Екологічна оцінка встановлення геотермальних систем на територіях закритих вугільних шахт

Рейтинг користувача:  / 0
ГіршийКращий 

Authors:


О.С.Ковров, orcid.org/0000-0003-3364-119X, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Н.І.Деревягіна, orcid.org/0000-0001-5584-8592, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Є.А.Шерстюк, orcid.org/0000-0002-1844-1985, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.


повний текст / full article



Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, (4): 084 - 090

https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-4/084



Abstract:



Мета.
Проведення екологічної оцінки теплотворної здатності за двома альтернативними варіантами отримання енергії: при традиційному спалюванні вугілля та отриманні тепла від геотермальних модулів.


Методика.
Використані методи порівняльного аналізу впливу на довкілля отримання енергії при спалюванні вугілля порівняно з альтернативою використання геотермальних модулів та теплових насосів. Застосована методика розрахунку валових викидів забруднюючих речовин при спалюванні вугілля для умов шахт Донбасу для оцінки обсягів потенційної енергії еквівалентної потужності теплових насосів.



Результати.
Виконана екологічна оцінка геотермальних модулів як альтернативних джерел теплової енергії на території ліквідованих шахт Донбасу. На підставі аналізу усереднених характеристик вугілля Донецького басейну, а також теплотворної здатності палива, виконана порівняльна оцінка потенціалу для виробництва теплової енергії при спалюванні вугілля та використанні геотермальних модулів. Розраховані параметри, необхідні для техніко-економічної оцінки ефективності впровадження геотермальних модулів для забезпечення альтернативного теплопостачання.


Наукова новизна.
Уперше, на підставі аналізу усереднених характеристик вугілля Донецького басейну, а також теплотворної здатності палива, виконана порівняльна оцінка потенціалу для виробництва теплової енергії при спалюванні вугілля й використанні геотермальних модулів. За значеннями додатково отримуваної теплової потужності геотермальних модулів ∆Pth розраховані еквівалентні маси вугілля, що можна заощадити за рахунок експлуатації геотермальних модулів для умов ліквідованих шахт Донбасу та шахт Селидівської групи.


Практична значимість.
Відповідно до проведених розрахунків, кількість геотермальної енергії Uth із шахтної води в перерахунку на еквівалентну масу вугілля протягом опалювального сезону оцінюється як 7,63 × 106–1,76 × 10МДж для відкритих геотермальних систем на основі скидів шахтної води на Донбасі; 0,49 × 106–0,57 × 106 МДж для модулів геотермальної циркуляції Селидівської групи шахт. Доведено, що впровадження геотермальних модулів з метою виробництва теплової енергії на працюючих і закритих вугільних шахтах є перспективною екологічно чистою технологією з довгостроковим технологічним потенціалом, економічним прибутком і соціальними перевагами.


Ключові слова:
геотермальні модулі, теплова енергія, спалювання вугілля, ліквідовані шахти, альтернативне теплопостачання

References.


1. Denysiuk, S. V., & Tarhonskyi, V. А. (2017). Sustainable development of ukraine’s energy in the world measures. Power engineering: economics, technique, ecology, (8), 7-31.

2. Pivniak, G. G. (Ed.) (2013). Economic and ecological aspects of complex energy generation and utilization in E 45 conditions of urbanized and industrial areas: monograph. Dnipropetrovsk: Natsionalnyi Hirnychyi Universytet.

3. Power Engineering: history, modernity and future (2012). Retrieved from http://energetika.in.ua/ua/.

4. Dolinskyi, A. A., & Khalatov, A. A. (2016). Geothermal power: production of electrical and thermal energy. Visnyk Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy, (11), 76-86.

5. Kudria, S. O. (2015). The state and prospects for the development of renewable energy in Ukraine (based on the materials of the scientific report at the meeting of the Presidium of the National Academy of Sciences of Ukraine on October 7, 2015). Visnyk Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy, (12), 19-26.

6. Bertani, R. (2015). Geothermal Power Generation in the World 2010–2014 Update Report. Geothermics, (60), 31-43. https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2015.11.003.

7Falcone, G., & Beardsmore, G. (2015). Including Geothermal Energy within a Consistent Framework Classification for Renewable and Non-Renewable Energy Resources. In World Geothermal Congress 2015, (Paper 16049). Melbourne, Australia. Retrieved from http://www.geothermal-energy.org/pdf/IGAstandard/WGC/2015/16049.pdf.

8. Rudko, G. I., Bondar, O. I., Maevsky, B. J., Lovynyukov, V. I, Bakarzhiev, A. K., Hrygil, V. G., …, & Lahoda, O. A. (2014). Energy resources of the geological environment of Ukraine (state and prospects), (2). Chernivtsi: Bukrek.

9. Fyk, M., Biletskyi, V., & Abbud, M. (2018). Resource evaluation of geothermal power plant under the conditions of carboniferous deposits usage in the Dnipro-Donetsk depression. E3S Web of Conferences, (60), 00006. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000006.

10. Fyk, M., Biletskyi, V., Ryshchenko, I., & Abbood, M. (2019). Improving the geometric topology of geothermal heat exchangers in oil bore-holes. E3S Web of Conferences, (123), 01023. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201912301023.

11. Hall, A., Ashley, J.A., & Shang, H. (2011). Geothermal energy recovery from underground mines. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(2), 916-924. https://doi.org/10.1016/j.rser.2010.11.007.

12. Menéndez, J., & Loredo, J. (2019). Low-enthalpy Geothermal Energy Potential of Mine Water from Closured Underground Coal Mines in Northern Spain. E3S Web of Conferences, (103). https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910302007.

13. Patsa, E., Zyl1, D. V., Zarrouk, S. J., & Arianpoo, N. (2015). Geothermal Energy in Mining Developments: Synergies and Opportunities Throughout a Mine‘s Operational Life Cycle. In Proceedings World Geothermal Congress 2015, (pp. 1-14). Melbourne, Australia. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/269395965_Geothermal_Energy_in_Mining_Developments_Synergies_and_Opportunities_Throughout_a_Mine’s_Operational_Life_Cycle.

14. Longa, F. D., Nogueira, L. P., Limberger, J., Wees, J.-D., & Zwaan, B. (2020). Scenarios for geothermal energy deployment in Europe. Energy, 206, 118060. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118060.

15. Paulillo, A., Kim, A., Mutel, C., Striolo, A., Bauer, C., & Let­tieri, P. (2021). Influential parameters for estimating the environmental impacts of geothermal power: A global sensitivity analysis study. Cleaner Environmental Systems, 3, 100054. https://doi.org/10.1016/j.cesys.2021.100054.

16. Gładysz, P., Sowiżdżał, A., Miecznik, M., & Pająk, L. (2020). Carbon dioxide-enhanced geothermal systems for heat and electricity production: Energy and economic analyses for central Poland. Energy Conversion and Management, 220, 113142. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.113142.

17. Geothermal Handbook: Planning and Financing Power Generation. The World Bank. Technical Report 002/12, 72828. Energy Sector Management Assistance Program (ESMAP) (n.d.). Retrieved from http://documents.worldbank.org/curated/en/396091468330258187/pdf/728280NWP0Box30k0TR0020120Optimized.pdf.

18. DiPippo, R. (2016). Geothermal Power Generation: Developments and Innovation. Woodhead Publishing. eBook ISBN: 9780081003442.

 

Наступні статті з поточного розділу:

Попередні статті з поточного розділу:

Відвідувачі

5025662
Сьогодні
За місяць
Всього
1090
44377
5025662

Гостьова книга

Якщо у вас є питання, побажання або пропозиції, ви можете написати їх у нашій «Гостьовій книзі»

Реєстраційні дані

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зареєстровано у Міністерстві юстиції України.
Реєстраційний номер КВ № 17742-6592ПР від 27.04.2011.

Контакти

49005, м. Дніпро, пр. Д. Яворницького, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Ви тут: Головна Архів журналу за випусками 2022 Зміст №4 2022 Екологічна оцінка встановлення геотермальних систем на територіях закритих вугільних шахт