Разработка технологии комбинированного применения ГеоЭС и вакуумных опреснителей

Одними из важнейших аспектов, связанных с проблемой освоения Арктики являются высокие затраты на доставку энергетических ресурсов, а так же создания коммуникаций для обеспечения водоснабжения объектов, пригодными для хозяйственно-бытовых и промышленно-производственных целей водными ресурсами. Помимо высоких затрат на транспортировку существует ещё один крайне важный фактор – отсутствие автономности таких объектов ввиду очевидной зависимости от внешних поставок.
Эти проблемы возможно и рационально решить путём создания полностью автономных комплексов, производящих электрическую и тепловую энергию, а так же водные ресурсы и требующих минимальных эксплуатационных затрат.

Цель:
Создать высокоэффективную и безэмиссионную технологию комбинированного использования геотермальных электростанций и промышленных опреснителей воды.

Задачи проекта:
1) Разработать и опробировать математическую модель режимов совместной работы ГеоТЭС и опреснительных установок;
2) Создать прототип установки комбинированной системы;
3) Разработать рекомендации по практическому внедрению проекта.

На данный момент в Российской Федерации реализуется доктрина освоения малонаселённых территорий, в основном находящихся в Азиатской части РФ.

Большинство инфраструктурных объектов, находящихся на этих территориях, как существующих, так и проектируемых, имеют достаточное удаление от основных транспортных узлов и магистралей. Данный факт, ввиду особенностей транспортной системы РФ, значительно осложняет развитие таких инфраструктурных объектов.

Одними из важнейших аспектов, связанных с этой проблемой являются высокие затраты на доставку энергетических ресурсов, а так же создания коммуникаций для обеспечения водоснабжения таких объектов, пригодными для хозяйственно-бытовых и промышленно-производственных целей водными ресурсами.

Основная идея заключается в значительном повышении КПД таких установок за счёт использования рекуперации тепловой энергии пара от ГеоЭС, для предварительного подогрева воды. Это позволит повысить давление точки кипения воды, являющегося одним из основных параметров для технологии вакуумного опреснения, что пропорционально скажется на снижении себестоимости, как 1м³ чистой воды, так и 1 кВт вырабатываемой электрической энергии.

В настоящие время идёт активное развитие применения возобновляемых источников энергии, к которым так же относится геотермальная энергия.

Так как большинство высокопотенциальных источников геотермальной энергии находятся вблизи разломов тектонических плит, а значит и морских береговых линий, то именно предлагаемое в проекте сочетание научно-технических решений позволит получить существенное повышение КПД подобных объектов.

Помимо этого, данная технология оптимально подходит для освоения Арктических территорий РФ т.к. применение таких возобновляемых источников энергии как солнечная энергия имеет слишком низкий КПД из-за низкой инсоляции приполярных регионов.

Ввиду инновационно-технической составляющей проекта результаты внедрения разрабатываемой технологии будут применятся для модернизации топливно-энергетического комплекса РФ, а так же развивающихся стран-партнёров.

Данный проект отвечает основным принципам «Стратегии 2030» для инфраструктурных проектов, а так же концепции «Бережливый регион», реализуемой в Ханты-Мансийском АО.

По итогам реализации проекта будут созданы:

1) Высокоэффективная технология рекуперации тепловой энергии;

2) Методика снижения себестоимости 1м³ опреснённой воды и 1 кВт электроэнергии;

3) Принципиально и технологически новый подход к рационализации и модернизации энергетического комплекса РФ.

4) Значительное снижение зависимости от возобновляемых источников энергии и объёма их потребления в регионе внедрения технологии.

В сумме, это даст источник водных ресурсов, пригодных для питьевых и промышленных целей, источник энергии с низкими эксплуатационными затратами, потенциальные запасы которого не иссякнут в обозримом будущем. Всё это приведёт к существенному ускорению экономического роста развивающихся государств и их экономик.

1) Kagel A., Bates D., Gawell K. A. Guide to Geothermal Energy and the Environment. 2007. 75 pp.//Geothermal Energy Association
2) http://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_power
3) ПАРШИН Б.Е., МУРАТОВ П.В., ПАШКЕВИЧ Р.И. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ВОЗДУШНОЙ КОНДЕНСАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ ВЕРХНЕ-МУТНОВСКОЙ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА КАМЧАТКЕ
4) ШУЛЮПИН А.Н., ЛЮБИН А.А., ЧЕРНЕВ И.И. ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ РАСХОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ПРИ МОДИФИКАЦИИ СИСТЕМЫ ЕГО ТРАНСПОРТИРОВКИ

One of the most important aspects related to problem of the Arctic exploration are the high costs of delivery of energy resources, as well as the creation of communications for provision of water supply, suitable for domestic and industrial production water purposes.
In addition to the high cost of transportation, there is another very important factor - the lack of autonomy of such facilities due to the obvious dependence on external supplies.
These problems can be solved rationally through the creation of a fully autonomous systems that produce electricity and heat, as well as water resources and requiring minimal maintenance costs.