Гемечу Биням Демиссие – аспирант
Biniyam D. GemechuUlyanovsk
Шарапов Владимир Иванович – д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Vladimir I. SharapovUlyanovsk
В данной работе представлена оценка энергоэффективности гибридной гелиогеотермальной электростанции с учетом геотермального ресурса одной из продуктивных скважин (ТД4) и прямого солнечного излучения на геотермальном поле Тендахо (англ. Tendaho) в Эфиопии. Для оценки выработки энергии в гибридной солнечногеотермальной электростанции разработана термодинамическая модель геотермальной электростанции с системой одноступенчатого разделения пара, интегрированной с параболоцилиндрическом концентратом установки солнечного нагрева. В гибридной электростанции солнечной энергии используется для перегрева геотермального пара, чтобы получить больше энергии, прежде чем он расширяется в турбине. Выполнен термодинамический анализ, основанный на принципах сохранения массы и энергии, для оценки эффективности гибридной электростанции в заданных условиях геотермальном поле Тендахо. Также выполнен анализ качественного показателя, для того чтобы оценить, может ли гибридная электростанция вырабатывать больше энергии, чем две автономные электростанции, а именно солнечная и геотермальная электростанция, которые составляют гибридную электростанцию. Результаты показали, что гибридная электростанция технически и экономически превосходит две автономные электростанции. Благодаря интеграции двух энергетических ресурсов, гибридная электростанция может генерировать 7158 кВт электроэнергии, т.е. больше, чем сумма двух автономных электростанций (геотермальной и солнечной).
An assessment of the energy efficiency of a hybrid solar-geothermal power plant is performed taking into account the geothermal resource of one of the productive well (TD4) and the direct normal irradiance at Tendaho geothermal site in Ethiopia. A thermodynamic model of a single-flash geothermal plant integrated with a parabolic trough concentrated solar power system is developed to estimate the energy production in a hybrid solar-geothermal power plant. In the hybrid power plant, the parabolic trough concentrated solar power system is employed to superheat the geothermal steam in order to gain more energy before it expands in the turbine. Thermodynamic analysis, based on the principles of mass and energy conservation, was performed to assess the efficiency of the hybrid power plant at the given conditions of Tendaho geothermal site. A figure of merit analysis was also employed to evaluate whether a hybrid power plant could produce more power than two stand-alone power plants namely the solar and geothermal power plants that constitute the hybrid power plant. Results showed that the hybrid power plant technically outperformed the two stand-alone power plants. By integrating the two energy resources, the hybrid power plant proved to generate 7158 kW of electricity which is larger than the sum of the two stand-alone power plants (geothermal and solar).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.