Електростанція Svartsengi в Ісландії працює вже кілька десятиліть, і продовжує розвиватися, так як електроенергія, що нею виробляється, підтримує нові підприємства, що є чудовим прикладом потужності відновлюваних джерел енергії.
Електростанції часто є основою регіональної економіки, оскільки будинки та підприємства місцевих громад залежать від електроенергії.
В Ісландії геотермальні електростанції підтримують національну економіку, модернізуючи виробництво електроенергії та стимулюючи розвиток нових галузей. Яскравим таким прикладом є Svartsengi (фото 2), геотермальна станція, яка була введена в експлуатацію понад 40 років тому та продовжує розвиватися. Станція забезпечує електроенергією, гарячою водою та опаленням мешканців півострова Рейк'янес. Ресурси електростанції використовує всесвітньо відомий спа-центр «Блакитна лагуна», а також виробники косметики, біотехнологічні компанії та підприємства аквакультури.
2. Труби і пари є основними елементами будь-якої геотермальної електростанції, і Svartsengi не є винятком. Станція має близько 75 МВт електричної потужності, їх 150 МВт теплової енергії. Будівництво станції проводилося поетапно з 1970-х років.
Станція також підтримує виробництво зеленого метанолу, в процесі якого викиди вуглецю від електростанції вловлюються і перетворюються на зелений метанол - низьковуглецеве паливо, яке виробляється з газифікації біомаси або відновлюваної електроенергії та вловленого вуглекислого газу. Значення Svartsengi для всієї країни, а не тільки для місцевої спільноти, та її статус як місця розташування інноваційного Парку ресурсів роблять цей об'єкт гідним одержувачем нагороди POWER Top Plant у галузі відновлюваної енергетики.
"Геотермальна енергія, як в економічному плані, так і в плані підвищення якості життя справила значний вплив на Ісландії", - сказала Дагні Йонсдоттір, менеджер Парку ресурсів. «У 20-му столітті Ісландія перетворилася з однієї з найбідніших країн Європи, залежної від імпортного вугілля, на країну з високим рівнем життя, в якій практично вся енергія виробляється із внутрішніх відновлюваних ресурсів і яка економічно не залежить від зовнішніх енергетичних ринків.
"Протягом багатьох років Svartsengi є взірцем для інших ісландських геотермальних станцій і моделлю багатоцільового використання геотермальних ресурсів", - сказала Йонсдоттір. «Основною метою Svartsengi було обслуговування сусідніх громад з метою їхнього забезпечення опаленням, питною водою та енергією».
Йонсдоттир зазначила, що геотермальна енергія «в основному використовується для опалення приміщень та електропостачання: дев'ять із 10 домогосподарств опалюються за рахунок геотермальної енергії [решта енергія в основному надходить від гідроенергетики]. Геотермальна енергія також дозволяє підігрівати басейни, спортивні майданчики цілий рік, а також вулиці та місця для паркування в зимовий період». Завдяки геотермальній енергії в Ісландії розвиваються такі галузі промисловості, як рибництво у водоймах та вирощування овочів у теплицях, що було б неможливим без геотермальної енергії».
Станція побудована за шість етапів.
Інгві Гудмундссон, головний інженер компанії Svartsengi, розповів, що будівництво станції проходило у шість етапів. Першою в 1977 році було введено в експлуатацію теплову установку потужністю 50 МВт (на сьогоднішній день вона вже закрита). Потім розпочали роботу друга та третя теплові установки у 1980 році потужністю 110 МВт та 6 МВт відповідно.
Четверта установка потужністю 8 МВт була введена в експлуатацію у 1989 році; п'ята, теплова потужність якої становила 80 МВт та електрична потужність 30 МВт почала працювати у 1999 році; шоста була введена в експлуатацію у 2008 році, забезпечивши 30 МВт генеруючої потужності.
Гудмундссон сказав, що виробництво електроенергії на Svartsengi здійснюється на III та VI установках. III установка є турбіною з протитиском (від 6 бар до 1,2 бар) виробництва Fuji Electric Japan. IV - 7-кратна турбіна органічного циклу Ренкіна (ORC) від компанії Ormat (тиск пара на вході 1,2 бар із блоку протитиску).
V установка – це парова турбіна з одноразовою конденсацією від Fuji Electric Japan (тиск пари на вході 6,5 бара). VI, за словами Гудмундссона, є «єдиною турбіною, що складається з 10 МВт турбіни протитиску (15,5 бар до 6,5 бар) і 20-МВт конденсаційної турбіни (тиск на вході 6,5 бар) на одному турбінному роторі».
"У кожної установки була своя мета, і в основному вони дуже різні", - сказав Гудмундссон. «Перші дві мали забезпечити гарячою водою сусідні населені пункти, які на той час опалювалися вугіллям та нафтою. На третій була встановлена парова турбіна з протитиском, що дозволило HS Orka [оператор станції] також виробляти електроенергію. Четверта - стала результатом зусиль з оптимізації потоків ресурсів, коли для нагріву потрібно менше прямої пари, яка, у свою чергу, могла використовуватися в установці ORC для подальшого виробництва електроенергії.
«П'ятий етап був безпосереднім розширенням геотермального резервуару за рахунок нових свердловин та способом задоволення майбутніх потреб у гарячій воді, оскільки навколишні населені пункти швидко зростали», - сказав Гудмундссон. «Турбіна, встановлена на п'ятому етапі, є комбінованою теплоенергетичною установкою, де охолодження установки є попереднім нагріванням води для гарячої води. Шостий етап був етапом оптимізації, коли багаторічний досвід, отриманий під час використання геотермальних ресурсів, дозволив продовжити розширення за рахунок нового блоку потужністю 30 МВт».
Гудмундссон сказав: «HS Orka в даний час планує новий етап відновлення та розширення, на якому старі установки [III та IV] будуть виведені з експлуатації, а використання пари та розсолу буде оптимізовано за допомогою нової та більш ефективної турбіни».
Дослідження, розробки та оптимізація
Йонсдоттір та Гудмундссон зазначили, що Svartsengi була рушійною силою досліджень та розробок у HS Orka, що сприяло постійному вдосконаленню та розвитку станції.
«Це призвело не лише до кращої оптимізації станції, а й до створення Парку ресурсів, який є прикладом підприємництва у HS Orka», - сказала Йонсдоттір. «Під час виробництва електроенергії з'явився деякий надлишок ресурсів, і компанії, розташовані поруч із електростанцією, були готові їх використовувати. Це концепція, яка розвивалася протягом багатьох років і трохи випередила свій час як приклад циркулярної економіки та промислового симбіозу».
Йонсдоттір сказала, що геотермальні електростанції Свартсенгі та Рейк'янес утворюють єдиний в Ісландії Парк ресурсів, але «інші компанії також використовують ресурси своїх геотермальних електростанцій. ON Power управляє геотермальним парком, який використовує кілька потоків ресурсів з електростанції Hellisheiði, а Landsvirkjun [національна енергетична компанія Ісландії] нині використовує геотермальні ресурси своїх станцій у різних сферах бізнесу».
Парк ресурсів підтримує кілька підприємств за рахунок вироблення електроенергії та гарячої води, зокрема «Блакитну лагуну», СПА-центр, відомий у медичному світі. Тут уже майже 30 років лікують хворих на псоріаз, і дослідники підтвердили ефективність цієї геотермальної води для лікування шкірних захворювань.
"Те, що ми робимо, викликає великий інтерес за межами Ісландії", - говорить Фаннар Йонссон, менеджер з якості та охорони навколишнього середовища в "Блакитній лагуні". «Геотермальна енергія набагато екологічніша, і люди звертаються до нас за допомогою у пошуку рішень для сталого розвитку. Йдеться про те, як використовувати цей ресурс якомога ефективніше?».
"Ми - частина Парку ресурсів, в якому можливості електростанції використовуються для отримання електроенергії та гарячої води", - сказав Йонссон. «Ми прагнемо бути вуглецево-нейтральними у всій нашій діяльності. Так ми можемо компенсувати викиди вуглецю при перельотах, доставки нашої продукції і т.п. «Блакитна лагуна» – чудовий приклад економіки замкнутого циклу».
«Блакитна лагуна», крім спа-процедур, також відома як компанія, яка виробляє засоби для догляду за шкірою. «Ми виробляємо натуральне мило та сіль для ванн. Наша продукція поєднує в собі чистоту природи та силу науки», - сказав Йонссон, зазначивши, що продукція спа-центру заснована на біоактивних елементах геотермальної морської води – кремнеземі, водоростях та мінералах.
"Svartsengi - місцевий лідер реалізації концепції "поводження з відходами як з цінністю" завдяки Парку ресурсів", - сказала Камма Тордарсон, керівник проекту Green by Iceland, який підтримує ініціативи Ісландії в галузі відновлюваних джерел енергії. "Це стає все більш важливим, оскільки необхідно переходити до більш замкнутого способу використання абсолютно всіх ресурсів".
Йонсдоттир, наголошуючи на важливості Svartsengi для інновацій енергетичного сектору Ісландії як сьогодні, так і в майбутньому, сказала: «Ісландія зобов'язалася стати вуглецево-нейтральною не пізніше 2040 року і стати першою країною, яка буде незалежною від викопного палива на той час».
Тордарсон додав: «Геотермальна енергія необхідна для економіки Ісландії та захисту довкілля. Поєднання геотермальної та гідроенергетичної енергії в енергетичній системі нашої країни дозволяє на 100% використовувати поновлювані джерела енергії як для опалення будинків, так і для виробництва електроенергії. Оскільки Ісландія прагне вуглецевої нейтральності до 2040 року, такий енергетичний баланс дає нам певну перевагу, яку, за словами Йонссона, «вивчатиме весь світ».