The Geysers Geothermal Compleks – Kalifornia, USA

Historia kompleksu geotermalnego The Geysers rozpoczyna się ponad milion lat temu, kiedy pióropusz stopionej magmy znalazł się w pobliżu powierzchni ziemi. Ciało magmowe o temperaturze ponad 7,7 tyś st.C spowodowało rekrystalizację skał, które stały się twarde a jednocześnie kruche. Owa łamliwość doprowadziła do powstania systemu spękań i zwiększenia przepuszczalności skał. Trwająca przez kolejne pół miliona lat działalność wulkaniczna podtrzymywała wysoką temperaturę skał, wody wędrowały po górotworze, ogrzewając się stopniowo. Ćwierć miliona lat temu, skały znajdujące się na powierzchni ziemi uległy spękaniu, zaś gorąca para znalazła ujście w postaci gejzerów.

Taka jest właśnie historia nazwy tego obszaru. I choć od dawna nie obserwuje się już gejzerów, nazwa pozostała.

Gejzery przez wieki budziły graniczącą z czcią fascynację. Rdzenni mieszkańcy tych terenów korzystali z gorących źródeł w celach medycznych, traktując je jednocześnie jako miejsca kultu. W XIX wieku rzesze turystów przybywały aby ujrzeć niezwykłe zjawisko jakim był wyrzut gorącej wody ze źródła, następujący w regularnych odstępach czasu

Obecnie, choć występowanie gejzerów nie jest już owiane tajemnicą, system geotermalny jest cały czas dokładnie badany, fascynację budzi ogrom przedsięwzięcia, które rozpoczęło się od powstania 35 – cio kW elektrowni w 1923 roku.

Na kompleks The Geysers składa się 15 elektrowni geotermalnych, zajmujących w sumie ok. 115 km2. Na obszarze tym znajduje się 327 otworów produkcyjnych oraz 52 zatłaczające. Najgłębszy spośród otworów ma niemal 4 km głębokości, przeciętnie wynosi ona 2,6 km. Przeciętna temperatura w rezerwuarze wynosi ok. 190 st.C zaś przeciętne ciśnienie gar geotermalnych wynosi ponad 5,5 bar. Elektrownia przez cały czas się rozwija, najnowszy otwór produkcyjny został wykonany w styczniu 2017 roku, zaś zatłaczający – w sierpniu 2016 roku.

W 2016 roku, The Geysers Geothermal Compleks wyprodukował ponad 5,5 TWh energii elektrycznej przy mocy zainstalowanej na poziomie 1517 MW. Dla porównania, w tym samym roku w Polsce wyprodukowano 163 TWh energii elektrycznej, zaś elektrownia w Bełchatowie – niemal 54 TWh.

Larderello Geothermal Complex – Toskania, Włochy

Druga największa elektrownia geotermalna jest zarazem najstarszym tego typu obiektem na świecie. Znajduje się ona w Larderello, w południowej Toskanii we Włoszech. Kompleks geotermalny zajmuje obszar o powierzchni 250 km2, na którym znajduje się ok. 200 otworów produkujących przegrzaną parę o ciśnieniu 2 – 18 bar i temperaturze 150 – 270oC. Moc zainstalowana w 2013 roku wyniosła niemal 600 MW w 23 jednostkach.

Historia produkcji prądu elektrycznego rozpoczęła się od 250 kW elektrowni, powstałej w 1913 roku. Pomimo tak długiego czasu eksploatacji nie nastąpiło naruszenie odnawialności zasobów. Dzieje się tak dzięki rozsądnej polityce mającej na celu ochronę zasobów wód termalnych, a polegającej m.in. na zatłaczaniu kondensatu pary w płytkie partie warstw skał zbiornikowych czy głębokich wierceniach. Program eksploracji na dużych głębokościach pozwolił odkryć obecność przepuszczalnych warstw w podłożu krystalicznym, gdzie temperatura wynosi do 350oC a ciśnienie – 7 MPa. W chwili obecnej ważną zmianą jest wykorzystanie biomasy do zwiększenia mocy elektrowni geotermalnej Cornia – 2.

W 2016 roku kompleks elektrowni w Larderello wytworzył ponad 5,8 TWh energii elektrycznej.

Cerro Prieto Geothermal Power Station – Meksyk

Trzecia największa na świecie elektrownia geotermalna to Cerro Prieto Geothermal Power Station, znajdująca się w Meksyku, w pobliżu granicy z USA. Jeszcze do niedawna moc zainstalowana w elektrowni wynosiła 720 MWe, lecz w 2011 roku na skutek problemów z brakiem pary, konieczne okazało się wyłączenie 4 z 13 turbin. Spowodowało ono zmniejszenie mocy zainstalowanej do 520 MWe.

Kompleks Cerro Prieto zajmuje obszar ok. 40 km2, z których ok. 20 km2 związane jest z obecnością basenu ewaporacyjnego. Teren ten leży wewnątrz pacyficznego pierścienia ognia, czyli strefy wzmożonej aktywności sejsmicznej i wulkanicznej, które często sprzyjają występowaniu złóż płynów geotermalnych.

Elektrownia rozpoczęła działalność na początku lat 70-tych XX wieku, moc zainstalowana wyniosła 75 MWe. W czasach największego rozkwitu elektrowni, na początku XXI wieku, płyny geotermalne eksploatowano za pomocą 138 otworów produkcyjnych, zatłaczano zaś dzięki 13 otworom. Plany zakładały budowę kolejnych jednostek, jednak ze względu na spadek ciśnienia w rezerwuarze, nie zostały one zrealizowane, co więcej, konieczne stało się wyłączenie niektórych jednostek z użytkowania. Aż do 2005 roku istniało przekonanie, że zatłaczanie wydobytej wody może doprowadzić do ochłodzenia płynów w zbiorniku geotermalnym, nie prowadzono zatem tego typu prac. Dopiero podnoszący się poziom wód w zbiorniku ewaporacyjnym spowodował rozpoczęcie zatłaczania wody z powrotem do systemu. Kiedy w kolejnych latach spadek ciśnienia w zbiorniku geotermalnym stał się faktem, rozpoczęto program zatłaczania wód. Zmienne ciśnienie panujące w rezerwuarze a także problemy z korozyjnością płynów geotermalnych spowodowały iż obecnie planowane jest zwiększanie mocy elektrowni dzięki instalacjom solarnym.

Pomimo problemów z brakiem par geotermalnych w niektórych częściach eksploatowanego pola, elektrownia Cerro Prieto pozostaje trzecią największą tego typu jednostką na świecie.

Makban Geothermal Complex – Filipiny

Podobnie jak The Greysers Geothermal Complex oraz Cerro Prieto Geothermal Power Stadion, kompleks Makban leży w rejonie pacyficznego pierścienia ognia. Jest to czwarta największa na świecie elektrownia geotermalna.

Kompleks Makban funkcjonuje nieprzerwanie od 1979 roku, kiedy moc zainstalowana wynosiła 110 MWe. W 2010 roku energia elektryczna wytwarzana była dzięki 69 otworom produkcyjnym, zatłaczanie odbywało się zaś przy pomocy 23 otworów zatłaczających. Na terenie kompleksu znajduje się również ok. 20 nieczynnych otworów. Najgłębszy spośród wszystkich otworów ma głębokość ponad 3,6 km, zaś najpłytszy – nieco powyżej 0,6 km.

Elektrownie zajmują bardzo niewielki teren, zwłaszcza w porównaniu do kompleksu The Geysers, gdyż jest to jedynie ok. 7 km2. W skład kompleksu wchodzi 7 elektrowni, w sumie 10 jednostek o mocy zainstalowanej równej 485 MW.

W przypadku kompleksu elektrowni w Makban także nie obyło się bez problemów związanych z eksploatacją. Pomimo obniżenia temperatury płynów z powodu zatłaczania wód schłodzonych oraz rozszerzania się strefy występowania płynów w dwóch stanach skupienia, elektrownie geotermalne Makban są znaczącym obiektem w świecie elektrowni geotermalnych.

CalEnergy Generation Salton Sea Geothermal Plants – Kalifornia, USA

Na kompleks składa się 10 elektrowni, które wytwarzają energię elektryczną z pomocą par geotermalnych o bardzo wysokiej temperaturze i ciśnieniu. Najstarsza elektrowni pracuje od roku 1982, zaś najnowsze są czynne od roku 2000.

Nominalna moc zainstalowana tych jednostek wynosi 327 MWe

 

Anna Chmurzyńska

Termalni.pl