Vào năm 1878, với chiếc bóng đèn điện đầu tiên Thomas Edison đã đưa loài
người tiến vào thời đại điện khí hóa. Nhờ có dòng điện thế giới đã có những bước tiến
vượt bậc để đi đến kỷ nguyên phát triển như ngày hôm nay .Song từ những năm cuối
thế kỷ 20, các nguồn năng lượng cổ điển dùng trong đời sống và sản xuất như than đá,
dầu mỏ, khí thiên nhiên,và thủy triều đang dần cạn .
Nhận thức được điều này , n gày nay, bên cạnh việc tiếp tục phát triển những
nguồn năng lượng cổ điển nhiều quốc gia trên thế giới đã và đang tiến hành nghiên cứu
và đưa vào sử dụng các nguồn năng lượng mới , còn gọi là năng lượng tái sinh hay
năng lượng tái tạo (renewable source of energy - RSE) . Chúng bao gồm : Năng lượng
mặt trời, năng lượng gió, khí sinh học,năng lượng thủy triều Ngoài ra sẽ thật thiếu
sót nếu ko nhắc tới 1 loại năng lượng nằm ngay dưới chân chùn ta : Năng lượng địa
nhiệt .
Năng lượng địa nhiệt tuy không được ứng dụng phổ biến như Năng lượng mặt
trời, năng lượng gió song theo các nhà khoa học, năng lượng địa nhiệt là một nguồn
năng lượng sạch, thân thiện và gần như vô tận, có thể đáp ứng cao hơn gấp 250.000 lần
nhu cầu hàng năm của thế giới, tác động gần như bằng không đối với khí hậu hay môi
trường.
Với đề tài này chúng em mong muốn đưa đến cho cô và các bạn những nhận định
đúng đắn về “Năng lượng địa nhiệt” cùng những ứng dụng to lớn của nó đến các mặt
của đời sống , sản xuất. Song bên cạnh đó vì th ời gian có hạn nên đề tài này của chúng
em còn chứa đựng rất nhiều hạn chế mà chúng em chưa có thời gian khắc phục.
Báo cáo đồ án gồm 3 chương :
Chương I . Các vấn đề lý thuyết về Năng lượng địa nhiệt
Chương II . Thực trạng việc ứng dụng năng lượng địa nhiệt trên
Chương III . Quan điểm về việc giải quyết những vấn đề tồn tại của ngành khai
thác , sử dụng năng lượng địa nhiệt
37 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 6014 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Năng lượng địa nhiệt - Nguồn năng lượng sạch - Nguồn năng lượng vô tận, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KINH TẾ & QUẢN LÝ
BÀI TẬP LỚN
MÔN CƠ SỞ KINH TẾ NĂNG
LƯỢNG
TÊN ĐỀ TÀI
NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT-
NGUỒN NĂNG LƯỢNG SẠCH-
NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÔ TẬN
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hải Thanh - 20106217
Nguyễn Việt Khôi - 20106256
Nguyễn Thị Lan Anh - 20106154
Nguyễn Thị Thủy Anh - 20106155
Nguyễn Thị Hương Vân - 20106224
Nghiêm Đình Long - 20106195
Giáo viên hướng dẫn: T/s Phạm Thu Hà
HÀ NỘI 11-2012
Năng lượng địa nhiệt GVHD : T/s Phạm Thu Hà
Trang 2
TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỀ TÀI
Chương I . Các vấn đề lý thuyết về năng lượng địa nhiệt
Giới thiệu chung về năng lượng địa nhiệt
Phân loại các nguồn năng lương địa nhiệt
Phân loại các nhà máy sản xuất năng lượng địa nhiệt
Chương II . Thực trạng việc ứng dụng năng lượng địa nhiệt trên thực tế
Sử dụng trực tiếp nguồn năng lượng địa nhiệt.
Năng lượng địa nhiệt trong sản xuất điện.
Nguồn năng lượng địa nhiệt tại Việt Nam .
Tác động chung cuả nguồn địa nhiệt đến các mặt mội trường ,
văn hóa , xã hội …
Chương III . Quan điểm về việc giải quyết những vấn đề tồn tại của ngành
khai thác , sử dụng năng lượng địa nhiệt
Tiềm năng của ngành năng lượng địa nhiệt .
Cơ hội để phát triển ngành năng lượng địa nhiệt .
Hướng phát triển trong tương lai và quan điểm bản thân về triển
vọng ngành năng lượng địa nhiệt .
Năng lượng địa nhiệt GVHD : T/s Phạm Thu Hà
Trang 3
Mục Lục
TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỀ TÀI _____________________________________________ 2
Lời nói đầu _____________________________________________________________ 4
Chương 1. Các vấn đề lý thuyết về Năng lượng địa nhiệt _________________________ 5
1.1. Giới thiệu chung về năng lượng địa nhiệt ____________________________________ 5
1.2. Phân loại các nguồn năng lương địa nhiệt ___________________________________ 9
1.3. Phân loại các nhà máy sản xuất năng lượng địa nhiệt _________________________ 10
Chương 2 . Thực trạng việc ứng dụng năng lượng địa nhiệt trên thực tế ____________ 15
2.1. Sử dụng trực tiếp nguồn năng lượng địa nhiệt _______________________________ 15
2.2. Năng lượng địa nhiệt trong sản xuất điện ___________________________________ 17
2.3. Hiện trạng phát triển ngành năng lượng địa nhiệt tại Việt Nam ________________ 26
2.4. Tác động chung cuả việc khai thác sử dụng nguồn địa nhiệt đến các mặt ________ 28
2.5. Kinh tế _______________________________________________________________ 29
Chương 3 . Quan điểm về việc giải quyết những vấn đề tồn tại của ngành khai thác , sử
dụng năng lượng địa nhiệt ________________________________________________ 31
3.1. Những lý do nên phát triển năng lượng địa nhiệt ______ Error! Bookmark not defined.
3.2. Tiềm năng của ngành năng lượng địa nhiệt trên thế giới ______________________ 31
3.3. Cơ hội để phát triển ngành năng lượng địa nhiệt ____________________________ 33
3.4. Đánh giá đối với Việt Nam _______________________________________________ 34
Kết luận ______________________________________________________________ 35
Tài liệu tham khảo ______________________________________________________ 37
Năng lượng địa nhiệt GVHD : T/s Phạm Thu Hà
Trang 4
Lời nói đầu
Vào năm 1878, với chiếc bóng đèn điện đầu tiên Thomas Edison đã đưa loài
người tiến vào thời đại điện khí hóa. Nhờ có dòng điện thế giới đã có những bước tiến
vượt bậc để đi đến kỷ nguyên phát triển như ngày hôm nay .Song từ những năm cuối
thế kỷ 20, các nguồn năng lượng cổ điển dùng trong đời sống và sản xuất như than đá,
dầu mỏ, khí thiên nhiên,và thủy triều đang dần cạn .
Nhận thức được điều này , ngày nay, bên cạnh việc tiếp tục phát triển những
nguồn năng lượng cổ điển nhiều quốc gia trên thế giới đã và đang tiến hành nghiên cứu
và đưa vào sử dụng các nguồn năng lượng mới , còn gọi là năng lượng tái sinh hay
năng lượng tái tạo (renewable source of energy - RSE) . Chúng bao gồm : Năng lượng
mặt trời, năng lượng gió, khí sinh học,năng lượng thủy triều… Ngoài ra sẽ thật thiếu
sót nếu ko nhắc tới 1 loại năng lượng nằm ngay dưới chân chùn ta : Năng lượng địa
nhiệt .
Năng lượng địa nhiệt tuy không được ứng dụng phổ biến như Năng lượng mặt
trời, năng lượng gió … song theo các nhà khoa học, năng lượng địa nhiệt là một nguồn
năng lượng sạch, thân thiện và gần như vô tận, có thể đáp ứng cao hơn gấp 250.000 lần
nhu cầu hàng năm của thế giới, tác động gần như bằng không đối với khí hậu hay môi
trường.
Với đề tài này chúng em mong muốn đưa đến cho cô và các bạn những nhận định
đúng đắn về “Năng lượng địa nhiệt” cùng những ứng dụng to lớn của nó đến các mặt
của đời sống , sản xuất. Song bên cạnh đó vì thời gian có hạn nên đề tài này của chúng
em còn chứa đựng rất nhiều hạn chế mà chúng em chưa có thời gian khắc phục.
Báo cáo đồ án gồm 3 chương :
Chương I . Các vấn đề lý thuyết về Năng lượng địa nhiệt
Chương II . Thực trạng việc ứng dụng năng lượng địa nhiệt trên
Chương III . Quan điểm về việc giải quyết những vấn đề tồn tại của ngành khai
thác , sử dụng năng lượng địa nhiệt
Do kiến thức còn hạn chế nên đề tài chắc không tránh khỏi các thiếu sót. Vì vậy,
em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của cô cùng tất cả các bạn để có thể từng
bước xây dựng đề tài ngày càng hoàn thiện và hiệu quả hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Năng lượng địa nhiệt GVHD : T/s Phạm Thu Hà
Trang 5
Chương 1. Các vấn đề lý thuyết về Năng lượng địa nhiệt
1.1. Giới thiệu chung về năng lượng địa nhiệt
1.1.1. Năng lượng địa nhiệt là gì ?
Năng lượng địa nhiệt là dạng năng lượng tồn tại trong lòng đất ở dưới dạng nhiệt
năng . Năng lượng địa nhiệt, dạng nhiệt năng tự nhiên ở sâu trong lòng trái đất, phát
sinh từ nguồn nhiệt sơ khai trong lòng trái đất, từ nhiệt ma sát do các phiến lục địa
trượt lên nhau, và từ sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ tồn tại tự nhiên với 1
lượng nhỏ trong đá.
+ Năng lượng địa nhiệt được tạo ra do các quá trình phản ứng phóng xạ hạt
nhân của các nguyên tố phóng xạ nặng có trong lòng Qủa Đất như thori ( Th ) ,
protactini (Pa) , urani (U) , … . Đây là nguồn nhiệt chính .
+ Nhiệt năng cũng có thể tích tụ dần thông qua sự hấp thụ năng lượng mặt trời
của lớp vỏ trái đất .
+ Năng lượng địa nhiệt còn được tạo ra do ma sát khi hai mảnh vỏ Qủa Đất dịch
chuyển mà một mảnh chuyển động trượt trên mảnh kia .
Một phần trong tổng khối nhiệt lượng khổng lồ trong lòng Trái Đất này bắt
nguồn từ quá trình hình thành hành tinh trong khoảng 4,5 tỷ năm trước (Trái Đất hình
thành từ một khối cầu vật chất cực nóng, nguội dần từ trong ra ngoài qua quá trình
quay quanh trục), và phần còn lại là kết quả của quá trình phân rã của các nguyên tố
phóng xạ tồn tại trong lõi Trái Đất. Theo nguyên lý tuần hoàn nhiệt lượng từ nơi nhiệt
độ cao xuống nhiệt độ thấp, dòng nhiệt của Trái Đất di chuyển từ trong lõi ra ngoài
vỏ.
Dưới tác động của một quá trình địa chất gọi là kiến tạo mảng , vỏ Trái Đất được
phân ra thành 12 mảng lớn và được tái tạo (tái sinh) một cách chậm chạp qua hàng
triệu năm. Các mảng này di chuyển tương đối với nhau (phân tách hoặc hội tụ) với tốc
độ vài cm/năm. Khi hai mảng kiến tạo va chạm vào nhau, 1 mảng có thể hút chìm
xuống mảng còn lại, tạo nên các trũng đại dương và gây ra động đất . Đây chính là
nơi vỏ Trái Đất trở nên yếu hơn bình thường, cho phép vật chất nóng từ trong lòng đất
dịch chuyển lên mặt. Ở độ sâu lớn tại đới hội tụ, ngay bên dưới mảng sụp chìm, nhiệt
độ tăng lên đủ cao đến nung chảy đất đá và tạo ra magma (nham thạch). Do có mật độ
thấp hơn khối đất đá xung quanh, magma di chuyển lên phía trên vỏ Trái Đất và mang
theo nhiệt lượng cùng với nó. Đôi khi magma di chuyển lên tới bề mặt Trái Đất thông
qua các điểm yếu của vỏ Trái Đất và phun trào lava tại các miệng núi lửa. Tuy nhiên,
đa phần magma được giữ lại trong vỏ Trái Đất và nung nóng đất đá và các khối nước
ngầm (subterranean water). Một phần khối nước nóng này có thể di chuyển lên mặt
đất thông qua các đới đứt gãy hoặc khe đá rạn (cracks), hình thành suối nước nóng
(hay là geysers, mạch nước nóng). Một khi khối nước nóng và hơi nước này bị “bẫy”
do khối đất đá không thấm (impermeable) ở phía bên trên và được giữ lại trong khối
đất đá thấm (permeable), bồn trũng địa nhiệt được hình thành . Các bồn trũng này
chính là nguồn địa nhiệt có thể được dùng trực tiếp hoặc để sản xuất điện qua hệ
thống turbine hơi nước (steam turbine).
Theo tính toán , nhiệt độ của tâm trái đất vào khoảng 6650°C . Trái đất nguội
Năng lượng địa nhiệt GVHD : T/s Phạm Thu Hà
Trang 6
dần với tốc độ khoảng 300 đến 350°C trong một tỉ năm .Tại một số vùng trong vỏ trái
đất đặc biệt tại những vùng có hoạt động địa trấn mạnh nhiệt độ tăng rất nhanh theo
chiều sâu . Năng lượng địa nhiệt là nguồn nhiệt tự nhiên được lấy trong lòng quả đất
bằng cách khoan sâu xuống lòng đất . Nguồn nhiệt này được đưa lên mặt đất dưới
dạng hơi nóng hoặc nước nóng .
Chúng ta đều biết rằng lớp trên cùng của vỏ Trái đất chỉ có nhiệt độ bình quân
trong năm là 15°C. Dưới lớp đó là một lớp có nhiệt độ bình quân là 540°C. Trên bao
Manti nhiệt độ trung bình là 650°C. Vùng quá độ có nhiệt độ bình quân là 1000°C.
Lớp dưới bao manti có nhiệt độ bình quân là 3000°C. Tại lớp Lõi ngoài có nhiệt độ
bình quân là 5000°C . Còn tại lớp Lõi trong nhiệt độ bình quân là 7000°C. Khối năng
lượng khổng lồ đó tồn tại đồng hành với Trái đất và là nguồn năng lượng vô hạn sinh
ra từ các chuỗi phản ứng hạt nhân, sự phân hủy các chất phóng xạ tiến hành thường
xuyên trong lòng Trái đất. Đi sâu xuống lòng đất 2-40m (tùy địa điểm)thông thường
ta sẽ gặp tầng Thường ôn, tức là tầng có nhiệt độ không chịu ảnh hưởng của nhiệt độ
Mặt Trời (ở Maskva là độ sâu 20m, ở Paris là 28m). Dưới tầng Thường ôn càng
xuống sâu nhiệt độ càng tăng. Người ta gọi Địa nhiệt cấp là độ sâu tính bằng mét đủ
để nhiệt độ tăng lên 1°C. Trị số trung bình là 33m. Nếu xuống sâu được đến 60km thì
có nhiệt độ tới 1800°C. Thường thường để khai thác nguồn năng lượng địa nhiệt
người ta chỉ cần khoan các giếng sâu 4-5km. Ví dụ nhà máy địa nhiệt ở Soultz, cách
Strasbourg, cách Strasbourg (đông bắc nước Pháp) 50km về phía Bắc. Đưa nước
xuống độ sâu khoảng 5km là tới vùng có nhiệt độ khoảng 200°C. Nước được làm sôi
lên sẽ theo ống dẫn lên và làm chạy máy phát điện.
1.1.2. Năng lượng tái tạo :
Năng lượng tái tạo hay năng lượng tái sinh là năng lượng từ những nguồn liên
tục mà theo chuẩn mực của con người là vô hạn. Nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng
năng lượng tái sinh là tách một phần năng lượng từ các quy trình diễn biến liên tục
trong môi trường và đưa vào trong các sử dụng kỹ thuật. Các quy trình này thường
được thúc đẩy đặc biệt là từ Mặt Trời.
Trong cách nói thông thường, năng lượng tái tạo được hiểu là những nguồn năng
lượng hay những phương pháp khai thác năng lượng mà nếu đo bằng các chuẩn mực
Năng lượng địa nhiệt GVHD : T/s Phạm Thu Hà
Trang 7
của con người thì là vô hạn. Vô hạn có hai nghĩa: Hoặc là năng lượng tồn tại nhiều
đến mức mà không thể trở thành cạn kiệt vì sự sử dụng của con người (thí dụ như
năng lượng Mặt Trời) hoặc là năng lượng tự tái tạo trong thời gian ngắn và liên tục
(thí dụ như năng lượng sinh khối) trong các quy trình còn diễn tiến trong một thời
gian dài trên Trái Đất.
Theo ý nghĩa về vật lý, năng lượng không được tái tạo mà trước tiên là do Mặt
Trời mang lại và được biến đổi thành các dạng năng lượng hay các vật mang năng
lượng khác nhau. Tùy theo trường hợp mà năng lượng này được sử dụng ngay tức
khắc hay được tạm thời dự trữ.
Việc sử dụng khái niệm "tái tạo" theo cách nói thông thường là dùng để chỉ đến
các chu kỳ tái tạo mà đối với con người là ngắn đi rất nhiều (thí dụ như khí sinh
học so với năng lượng hóa thạch). Trong cảm giác về thời gian của con người thì Mặt
Trời sẽ còn là một nguồn cung cấp năng lượng trong một thời gian gần như là vô tận.
Mặt Trời cũng là nguồn cung cấp năng lượng liên tục cho nhiều quy trình diễn tiến
trong bầu sinh quyển Trái Đất. Những quy trình này có thể cung cấp năng lượng cho
con người và cũng mang lại những cái gọi là nguyên liệu tái tăng trưởng. Luồng gió
thổi, dòng nước chảy và nhiệt lượng của Mặt Trời đã được con người sử dụng trong
quá khứ. Quan trọng nhất trong thời đại công nghiệp là sức nước nhìn theo phương
diện sử dụng kỹ thuật và theo phương diện phí tổn sinh thái.
Ngược lại với việc sử dụng các quy trình này là việc khai thác các nguồn năng
lượng như than đá hay dầu mỏ, những nguồn năng lượng mà ngày nay được tiêu dùng
nhanh hơn là được tạo ra rất nhiều. Theo ý nghĩa của định nghĩa tồn tại "vô tận"
thì phản ứng tổng hợp hạt nhân (phản ứng nhiệt hạch), khi có thể thực hiện trên bình
diện kỹ thuật, và phản ứng phân rã hạt nhân (phản ứng phân hạch) với các lò phản
ứng tái sinh (breeder reactor), khi năng lượng hao tốn lúc khai
thác uranium hay thorium có thể được giữ ở mức thấp, đều là những nguồn năng
lượng tái tạo mặc dù là thường thì chúng không được tính vào loại năng lượng này.
1.1.3. Các phương pháp sử dụng
1.1.3.1. Sử dụng trực tiếp
Thông qua việc khai thác địa nhiệt tầng nông . Khai thác địa nhiệt tầng nông là
khai thác nhiệt của đất nằm ở độ sâu từ 1 đến 150 m dưới bề mặt đất. Nhờ có những
công nghệ tiên tiến (máy bơm nhiệt, máy thu tích nhiệt, mũi hút địa nhiệt, giếng nước
ngầm hay các tấm bêton áp đất) mà lượng nhiệt tầng nông tuy có độ chênh lệch nhiệt
độ tương đối thấp so với nhiệt độ không khí song vẫn có thể được khai thác phục vụ
cho sưởi ấm vào mùa đông và làm mát về mùa hè cho các công trình như nhà văn
phòng, trường học, nhà trẻ, trạm y tế, siêu thị,… Gần 80% nhiệt lượng dùng cho việc
sưởi ấm hay làm mát toà nhà đều được khai thác từ nguồn cấp nhiệt nằm ngay trong
lòng đất và như vậy việc sưởi ấm hay làm mát có thể được coi gần như không có xả
thải khí CO2 và không hề ảnh hưởng đến khí hậu toàn cầu. Trong báo cáo này sẽ giới
thiệu về mặt kỹ thuật và công nghệ, phân tích ở khía cạnh kinh tế và tác dụng môi
trường cũng như nêu xu thế chung
Bơm địa nhiệt hay còn được biết như bơm nhiệt từ lòng đất (ground-source heat
pump), là một kỹ thuật năng lượng mới có hiệu suất cao và ngày càng được sử dụng
Năng lượng địa nhiệt GVHD : T/s Phạm Thu Hà
Trang 8
rộng rãi trong các hộ gia đình cũng như trong công sở. Kỹ thuật này ứng dụng trong
việc điều hòa nhiệt độ và cung cấp nước nóng. Thuận lợi lớn nhất của nó là khả năng
tập trung nhiệt từ tự nhiên (lòng đất) hơn là tạo nhiệt từ việc đốt các nhiên liệu hóa
thạch gây ô nhiễm môi trường.
Cấu tạo . nguyên lý hoạt động Máy bơm nhiệt
- Hệ thống máy bơm nhiệt –
- Nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt –
Máy bơm nhiệt có tác dụng lấy / hút nhiệt từ trong lòng đất nhờ một lượng nhiệt
nhỏ "làm mồi" cho khởi động vận hành bộ phận cơ hay nhiệt để nâng từ một nhiệt độ
thấp đến một nhiệt độ cao nhất định nào đó. Trong trường hợp làm lạnh thì nguyên tắc
hoạt động ngược lại. Việc truyền nhiệt trong máy bơm nhiệt được tiến hành theo một
vòng tuần hoàn động nhiệt khép kín mà trong đó lãnh chất đóng vai trò quan trọng và
có ý nghĩa lớn nhất (Hình). Hoạt động của máy bơm như sau:
Năng lượng địa nhiệt GVHD : T/s Phạm Thu Hà
Trang 9
- Trong máy bốc hơi thì lãnh chất lạnh ở thể lỏng tiếp nhận nhiệt từ nguồn nóng và
làm bốc hơi.
- Máy ép hơi nén lãnh chất ở thể khí mà trong đó có sử dụng năng lượng cơ học hay
điện học bên ngoài và làm nóng nó lên thành khí nóng.
- Khí nóng giải phóng năng lượng nhiệt ở máy tụ hơi sang hệ thống sưởi và lại tích tụ
thành lãnh chất nóng ở thể lỏng;
- Lãnh chất nóng ở thể lỏng được xả ra thông qua một ventil xả và qua đó nhiệt độ lại
giảm đi nhanh chóng. Trong máy bốc hơi quá trình thu nhiệt lại bắt đầu từ đầu.
1.1.3.2. Sử dụng để sản xuất điện
Quy trình khai thác
Bước 1 : Xác định nguồn địa nhiệt đáp ứng yêu cầu sản xuất .
Bước 2 : Tạo các giếng khoan , bơm nước lạnh xuống và đưa nước nóng , hơi nước
lên .
Bước 3 : Dẫn nước nóng và hơi nước qua bộ phận tách hơi nước .
Bước 4 : Hơi nước làm quay tuabin , máy phát điện sinh ra dòng điện .
Bước 5 : Lưu trữ và truyền tải điện năng .
Bước 6 : Dẫn nước lạnh trở lại chu trình hoạt động ban đầu.
Có hai hướng khai thác :
Hướng thứ nhất :
Lấy hơi nước và nước nóng từ các hồ địa nhiệt nằm sâu trong lòng đất , khai
thác theo hướng này tương đối thuận lợi bằng cách : khoan và tạo ra các giếng nhằm
bơm hơi nước và nước nóng lên mặt đất để tạo ra điện năng .
Hướng thứ hai :
Các hồ địa nhiệt chưa có sẵn mà các chuyên gia phải nghiên cứu , tính toán tìm
ra các khu vực , các lớp đất đá tại đó tích tụ một lượng nhiệt rất cao , phù hợp để tiến
hành các bước kế tiếp tạo ra điện năng . Sau khi tìm được lớp đất đá phù hợp ở độ sâu
khoảng 5.000-10.000 feet ( tức khoảng 1,5 – 3 km) , họ tiến hành khoan và dùng áp
lực đủ lớn tạo ra các vết nứt , sau đó nước lạnh sẽ được bơm xuống . Nước nay sẽ
được làm nóng nhờ các lớp đá trên , chúng sẽ được bơm lên thông qua cột lô khoan
thác để tạo ra điện năng .
1.2. Phân loại các nguồn năng lương địa nhiệt
Có 4 loại nguồn địa nhiệt chính sau :
1.2.1. Nguồn nước nóng
Là nguồn nước bị nung nóng dưới áp suất cao , các nguồn hơi nước hay hỗn hợp
của chúng ở trong các tầng đá xốp rỗ , hoặc ở trong các khe nứt gãy của đá , nó bị
giữ lại bởi một lớp đá khác đặc kín và không thấm . những nguồn nước nóng chất
lượng cao là các nguồn chỉ chứa hơi nước có lẫn một ít nước hay chứa hoàn toàn hơi
Năng lượng địa nhiệt GVHD : T/s Phạm Thu Hà
Trang 10
ở nhiệt độ cao hơn 240°C .
1.2.2. Nguồn áp suất địa nhiệt
Là các nguồn chứa nước muối có nhiệt độ trung bình và chứa khí metan (CH4)
hòa tan . Các nguồn này bị vỏ Qủa Đất nén lại dưới áp suất rất cao dưới các tầng trầm
tích sâu và bị bao bọc bởi các lớp đất sét và trầm tích không thấm nước .Áp suất ở
các nguồn này nằm trong khoảng từ 34MPa đến 140MPa và ở độ sâu từ 1500m đến
15000m . Nhiệt độ của các nguồn áp suất địa nhiệt thường ở trong khoảng 90 đến
200°C .
1.2.3. Nguồn đá nóng khô
Bao gồm các khối đá ở nhiệt độ cao , từ 90°C đến 650°C . Các nguồn đá này có
thể bị nứt gãy nên có thể chứa một ít hoặc không có nước nóng . Để khai thác nguồn
địa nhiệt này người ta khoan sâu đến tầng đá , tạo ra các nứt gãy nhân tạo , sau đó sử
dụng một chất lỏng nào đó làm chất vận chuyển nhiệt bơm qua tầng đá đã bị làm nứt
gãy để thu nhiệt . Tuy nhiên viêc khai thác năng lượng địa nhiệt từ các nguồn đá nóng
khô rất khó khăn và hiệu quả kinh tế không cao so với việc khai thác các nguồn địa
nhiệt khác .
1.2.4. Nguồn năng lượng địa nhiệt từ các núi lửa hoạt động và magma
Năng lượng địa nhiệt ở các lỗ hổng núi lửa đang hoạt động có nhiều trên thế giới
. Magma là đá nóng chảy có nhiệt độ từ 700°C đến 1600°C . Khi còn nằm dưới vỏ
Quả Đất đá nóng chảy là một phần của vỏ Qủa Đất có độ dày khoảng 24 đến 48km .
Các nguồn magma chứa một nguồn năng lượng khổng lồ , lớn nhất trong các nguồn
địa nhiệt , nhưng nó ít khi ở gần mặt đất nên việc khai thác rất khó khăn .
1.3. Phân loại các nhà máy sản xuất năng lượng địa nhiệt
1.3.1. Nhà máy hơi nước nóng khô - Dry steam (Nhà máy phát điện trực
tiếp)
Dry steam sử dụng hơi nước ở nhiệt độ cao (>235°C) và một ít nước nóng từ bể
địa nhiệt. Hơi nước sẽ được dẫn vào thẳng turbine qua ống dẫn để quay máy phát
điện.
Trong sơ đồ trực tiếp, hơi nóng với áp suất cao thổi trực tiếp làm quay tuốc bin
để sinh ra điện. Đây là kiểu nhà máy điện địa nhiệt lâu đời nhất, lần đầu tiên được thử
nghiệm ở Italia năm 1904, và vẫn được ứng dụng cho đến nay. Tại Callifornia có nhà
máy điện địa nhiệt lớn nhất thế giới hoạt động theo nguyên lý này.
Năng lượng địa nhiệt GVHD : T/s Phạm Thu Hà
Trang 11
1.3.2. Nhà máy bằng nước siêu lỏng - Flash steam (nhà máy sản xuất điện
gián tiếp)
Flash steam là dạng kỹ thuật phổ biến nhất hiện nay. Nhà máy dạng flash steam
sử dụng nước nóng ở áp suất cao (>182°C) từ bể địa nhiệt. Nước nóng ở nhiệt độ cao
này tự phụ