمرکز فعالیتهای فاز اکتشاف تکمیلی انتخاب شدند.

پس از یک وقفه نسبتاً طولانی و با هدف فعال نمودن مجدد طرح، گزارشهای موجود مجدداً در سال 1369 توسط کارشناسان UNDP بازنگری شده و منطقه زمین گرمایی مشکین شهر بعنوان اولین اولویت جهت ادامه مطالعات اکتشافی معرفی شد. علاوه بر مناطق یاد شده اخیراً توسط سازمان انرژیهای نو ایران 10 پتانسیل جدید و مستعد دیگر در نواحی مرکزی و جنوب کشور در غالب طرح پتانسیل سنجی انرژی زمین گرمایی ایران شناسایی شده است که طرح اکتشافی آنها در دست تهیه است.

در اولویت اول به منظور ادامه مطالعات قبلی و تکمیل نمودن فاز اکتشاف در ناحیه مشکین شهر در سال 1374 کارشناسان معاونت امور انرژی وزارت نیرو با هدف نصب اولین نیروگاه زمین گرمایی در کشور برنامه فاز اکتشاف تکمیلی را تهیه و بخش مطالعات سطح الارضی شامل عملیات ژئوفیزیکی، زمین شناسی و بررسیهای ژئوشیمیایی و ماهواره ای با اعتباری معادل 826 هزار دلار آغاز گردید این مطالعات توسط مهندسین مشاور کینگستون موریسون از کشور نیوزلند و با مدیریت سازمان انرژیهای نو ایران طی سال 1377 به انجام رسید که حاصل این مطالعات منجر به تخمین درجه حرارت احتمالی مخزن در حد240 درجه سانتیگراد و تعیین نقاط حفاریهای اکتشافی در دامنه های شمالی سبلان مشرف به جنوب شهرستان مشکین شهر گردید. با هدف دستیابی به نقاط حفاری و آماده سازی سایتهای حفاری و همچنین ساخت تجهیزات مربوط به تست چاهها، شرکت مشانیر به منظور تهیه نقشه های اجرایی و سپس نظارت بر مراحل ساخت بعنوان مشاور و ناظر ایرانی برگزیده شده و پیمانکاران مورد نیاز نیز از طریق برگزاری مناقصات انتخاب شدند و در نتیجه با اعتباری بالغ بر 20 میلیارد ریال کار ترمیم راه مشکین شهر به موئیل به طول 16 کیلومتر و احداث جاده های دسترسی از روستای موئیل به سایتهای حفاری به طول 9 کیلومتر، ترمیم و احداث چند دهانه پل- احداث کمپ مرکزی شامل سوله های نگهداری تجهیزات و مواد مصرفی حفاری و کمپ رفاهی جهت اسکان پرسنل در سایت، احداث سه سکوی حفاری و تأسیسات آبرسانی شامل ایستگاه پمپاژ، مخزن ذخیره آب با گنجایش 5 هزار متر مکعب و خط لوله انتقال آب به طول 7 کیلومتر و همچنین ساخت تجهیزات و ادوات مربوط به آزمایش چاهها طی سالهای 1379 تا 1381 به اجرا درآمد.