|
Aktualności
|
|
Informacje
Numery
Numer 03/2007
Kuwejt Północy dzięki energii za darmo
|
|
|
Geologia Islandii jest tym znamienną, że stanowi fragment Grzbietu Śródatlantyckiego, wyniesionego ponad powierzchnię Oceanu Atlantyckiego.
|
Znajduje się na granicach dwóch płyt tektonicznych: północnoamerykańskiej oraz euroazjatyckiej, które oddalają się od siebie z prędkością 2 cm rocznie. Ich granice biegną od kierunku południowo-zachodniego do północno-wschodniego Islandii, co dokumentuje rys.1. Ta właśnie konfiguracja geologiczna jest niewyobrażalnie wielkim źródłem odnawialnych nośników energii w postaci geotermalnej obok licznych systemów oraz centrów wulkanicznych, jak i rzek z wodospadami.
Dziś źródła geotermalne i rzeki nie tylko sprzyjają zaludnieniu tego kraju, ale są siłą motoryczną wielokierunkowego rozwoju gospodarki.
Zasadniczy przełom w tym obszarze dokonał się w następstwie pierwszego światowego kryzysu energetycznego na początku lat 70. XX wieku, kiedy to ceny ropy wzrosły raptownie z 3 do 11 USD/baryłkę. Bezpośrednio przed tym kryzysem ropa pokrywała 52% potrzeb energetycznych tego kraju, a dziś zaledwie 16,5%.
Do czasu II wojny światowej naród Islandii żył na poziomie mieszkańców trzeciego świata, obecnie – dzięki odnawialnym źródłom energii – zalicza się do zamożnych.
Pierwszym obiektem, ogrzewanym energią geotermalną, była szkoła w Reykjaviku w 1930 roku. Dziś natomiast tysiące kilometrów sieci grzewczej oraz linii przesyłu energii elektrycznej krzyżują się po bezkresach tego kraju, pokrytego głównie zastygłą lawą, porośniętą mchem.
Na tej wyspie znajduje się aż 31 centrów wulkanicznych, z których 9 jest aktywnych. Turyści oraz kuracjusze z całego świata przyjeżdżają do tutejszych, leczniczych kąpielisk, wśród których wyróżnia się „Błękitna Laguna” o temperaturze około 38 st. C, bogata w sole mineralne, muł krzemionkowy oraz algi.
Znajduje się ono w pobliżu lotniska Keflavik, obok Reykjaviku i jest zasilane wodą z elektrowni geotermalnej, co ilustruje rys. 2.
Zaludnienie wyspy przewyższa nieco 290 000 osób, przy czym wytwórczość energii elektrycznej przeliczona na jednego mieszkańca bije wszystkie inne kraje świata wielkością 30 000 kWh. Jest to przykładowo aż pięciokrotnie więcej, niż w Niemczech. Kraj ten dysponuje dwoma sieciami linii wysokiego napięcia: 132 kV oraz 220 kV.
Elektrownie geotermalne
Tutejsze wody geotermalne osiągają temperaturę do około 280 st. C, a dla wytwórczości energii elektrycznej wystarczy poziom jej nagrzewania do około 130 st. C. Pierwszą tego typu elektrownię wybudowano w miejscowości Husavik wg technologii Kalina, której schemat ilustruje rys. 3. Woda geotermalna ogrzewa cyrkulującą mieszaninę amoniakalno-wodną, którą odparowuje się w temperaturze 92-98 st. C i kieruje wprost do turbiny parowej, sprzężonej z elektrogeneratorem. W sezonie grzewczym opary po turbinie są skraplane cyrkulującą wodą grzewczą z sieci miejsko-gminnej (z dogrzewaniem geotermalnym), a latem - po prostu - wodą z wieży chłodniczej, co jednoznacznie ilustruje rys. 3. Wg tego samego schematu działa elektrownia typu ORC (Organic Rankine Cycle), w której zamiast mieszaniny amoniakalno-wodnej, cyrkulują węglowodory butan-penten o temperaturze powyżej 200 st. C i pod ciśnieniem około 2 MPa przed turbiną parową. Jej zastosowanie jest uwarunkowane dostępem do wód (lub jej opar) geotermalnych o temperaturze powyżej 225 st. C, co w Islandii nie stanowi żadnego problemu.
Tego typu elektrownię prezentuje rys. 4 w Nesjavellir, z której poprodukcyjną wodę geotermalną przesyła się rurociągiem o długości 27 km do stolicy Reykjavik dla celów grzewczych tak w budownictwie mieszkaniowym, jak i w szklarniach. W nich uprawia się nie tylko warzywa, czy kwiaty, ale również banany itp. rośliny tropikalne.
Elektrownia geotermalna w Nesjavellir jest największą tego typu w Islandii. Jej moc wynosi 90 MW energii elektrycznej oraz 200 MW energii cieplnej (M. Frey; SONNE WIND & WÄRME, nr 9, str. 32, 2006 r.). Dysponuje 22 odwiertami wody geotermalnej o głębokości w zakresie 1000-2000 metrów. W innych elektrowniach geotermalnych tego typu odwierty nie przekraczają głębokości 2500 metrów.
Obecnie realizowany jest w Islandii projekt badawczo-wdrożeniowy p.t. „SUPERKRYTYCZNE FLUIDY”. Jego celem są odwierty geotermalne na głębokości 4000-5000 metrów z celem pozyskiwania pary wodnej o parametrach nadkrytycznych – o temperaturze około 500 st. C. Taką parę można będzie kierować wprost na turbinę, sprzężoną z elektrogeneratorem.
Elektrownie wodne
Największym źródłem energii elektrycznej na omawianej wyspie są tamtejsze rzeki. Pokrywają one ponad 80% zapotrzebowania na ten nośnik energii.
Największe cztery lodowce zasilają tamtejsze rzeki. Wielkie elektrownie zlokalizowane nad rzekami: Blanda, Thjórsá oraz Tungnaá. Największą elektrownię Kárahnjúkar o mocy 690 MW wybudowano we wschodniej części wyspy, na północnym obrzeżu lodowca Vatnajökull. Wyposażono ją w sześć turbin, każda o mocy 115 MW, uruchomionych w 2006 roku.
Zużycie pierwotnych nośników energii w roku 2002 przedstawiono w tabeli 1 (źródło: Orkustofnun National Energy Authority).
Tabela 1.
|
|
Zużycie pierwotnych nośników energii w Islandii w 2002 r.
|
Udział pierwotnych nośników energii w wytwórczości energii elektrycznej w 2004 roku ujęto tabelą 2 (źródło: Orkustofnun National Energy Authority).
Tabela 2.
|
|
Udział pierwotnych nośników energii w wytwórczości energii elektrycznej
|
Rosnąca szybko produkcja energii elektrycznej jest ofertą dla światowych koncernów fabryk energochłonnych do budowy takowych w Islandii. Jadąc z lotniska do Reykjaviku, mija się nowoczesną hutę aluminium koncernu ISAL o wytwarzającą 176 tys. ton rocznie tego metalu. Gdy nowo uruchomiona elektrownia wodna Kárahanjúkar osiągnie stabilny ruch swoich sześciu bloków energetycznych, to wymieniona wyżej huta zostanie rozbudowana do możliwości produkcyjnych 460 000 ton aluminium rocznie.
Tego typu inwestycje były motorem rozbudowy elektrowni na tej wyspie z 4 TWh w 1990 roku do 15 TWh w 2006 r. Wciąż jeszcze ogromne zasoby energii geotermalnej oraz rzek czekają na ich wprzęgnięcie w dalszy rozwój przemysłu energochłonnego w Islandii – patrz rys. 5.
W dalszych programach rozwoju elektrowni w Islandii przewiduje się sprzedaż energii podmorskimi kablami do Europy. Ważny jest tu fakt, że energia geotermalna, jak i rzek, jest w ciągłej dyspozycji, odmiennie w stosunku do energii wiatru, czy słońca.
Występują tu oczywiście potencjalne zagrożenia z tytułu globalnego ocieplenia klimatu. Ono bowiem może przyśpieszyć kurczenie się lodowców, które wciąż jeszcze pokrywają ogromne połacie wyspy.
Wodór dla gospodarki
W Islandii rozpoczęto wytwarzanie wodoru – nie jak w krajach rozwiniętych głównie z gazu ziemnego – poprzez elektrolizę wody. W realizacji tego programu uczestniczą koncerny: DaimlerChrysler, Norsk Hydro oraz Shell-Hydrogen. W stolicy Islandii uruchomiono w 2003 roku pierwszą stację tankowania aut wodorem, należącą do Shella. Po roku 2020 przewiduje się seryjną produkcję aut z napędem wodorowym, a w międzyczasie rozbuduje się zakłady produkcji, magazynowania, transportu oraz stacje tankowania tego ekologicznego paliwa, które będzie eksportowane na kontynent europejski.
Mieszkańcom Islandii marzy się przekształcenie ich kraju już w połowie tego wieku w „Kuwejt Północy” i to założenie leży u podstaw dalszego, szybkiego rozwoju elektrowni ekologicznych – bez popiołów oraz bez emisji gazów cieplarnianych. W ten program angażują się największe światowe koncerny.
Dokończenie znajdziesz w wydaniu papierowym. Zamów prenumeratę miesięcznika ENERGIA GIGAWAT w cenie 108 zł za cały rok, 54 zł - za pół roku lub 27 zł - za kwartał. Możesz skorzystać z formularza, który znajdziesz tutaj
Zamów prenumeratę
|
|
|
|
