Elektrownie geotermalne wykorzystują gorącą wodę wydobywaną z ziemi do wytwarzania energii elektrycznej. Ciepła woda jest następnie zwracana do podpowierzchni. Gorąca woda jest zazwyczaj zużywana w ilości większej niż ilość zwracana, więc elektrownie geotermalne wymagają uzupełnienia zapasów wody.
Meksyk posiada największe pole geotermalne na świecie
Meksyk ma długą historię wykorzystywania energii geotermalnej. W rzeczywistości, przed podbojem hiszpańskim, wiele społeczności rozwijało się w pobliżu gorących źródeł. Na początku lat pięćdziesiątych przeprowadzono pierwsze badania geotermalne, a w 1959 roku w Pathe w stanie Hidalgo otwarto pierwszą elektrownię geotermalną. Elektrownia w Pathe była pierwszą tego rodzaju w obu Amerykach, ale działała tylko częściowo do 1973 roku. W 1958 roku odkryto nowe pole geotermalne w pobliżu Cerro Prieto w północno-zachodniej części Meksyku – fragment ten pochodzi od redaktora portalu b2bportal.pl. W kwietniu i październiku 1973 roku rozpoczęły pracę dwa pierwsze bloki elektrowni Cerro Prieto.
Według stanu na 2013 r. pole geotermalne w Meksyku wytwarza 6 041 GWh energii elektrycznej, czyli 1,84 proc. całkowitej produkcji energii elektrycznej w tym kraju. Jednak potencjał energii geotermalnej w Meksyku jest znacznie większy. Według Komisji Regulacji Energetyki (ERC), kraj ten posiada potencjał geotermalny wynoszący 24 700 megawatów. Obecnie w fazie rozwoju znajduje się około 131 MW, a w budowie 50 MW. Pozostałe 1 090 MW jest w bardzo wczesnej fazie rozwoju.
Podczas gdy energia geotermalna stanowi jedynie 3% obecnego miksu energetycznego Meksyku, rząd wciąż inwestuje w celu wykorzystania tego zasobu. Celem rządu jest wytwarzanie 35% energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych do 2024 roku. Ten ambitny cel pobudził szereg rządowych polityk ekologicznych oraz publiczne finansowanie projektów naukowych i technologicznych.
Salwador
W Salwadorze energia geotermalna jest wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej i ogrzewania wody. Kraj ten posiada największą na świecie elektrownię geotermalną. Elektrownia wykorzystuje parę wodną, która jest wytwarzana przez pola geotermalne. Za pomocą tej pary można odwodnić 25 kilogramów owoców w jednej partii. Kobiety inwestują 50 dolarów w każdą partię i osiągają zysk w wysokości 75 dolarów. Ilość produkowanych owoców jest różna, w zależności od popytu. Zazwyczaj Salwador produkuje jedną partię miesięcznie.
Elektrownia znajduje się dwie godziny jazdy od stolicy. Oprócz dostarczania energii elektrycznej dla 1,5 miliona mieszkańców Salwadoru, elektrownia zapewnia zasilanie specjalistycznych maszyn górniczych. Elektrownia produkuje 102 megawaty mocy. Jest to ilość wystarczająca do zasilenia 1,5 miliona domów w Salwadorze.
Salwador jest krajem, który jest coraz bardziej zależny od energii geotermalnej do generowania energii elektrycznej. Dwa centra geotermalne w tym kraju zapewniają prawie 21 procent zapotrzebowania na energię elektryczną. W 2008 roku zakłady te dostarczyły do sieci Salwadoru 1,42 TWh energii.
Oprócz tego, że jest odnawialnym źródłem energii, energia geotermalna jest również źródłem lokalnych miejsc pracy. To źródło energii jest przyjazne dla środowiska i pomaga utrzymać czyste środowisko. Jednak energia geotermalna nie jest pozbawiona zagrożeń. Może ona zanieczyścić lokalne warstwy wodonośne. Ponadto Salwador ma jedną z najniższych dostępności wody w Ameryce Środkowej.
Indonezja
Na świecie istnieje wiele elektrowni geotermalnych, ale dziesięć wyróżnia się jako poważnie potężni producenci. Największa z nich, znana jako pole geotermalne Pasirwangi w Indonezji, składa się z trzech oddzielnych jednostek o łącznej mocy 259 MW. Moc ta odpowiada 50 procentom więcej energii elektrycznej niż wytwarzana przez pompę Sir Adam Beck elektrownia wodna na wodospadzie Niagara. Indonezja jest krajem aktywnych wulkanów i energia geotermalna staje się coraz bardziej popularna.
W Indonezji jest już kilka geotermalnych obszarów roboczych i powstają kolejne. Rząd przeznaczył 14 obszarów do wstępnych poszukiwań i budowy elektrowni geotermalnych. Do tej pory wybudowano tylko 16 elektrowni geotermalnych, więc rozwój branży zależy od prywatnych pieniędzy. Jednak duża niepewność polityczna i niekorzystny system cen energii odnawialnej zniechęcają inwestorów. Ponadto wysokie koszty tych elektrowni sprawiają, że są one mniej opłacalne niż inne formy energii.
Najbardziej płodne elektrownie geotermalne znajdują się w Stanach Zjednoczonych, na Filipinach, w Indonezji i Turcji. Źródła energii geotermalnej są zwykle zlokalizowane na granicach płyt, gdzie skorupa ziemska oddziałuje z gorącym płaszczem znajdującym się pod nią. Niektóre miejsca, takie jak Pacyficzny Pierścień Ognia, mają ogromny potencjał dla produkcji energii geotermalnej.
W Kalifornijskim Kompleksie Gejzerów znajdują się 22 elektrownie geotermalne o mocy zainstalowanej 1,520 MW. Wytwarzana przez nie energia pomaga zaspokoić potrzeby elektryczne hrabstw Sonoma, Mendocino, Lake i Napa. To źródło energii jest bardzo ważne dla regionu.
Filipiny
Elektrownie geotermalne są stosunkowo nowym źródłem energii, a największe z nich budowane są w krajach posiadających gorące źródła lub parki narodowe. Na przykład na Filipinach znajdują się trzy oddzielne elektrownie, które łącznie generują 290 MW. Tiwi Geothermal Complex to duża elektrownia geotermalna, która została oddana do użytku w 1979 roku.
W 2018 roku Indonezja była drugim co do wielkości producentem geotermalnym na świecie, z mocą geotermalną 1 948 MW. Indonezja posiada cztery z dziesięciu najlepszych na świecie projektów energii geotermalnej, w tym Gunung Salak, którego moc wynosi 375 MW. Kolejna elektrownia, Sarulla 1, została uruchomiona w 2017 roku i ma moc 330MW.
Filipiny i Indonezja to kraje o największych możliwościach produkcji energii geotermalnej. Kraje te położone są na granicach płyt, gdzie gorący płaszcz stale oddziałuje ze skorupą ziemską. Ponadto Dolina Ryftowa w Afryce Wschodniej jest kolejnym obszarem o ogromnym potencjale energii geotermalnej.
Meksyk jest trzecim co do wielkości producentem energii geotermalnej. Kraj ten posiada kilka dużych elektrowni geotermalnych oraz duży projekt hydroenergetyczny. Elektrownia geotermalna Cerro Prieto w Baja California ma moc 820 MW. Zakład, należący do Comision Federal de Electricidad, rozciąga się na powierzchni 15 km kwadratowych. Jednak eksploatacja zasobów geotermalnych Meksyku przebiega powoli ze względu na kapitałochłonny charakter branży.
Proces przetwarzania energii geotermalnej w elektrowni jest podobny do procesu stosowanego w innych elektrowniach z turbiną parową. Energia geotermalna jest wykorzystywana poprzez obracanie dużych turbin. Para wodna jest wytwarzana z super gorącej wody pod ziemią i pompowana na powierzchnię, gdzie napędza turbiny.
Chiny
Elektrownie geotermalne istnieją już od wielu lat. Zazwyczaj wykorzystują one parę wodną generowaną spod ziemi do obracania dużych turbin, które następnie napędzają generatory elektryczne. Proces ten może być realizowany na dwa sposoby: elektrownie wykorzystujące parę suchą wykorzystują parę bezpośrednio z podziemnych szczelin do produkcji energii elektrycznej, a elektrownie wykorzystujące parę błyskową wykorzystują gorącą wodę spod ziemi do wytworzenia pary i skroplenia jej przed zatłoczeniem z powrotem do ziemi. Elektrownie wykorzystujące parę suchą są najbardziej tradycyjną formą elektrowni geotermalnych. Wymagają one najniższego przepływu płynu i najwyższej temperatury do produkcji energii.
Kompleks geotermalny Lardarello we Włoszech jest jedną z największych na świecie elektrowni geotermalnych, o łącznej mocy zainstalowanej 770 MW. Kompleks jest jedną z najstarszych na świecie elektrowni geotermalnych – pierwsza jednostka została uruchomiona w 1913 roku. Obecnie elektrownia produkuje ilość energii elektrycznej wystarczającą do zaspokojenia potrzeb energetycznych 2,1 mln gospodarstw domowych.
Elektrownia geotermalna Hellisheidi w Islandii jest ósmą co do wielkości elektrownią geotermalną na świecie. Powstała dzięki inwestycji o wartości 1,7 mld dolarów i posiada trzy jednostki, z których każda generuje 110 MW energii elektrycznej. Znajduje się na górze Hengill, w pobliżu stolicy, i dostarcza energię elektryczną do prawie dwóch milionów gospodarstw domowych. Energia produkowana przez elektrownię jest również dostarczana do lokalnych rafinerii aluminium.
Według Stowarzyszenia Energii Geotermalnej, globalna energetyka geotermalna dodała 600 MW nowych mocy w 2014 r. i oczekuje się, że przez następne trzy-cztery lata będzie dodawać 600 GW rocznie. Obecnie ponad 700 projektów energetyki geotermalnej jest planowanych lub w budowie w 76 krajach, przy czym oczekuje się, że Afryka, Ameryka Środkowa i Azja-Pacyfik będą najszybciej rozwijającymi się regionami.
Nowa Zelandia
Energia geotermalna jest odnawialnym źródłem energii, które do działania nie wymaga prawie żadnego paliwa. Jej podstawowym zastosowaniem jest ogrzewanie, a technologia umożliwiła wykorzystanie jej do ogrzewania basenów, domów, a nawet suchego drewna. Chociaż energia geotermalna jest wciąż w początkowej fazie rozwoju, już teraz dostarcza energii elektrycznej do wielu krajów.
Elektrownie geotermalne wykorzystują naturalną, podziemną parę wodną do produkcji energii elektrycznej. Para jest przesyłana rurociągami na powierzchnię ziemi, a następnie wykorzystywana do napędzania turbin. Elektrownie na suchą parę są najstarszym typem elektrowni geotermalnych. Pierwsza z nich została zbudowana w Larderello we Włoszech w 1911 roku. Elektrownia działa do dziś i dostarcza energię elektryczną do miasta liczącego ponad milion mieszkańców.
Elektrownia geotermalna może wytworzyć do 1000 megawatów energii elektrycznej. Aby ją zbudować, potrzeba około czterech mil kwadratowych ziemi. Elektrownie geotermalne mogą wytwarzać energię elektryczną przez całą dobę, w przeciwieństwie do elektrowni wiatrowych i słonecznych, które nie mogą zapewnić niezawodnego źródła zasilania podstawowego. Ponadto elektrownie geotermalne są odnawialne i mogą działać przez dziesiątki lat. Jednak na niektórych obszarach mogą być problematyczne.
Potencjał elektrowni geotermalnej jest ograniczony przez kilka kluczowych czynników. Po pierwsze, musi ona dotrzeć do zbiorników geotermalnych z wystarczającą ilością płynu, ciepła i przepuszczalności. Zbiorniki geotermalne znajdują się na obszarach, gdzie wszystkie te trzy elementy występują naturalnie. W celu uzupełnienia istniejących zasobów geotermalnych o dodatkowy płyn można zbudować zaawansowany system geotermalny. Ponadto, systemy geotermalne mogą wykorzystać 100 gigawatów energii geotermalnej, co wystarcza do zaspokojenia 10% krajowego zapotrzebowania na energię.
