ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

ДОЛИНА БОЛЬШИХ ГЕЙЗЕРОВ (шт. КАЛИФОРНИЯ, США)

Месторождение в Долине Больших Гейзеров является крупнейшим геотермальным месторождением в мире (~52 км2). Это одно из трех месторождений мира, дающих сухой перегретый пар. В 1972 г. элект­рическая мощность ГеоТЭС составляла здесь 192 МВт, а в 1975 г. - 502 МВт. В целом здесь предполагается довести уровень мощности до 1000—4000 МВт, В 1977 г. работало 15 установок, а мощность мест­ных ГеоТЭС превысила 900 МВт. Ежегодно до 1983 г. должно вво­диться в строй по одной установке мощностью 100 МВт. Это позво­лит довести общую мощность до 1400 МВт. В настоящее время для обеспечения такой мощности потребовалось бы 7150 т жидкого топли­ва. Потенциал парового бассейна в этом месторождении составляет 1600 МВт.

В табл. 1.6 и 1.7 приведены данные по установкам до 1978 г. включительно и планы фирмы "Пэсифик гэз энд электрик" до 1981 г. [7, 31]. Эта фирма проводит все работы в Долине Больших Гейзеров.

Расположение. Долина Больших Гейзеров находится в прибреж­ной зоне шт. Калифорния на расстоянии около 140 км севернее Сан - Франциско. Она занимает территорию^ 52 км2. Почти все пробурен­ные здесь скважины оказались продуктивными. Точных данных о раз­мерах и запасах этого месторождения - пока нет.

Геология Месторождение в Долине Больших Гейзеров сложено серой дымчатой ваккой францисканской серии. Сама вакка имеет ма­лую пористость, но сильную трещиноватость и в общей массе сильно проницаема.

Вероятнее всего, источник тепла является вулканическим, так как этот прибрежный гористый район характеризуется проявлениями недавнего вулканизма. По теории Факка месторождение Долины Боль­ших Гейзеров представляет собой изолированный бассейн, формирую­щий слабопроницаемую кровлю за счет отложения минеральных солей и термального изменения верхних слоев серой вакки. При бурении был обнаружен крупный разлом и весьма вероятно, что именно он обеспечивает доступ воде к вулканическому теплу на глубине. Суще­ствует мнение, что по крайней мере 90% образующегося пара имеет атмосферное происхождение.

Недавно сообщалось о результатах новых исследований, прове­денных в Долине Больших Гейзеров [6]. Профили температур по глу­бине двух скважин с обсадкой оказались здесь почти линейными. Это говорит о том, что тепло передается проводимостью, а возраст месторождения составляет по меньшей мере несколько тысяч лет. Исследования показали также, что здесь можно получать горячую во­ду и пар на значительно большей территории, чем известная и освоен­ная в настоящее время.

Производство. Обычно здесь применяется пневматическое буре­ние. Глубина скважин составляет 300-2100 м При бурении получены рекордные результаты: 70 продуктивных скважин при 5 непродуктив­ных. В месторождении содержится очень мало подземных вод, так как породы верхнего слоя непроницаемы.

Обсадка скважин производится до глубин 210-370 м. Диаметры обсадных труб 240-340 мм. Для многих скважин обсадка на большие глубины не производится, за исключением тех случаев, когда встре­чаются большие количества подземных вод.

Пар ГеоТЭС поставляет фирма "Юнион ойл". Стоимость электро­энергии составляет 2,9 • Ю-3 долл./кВт • ч. При этом средний до­ход от одной скважины равен 240 долл,/сут. При закрытых сква­жинах давление на устье составляет 1,42—3,2 МПа. Максимальный расход пара из одной скважины —• 100 т/ч. при давлении 0,75 МПа.

ГеоТЭС. Первые две установки (№ 1 и 2) производили вместе 24 МВт мощности, а стоимость электроэнергии составляла 5,65 ■• Ю-3 долл./кВт • ч. Установки № 3 и 4 производили уже по 27 МВт каждая при стоимости электроэнергии 4,71 • Ю-3 долл./кВт-ч. Установки № 5 и 6 производят по 53 МВт каждая, а стоимость 1 кВт- ч еще более низкая. Тем не менее стоимость энергии по данным рабо­ты ЕЧ5] для типичной ГеоТЭС мощностью 110 МВт в настоящее время

Составляет ^ 9 • Ю-3 долл./кВт - ч. Ранее в установках использо­вались градирни и барометрические конденсаторы. Использованную воду стали теперь закачивать в продуктивную формацию. Результа­ты закачки оказались успешными: дебит соседних скважин перестал понижаться.

Пар перед установками очищается от твердых частиц. Содержа­ние неконденсирующихся газов невелико (для новых скважин 1-2 вес.%) и еще более понижается в ходе эксплуатации. Турбину мощностью 110 МВт, введенную в эксплуатацию в мае 1975 г., поставила япон­ская фирма "Тосиба". Турбина рассчитана на расход пара 820 т/ч с параметрами на входе 0,785 МПа, 179°С и количеством неконденси­рующихся газов 0,1-2,2%. Конденсатор в этой установке смешиваю­щего типа и оборудован паровым эжектором с расходом пара 34 т/ч. Скорость вращения ротора турбины 3600 об/мин, длина лопаток по­следней ступени 518 мм. Ротор турбины изготовлен из хромомолибде - новой стали, рабочие и направляющие лопатки - из хромистой стали, корпус - из обычной углеродистой стали.