re2 WS 2007 Prozesse zur Erzeugung elektrischer Energie aus Geothermie Geothermie Prof. Manfred Koch Prozesse zur Erzeugung elektrischer Energie aus Geothermie re2 WS 2007 Kalina Ivanova

Inhalt Geothermische Kraftwerke mit direkter Nutzung des Fluides - Direkte Nutzung des Dampfes - Single Flash Systeme - Double Flash Systeme Geothermische Kraftwerke mit indirekter Nutzung des Fluides - Rankine-Prozess mit organischem Arbeitsmittel (Organic Rankine Cycle, ORC) - Kalina-Kreislauf Geothermische Stromerzeugung mit Kombination der direkten und indirekten Nutzung des Thermalwassers Fazit

Geothermische Kraftwerke Direkte Nutzung des Dampfes offene Systeme Single Flash Systeme Double Systeme der geothermischen Stromerzeugung Hybrid-Systeme Organic Rankine Cycle (ORC) geschlossene Systeme Kalina-Cycle

Geothermische Kraftwerke mit direkter Nutzung des Fluides Direkte Dampfnutzung Heiß- und Trockendampfvorkommen mit Temperaturen über 1500C

Geothermische Kraftwerke mit direkter Nutzung des Fluides Single Flash Systeme Heißwasserreservoiren (Zwei-Phasengemisch)

Geothermische Kraftwerke mit direkter Nutzung des Fluides Double Flash Systeme

Geothermische Kraftwerke mit indirekter Nutzung des Fluides Binäranlagen nicht ausreichende Temperatur und/oder ausreichender Druck hohe Mengen an nicht kondensierbaren Gasen sehr aggressives Thermalfluid im Temperaturbereich über 80 °C Organic Rankine Cycle (ORC) Kalina-Prozess

Geothermische Kraftwerke mit indirekter Nutzung des Fluides Organic Rankine Cycle (ORC)

Geothermische Kraftwerke mit indirekter Nutzung des Fluides Kalina-Cycle

Geothermische Stromerzeugung mit Kombination der direkten und indirekten Nutzung des Thermalwassers Hybrid Prozessen

Fazit Reservoirtemperatur Dampfgehalt und Druck Gehalt an nicht kondensierbaren Gasen Mineralisation Wirtschaftlichkeit

Installierte Systeme in Abhängigkeit der Thermal-Wassertemperatur

Anteile unterschiedlicher Technologien an der geothermisch erzeugten elektrischen Leistung in den USA

Anteile an der Gesamtzahl der geothermischen Stromerzeuger (Turbogeneratoren) in den USA

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Geothermische Kraftwerke mit indirekter Nutzung des Fluides Organic Rankine Cycle (ORC) Konventioneller DKP (Vergleichsprozess Clausius Rankine) Organische Arbeitsmedien (Alkane,Perfluorierte KW, Toluol, Siloxane ...) Arbeitsmedium teilweise am Turbinenausgang noch überhitzt Sonderturbinenbau notwendig Gutes Teillastverhalten Zukünftig auch Mischungen mit Temperaturgleitung (Silikonöle), dadurch nichtisothermer Phasenwechsel möglich. Relativ günstig 􀂓Kalina-Cycle Verbesserung des DKP Kreislaufmedium Arbeitsmittel-Lösungsmittelpaar (meist Ammoniak-Wasser) Phasenwechsel nicht isotherm bessere Wirkungsgrade möglich Verschiedene, patentrechtlich geschützte Kreisläufe vorhanden Ammoniak-Dampf hat wasserähnliche Eigenschaften hinsichtlich Molekulargewicht Gutes Teillastverhalten durch variable Mischungsverhältnisse Relativ teuer

ZF