ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

ВОДЫ ДЛЯ ЗАКАЧКИ В НЕДРА

Общий анализ системы и затраты на выработку энергии и про­изводство воды в системе с испарителями, ожидаемые в долине Им­пириал-Валли даны в работе [1].

Вследствие извлечения геотермальной воды, идущей на выработ­ку электроэнергии или производство пресной воды, в некоторых райо­нах серьезной проблемой может стать оседание земли. Из-за конфи­гурации водораспределительной и дренажной систем в долине Импи­риал-Валли оседание земли может оказаться особенно серьезной проблемой именно для этого района. Возможным средством предо­твращения оседания является закачка воды в недра в продуктивных зонах или вблизи них, производимая таким образом, чтобы этот про­цесс не оказывал неблагоприятного воздействия на работу скважин. Недостаточное знание условий залегания подземных вод не позволя­ет сделать определенные выводы о необходимости или целесообраз­ности закачки.

Если, однако, появляется необходимость в такой операции, то встает вопрос об источнике инжектируемой воды. Поскольку вполне возможно, что оседание земли может произойти в районе Импириал - Валли (здесь наблюдается непрерывное естественное оседание со СкоростьюСм/год вследствие тектонической активности), и по­скольку оно может произойти на орошаемых участках долины, там, где особенно пагубными могут стать его последствия, то дальней­шее обсуждение будет касаться именно этой области. Во многих, ес­ли не в большинстве, других геотермальных областях, оседение зем­ли не будет вызывать таких неприятных последствий.

Наиболее вероятным источником воды для закачки будут, конеч­но, воды, остающиеся после геотермального процесса производства энергии или пресной воды. Вода из продуктивных геотермальных сква­жин на выходе из опреснительной установки иЛи градирни должна ка­ким-то образом удаляться, и закачка ее в недра кажется наиболее эффективным способом ее удаления. Однако поскольку часть перво­начальной воды расходуется (в виде пара, дистиллятной воды или за счет испарения), то этот дефицит должен быть восполнен водой из внешнего источника.

В некоторых районах долины Импириал-Валли имеются сбросные воды после орошения. При использовании таких вод для инжекции требуется их предварительная обработка для удаления из них органи­ческих веществ. Кроме того, встает вопрос транспортировки таких вод. В^долине имеется сложная сеть водораспределительных и дре­нажных каналов. Перемещать воду поперек этой системы будет труд­но и дорого. Кроме того, эти воды поддерживают уровень в озере Солтон-Си, которое является важным объектом для отдыха. По этим причинам в настоящее время невозможно дать оценки затрат при ис­пользовании сбросных вод.

Имеются также источники неглубоко расположенных грунтовых вод. Из посторонних источников в геотермальном цикле может быть использована только вода солоноватых источников, но величина и местонахождение последних достоверно не установлены. Обоснован­ные оценки затрат пока невозможны, но стоимость 1 м3 инжектируе­мой воды может быть добавлена непосредственно к стоимости 1 м3 дистиллятной и охлаждающей воды, извлеченных из геотермального пара. Таким образом, если стоимость воды из постороннего источника составляет 8 долл. за 103 м3, то стоимость дистиллятной воды воз­растает на 8 долл. за 103 м3, поскольку их соотношение приблизитель­но равно 1:1. Эта стоимость должна быть добавлена к эквивалент­ной стоимости произведенной электроэнергии, если за счет воды из внешних источников пополняется дефицит охлаждающей воды при ис­парении.

Единственным известным надежным источником воды для закач­ки является океан. К счастью, Калифорнийский залив отделен от до­лины Импириал-Валии менее чем сотней миль, и максимальный подъ­ем между ними едва превышает ~10 м. Это не означает, конечно, что доставка океанской воды обойдется дешево или даже окажется возможной. Залив расположен в пределах территории Мексики. Эта страна должна дать разрешение на отбор воды из залива и на право

Транспортировки ее по своей территории.

Если даже такое разрешение будет получено, проблема не ста­нет тривиальной. Транспортировка воды через орошаемые области Мексиканской долины может нарушить нормальное функционирование существующих там систем орошения. Кроме того, обширные солонча­ки на оконечности залива и большой размах приливов Могут вызвать серьезные затруднения при создании системы водозабора. Пока еще не имеется никакого плана создания такой системы транспортировки океанской воды.

Однако в работе [12] приведены оценки стоимости системы тру­бопровод - канал для транспортировки воды в противоположном на­правлении от озера Солтон-Си к Калифорнийскому заливу. Стоимость системы для транспортировки 120 • 10е м3 воды в год по оценкам со­ставляет о^ЗО млн. долл., а для транспортировки 600 • 106 м3 воды в год потребуетсяМ30 млн. долл. Даже при больших расходах воды капитальные затраты достигают более 1 долл. на 100 м3, а эксплуа­тационные расходы еще более увеличат эту цифру. Вероятно, потре­буется предварительная обработка воды перед поступлением ее в ка­нал, чтобы не допустить загрязнения последнего, а также может по­требоваться более тщательная обработка воды перед ее закачивани­ем. Затраты на все эти операции в настоящий момент неизвестны. Маловероятно, однако, что стоимость морской воды будет ниже 17 долл. за 103 м3, да и эта цифра, возможно, слишком занижена.

Рекс и другие авторы предложили регулировать соленость озе­ра Солтон-Си путем ежегодного отвода части воды из озера. Это ко­личество воды в настоящее время оценивается величиной 168 • 10® м3. Его будет достаточно после того, как возможное увеличение солено­сти будет поставлено под контроль; первоначально необходимо отвес­ти больший объем воды из озера. В стационарной фазе, однако, ука­занная выше величина отбора воды достаточна для поддержания со­лености на приемлемом уровне, а уровень воды в озере будет при этом на~1,5 м нйже, чем в настоящее время.

Указанного количества воды достаточно для компенсации убыли конденсата на геотермальной станции мощностью 2000 МВт. Хотя высказанное выше предположение является полезной идеей, оно не решает проблемы начального периода регулирования озера Солтон-Си, так же как не снимает этого вопроса и в отношении других предла­гаемых разработок. Если, однако, закачка воды поднадобится толь­ко в отдельных районах долины Импириал-Валли, может возникнуть

Необходимость претворения этой идеи в жизнь. Стоимость предвари­тельной обработки соленой, богатой органическими веществами воды, необходимой, чтобы избежать зарастания скважин, может быть до­вольно высокой. Однако эти затраты плюс затраты на транспортиров­ку и закачку могут быть разделены между потребителями электро­энергии и теми, кто пользуется различными благами района Солтон - Си. До детального исследования различных возможных ситуаций, все описанные выше идеи получения негеотермальной воды для инжек - ции остаются в высшей степени умозрительными.