Ссылка для цитирования: Тепловые схемы геотермальной энергетики / С.А. Янковский, С.В. Лавриненко, С.А. Цибульский, Н.С. Янковская, Д.Л. Гамов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 7. – С. 122-136.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью развития альтернативных и экологически чистых источников энергии в условиях глобального потепления. Развитие геотермальной энергетики позволит производить тепловую и электрическую энергию без выбросов СО₂ в окружающую среду и снизить зависимость энергетического сектора от углеводородного сырья. Цель: комплексный анализ особенностей геотермальных электростанций, включая существующие в мире технологии преобразования геотермальной энергии для обеспечения потребителей электрической и тепловой энергией. Объект: схемы геотермальных электростанций, работающие в разных географических и климатических условиях, а также их рабочие тела. Методы: аналитический обзор тематических публикаций с использованием материалов баз данных РИНЦ, Scopus и Web of Science, cравнительный анализ эффективности геотермальных электростанций по различным показателям. Результаты. В настоящее время в мире насчитывается около 400 геотермальных электростанций. Активное развитие геотермальной энергетики обусловлено экологичностью, низкой стоимостью производимой энергии, минимальными эксплуатационными затратами, отсутствием зависимости от атмосферных воздействий, и необходимости сжигания топлива и т. д. При этом большинство геотермальных электростанций в мире используют энергию геотермального источника с температурой воды 100÷200 °С. Среди основных реализуемых термодинамических циклов и тепловых схем можно выделить геотермальные электростанции прямого цикла с одностадийным и двухстадийным разделением геотермального источника, с прямой подачей сухого пара на турбину, бинарного и комбинированного исполнения. Проведенный анализ свидетельствует, что геотермальные электростанции прямого цикла имеют наименьшую стоимость установленной электрической мощности из-за относительной простоты и высокого термического КПД, но требуют высоких параметров геотермального источника. С другой стороны, бинарные геотермальные электростанции имеют наибольшую удельную стоимость, но могут быть реализованы на геотермальных источниках с относительно низкими параметрами воды, что послужило основной причиной их наибольшего распространения в мире. При этом реализация бинарной геотермальной электростанции с органическим циклом Ренкина имеет ряд преимуществ по сравнению с термодинамическими циклами Калины, Стирлинга и Брайтона, среди которых основными являются относительная простота в адаптации и применении, а также небольшая стоимость обслуживания.