Energia geotermalna jest jednym z niewielu źródeł energii, która zapewnia ciągłe i niezawodne dostawy czystej, wolnej od zanieczyszczeń atmosferycznych, energii.

Niestety, elektrownie geotermalne zazwyczaj zmniejszają wytwarzanie energii w trakcie eksploatacji z powodu spadku temperatury, ciśnienia lub natężenia przepływu wód lub płynów geotermalnych.

RenewGeo – połączenie energetyki słonecznej i geotermii!

W stanie Nevada w USA w drugim kwartale 2019 roku rozpocznie się testowanie technologii RenewGeo o nazwie Solar Augmented Geothermal Energy. Jej głównym celem jest zwiększenie produkcji energii geotermalnej poprzez wsparcie ze strony energii słonecznej. Prace terenowe poprzedzał dwuletni okres poszukiwań odpowiednich odwiertów, na których można będzie przeprowadzać testy. Jedną z zalet technologii RenewGeo jest ponowne wykorzystanie istniejących odwiertów geotermalnych, które nie są komercyjnie opłacalne. Dodatkowym plusem jest łatwość udostępnienia odwiertów zaprojektowanych dla konwencjonalnej geotermii dla celów nowej technologii.

Drugą częścią elektrowni hybrydowej będzie solarna termiczna elektrownia (CSP). Instalacje tego typu można podzielić na dwa rodzaje: z liniową i punktową koncentracją promieni słonecznych. Pierwsza grupa to instalacje składające się z metalowych reflektorów, w ognisku których montowana jest rura z płynem roboczym, zaś w drugim przypadku – jest to zespół luster skupiających promienie słoneczne w zlokalizowanym w centrum odbiorniku energii cieplnej. Światło słoneczne podgrzewa płyn roboczy, który jest następnie kierowany na turbinę. Dużym utrudnieniem w stosowaniu technologii tego typu jest konieczność wygospodarowania bardzo dużej powierzchni oraz osiągnięcie odpowiednio wysokiego stopnia koncentracji promieniowania słonecznego. Jeśli uda się jednak spełnić te warunki, solarna instalacja termiczna pozwala na kilkunastogodzinne zmagazynowanie energii słonecznej. Kolejną zaletą jest łatwość konserwacji.

CSP

Kolektor typu CSP z liniową koncentracją promieni słonecznych. Fot. helioscsp

Kolektory, wchodzące w skład solarnej instalacji termicznej w technologii RenewGeo mogą być wykorzystywane do produkcji ciepła, które będzie uzupełniać nierentowną instalację geotermalną. Zwiększenie masowego natężenia przepływu wlotowego turbiny i ciśnienia przez energię słoneczną pozwoli wówczas na działanie turbin geotermicznych bliżej projektowanych pierwotnie warunków roboczych, zwiększając w ten sposób wydajność i wytwarzanie mocy całej instalacji. Ponadto można uwzględnić składowanie termiczne, więc dodatkowa słoneczna energia cieplna może zwiększać wytwarzanie energii w geotermalnej/słonecznej instalacji hybrydowej niezależnie od okresowego natężenia promieniowania słonecznego.

Hybrydowa elektrownia w Nevadzie wyposażona zostanie w reflektory z liniową koncentracją promieni słonecznych, zaprojektowano także dwa zbiorniki pozwalające na magazynowanie termiczne ogrzanego płynu roboczego.

Zasada działania układu hybrydowego nowej innowacyjnej technologii

Światło słoneczne ogrzewa płyn roboczy w solarnej części elektrowni hybrydowej, który jest następnie kierowany do wymienników ciepła. Następnie energia cieplna przekazywane jest schłodzonym płynom geotermalnym zatłaczanym do zbiornika, co powoduje stopniowe podnoszenie się ich temperatury. Kolejnym krokiem jest eksploatacja płynów termalnych, które kierowane są do elektrowni geotermalnej.

RenewGeo

Schemat technologii Renew Geo (fot.RenewGeo)

Idea wykorzystania energii słonecznej do zasilania zasobów geotermalnych wydaje się być bardzo interesująca. Najbliższe lata pokażą czy nowa technologia znajdzie zastosowanie na skalę przemysłową w rejonach świata, gdzie natężenie promieniowania słonecznego jest na tyle wysokie, że może wesprzeć systemy geotermalne.

Anna Chmurzyńska

Termalni.pl