Geothermische energie is een energie die constant door onze planeet wordt geproduceerd en die toegankelijk is via speciale boorgaten. Het enorme potentieel van geothermische bronnen blijkt uit het feit dat 99% van de aarde een temperatuur heeft die hoger is dan 1000 ° C. Geen wonder dat de aardwarmte al jaren geïnteresseerd is in hernieuwbare energie, want het is een milieuvriendelijke en alternatieve energiebron voor steenkool en ruwe olie.
Als u een klein windmolenpark op uw terrein wilt evalueren, gebruikt u de dienst Aannemer zoeken die beschikbaar is op de website van Bouwcalculators. Na het invullen van een kort formulier krijgt u toegang tot de beste aanbiedingen.
Geothermische energie en mogelijkheden van het gebruik ervan
Hoe dichter bij de kern van de aarde, hoe heter het is
In de aarde wordt een enorme hoeveelheid energie in de vorm van warmte opgeslagen. Het is echter niet gelijkmatig verdeeld. De temperatuur van de kern van de planeet ligt dicht bij 7.000 ° C, terwijl het koele oppervlak gemiddeld slechts 15 ° C is. Alleen al de bovenste tien kilometer dikke laag van de aarde heeft theoretisch een thermisch energiepotentieel van 100.000 keer de huidige energiebehoefte. Een deel van de warmte komt van de vorming van de planeet 4,7 miljard jaar geleden, maar de meeste (ongeveer 70%) van de energie komt van het verval van natuurlijke radioactieve isotopen in de aardmantel.
Van de vele soorten hernieuwbare energiebronnen is geothermische energie een van de moeilijkst toegankelijke. Geothermische energiecentrales zijn actief in meer dan 60 landen, tot nu toe wordt in Polen alleen thermaal water gebruikt en op verschillende plaatsen wordt energie uit de aarde geleverd aan verwarmingssystemen. Thermaal water is afkomstig van bronnen die verband houden met vulkanische activiteit en in sommige kuuroorden in Polen heeft het een gemiddelde temperatuur van 18 ° C.
In de meeste regio's van de aarde zijn de temperaturen op een diepte van ongeveer 500 meter 25-30 ° C. Aflopend tot 1000 m stijgt de temperatuur tot 35-45 ° C. Onder bepaalde geologische omstandigheden kan het op deze diepte oplopen tot 100-200°C. Thermische energie die is opgeslagen in de bodem, rotsen en vloeistoffen in rotsspleten kan worden gebruikt als een ecologisch alternatief voor fossiele brandstoffen.
Toepassing en soorten aardwarmte
Afhankelijk van de temperatuur van het water of gesteente en de technologie om energie te winnen, wordt onderscheid gemaakt tussen lage temperatuur en hoge temperatuur geothermie. Het werkingsprincipe van apparaten die gebruikmaken van de warmte van nabije oppervlaktelagen van de grond is gebaseerd op geothermische warmtepompen. De temperatuur van de warmtebron is stabiel maar relatief laag en vereist warmteoverdracht naar een hoger thermodynamisch niveau. Warmtepompen zorgen voor verwarming en koeling van gebouwen, evenals voor het verwarmen van water voor huishoudelijk gebruik.
Het gebruik van hoge temperatuur aardwarmte is qua schaal veel groter. Thermaalwatertemperaturen van 100°C maken het mogelijk om aardwarmtecentrales en recreatiebaden te voeden. De belangrijkste en in de toekomst steeds belangrijker wordende manier om aardwarmte in waterdamp en oververhit water uit diepe boorgaten te gebruiken, is een aardwarmtecentrale.
De eerste experimentele geothermische energiecentrale werd aan het begin van de 20e eeuw in Italië opgericht. Stoom uit het binnenste van de aarde werd gebruikt om elektriciteit op te wekken. Momenteel zijn dergelijke elektriciteitscentrales in veel landen actief en hun geïnstalleerde capaciteit groeit nog steeds. Geothermische energie, zoals fotovoltaïsche energie, biogas en windenergie behoren tot de bronnen van groene energie. De aanleg van een fotovoltaïsche of windinstallatie is perfect voor de bevoorrading van eengezinswoningen. Ondersteuning van dit soort investeringen door de staat (onder meer via netto-metering) stimuleert individuele consumenten om af te stappen van fossiele energiebronnen. Voornoemde netmeting is een gunstige vorm van samenwerking tussen de prosumer en de netbeheerder. Als je op zoek bent naar meer advies en informatie, kijk dan ook eens artikelen over hernieuwbare energiebronnen hier verzameld.
Werkingsprincipe van een geothermische energiecentrale
Soorten geothermische energiecentrales afhankelijk van de parameters van de werkvloeistof
De temperatuur en toestand van de zogenaamde geofyt maken het mogelijk om de ermee gevoede energiecentrales in drie categorieën in te delen:
- Geothermische energiecentrale met droge stoom - is een van de meest eenvoudige technische installaties en tegelijkertijd de meest energiezuinige. Droge stoom die met een temperatuur van meer dan 200 ° C uit de boorgaten wordt verkregen, wordt naar een stoomturbine geleid en vervolgens gecondenseerd.
- Geothermische energiecentrale met natte stoom - in dit geval stroomt een mengsel van water en stoom van hoge druk en temperatuur uit de putten. De vrijkomende droge stoom wordt naar de turbine geleid.
- Aardwarmtecentrale met een intermediair medium - installaties van dit type gebruiken de door boorgaten gewonnen warmte met behulp van een laagkokende tussenstof. Uiteindelijk wordt de stoom naar de turbine geleid, waar het de generator aandrijft.
Actieprijzen voor zonnepanelen en warmtepompen
Vooruitzichten voor geothermische centrales in Polen
In tegenstelling tot de landen op het gebied van vulkanische activiteit, zoals de Filippijnen, Indonesië, Nieuw-Zeeland, de Verenigde Staten of IJsland, hebben geothermische wateren in Polen een ligtemperatuur, alleen in diepe afzettingen, van meer dan 100 ° C. Dit resulteert in een slechte installatie-efficiëntie.
De geanalyseerde locaties (o.a. Cieplice, Konin, Łowicz, Stargard) laten de mogelijkheid zien om water te gebruiken met een temperatuur onder de 90 °C. De aardwarmtecentrale moet van het derde type zijn met het werkmedium. Huishoudelijke geothermische bronnen die in verwarmingsinstallaties worden gebruikt, kunnen ook worden gebruikt om elektriciteit op te wekken in lagetemperatuursystemen.
Middelgrote en lage temperatuurbronnen in Polen maken de opwekking van elektriciteit mogelijk, maar hun vermogen en efficiëntie zullen niet te hoog zijn. Het meest geschikt voor dit doel zijn stoom- en heetwaterbedden op hoge temperatuur. Warmte wordt eerst omgezet in mechanische energie en vervolgens in elektriciteit.
Voor- en nadelen van aardwarmte
Het lijdt geen twijfel dat hernieuwbare energie een mooie toekomst voor zich heeft. Fotovoltaïsche energie, windenergie, biogas en andere vormen van groene energie zullen de milieubelastende en uitgeputte fossiele brandstoffen vervangen. Ook in Polen en in de wereld winnen geothermische bronnen aan waarde. Hun voordelen zijn onder meer een uniform vermogen, ongeacht het seizoen, en ondiepe geothermie kan worden gebruikt in eengezinswoningen.
Het grootste nadeel is de mogelijkheid om warmte uit het binnenste van de aarde niet in elk gebied te gebruiken. Het aanleggen van zeer diepe boorgaten is onrendabel en bovendien zijn de bronnen niet overal even effectief.De negatieve kant van aardwarmte is de hoge kostprijs van het hele boorsysteem.
