به تارنمای سازمان انرژی های تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق خوش آمدید.

بررسی و ضعیت صنعت و بازار زمین گرمایی در جهان :

از منابع انرژی زمین گرمائی برای تولید برق و حرارت استفاده می شود. در سال 2011 از انرژی زمین گرمائی در حدود 205 تراوات ساعت انرژی دریافت شده است. یک سوم برای تولید برق که در حدود 11.2 گیگاوات ظرفیت نصب شده داشته و دو سوم باقی مانده برای تولید گرمایش بوده است.  بیشترین رشد در کاربرد مستقیم در استفاده از پمپهای حرارتی زمین گرمائی بوده است که می توانند گرمایش و سرمایش تولید نمایند و نرخ رشد متوسطی معادل 20% سالانه داشته است. تولید برق زمین گرمائی رشد نسبتا کمی در سال 2011 داشته است اما انتظار افزایش چشمگیری با ایجاد پروژه های در حال ساخت در شرق آفریقا و جاهای دیگر می رود.

رشد جهانی استفاده مستقیم از انرژی حرارتی زمین گرمایی در سال 2011  همچنان ادامه پیدا کرده است به نحوی که میزان مصرف آن در سال 2011به 58 گیگاوات ساعت (PJ 489) رسیده است . این رشد از سال 2005 آغاز شده است و طی سالهای 2005 تا 2011 به رشدی برابر 10 درصد رسیده است . در میان کاربردهای مستقیم ، پمپ های حرارتی زمین گرمایی بیشترین میزان نرخ رشد را دارا می باشد و طی این 5 سال دارای نرخ رشد متوسطی معادل 20 درصد می باشد . در حدود 2.9 میلیون هیت پمپ در سراسر جهان در سال 2010 فعال بوده اند که بیشتر آنها در ایالات متحده آمریکا، چین و اروپا می باشد. انگلستان، کره جنوبی، ایرلند، اسپانیا و هلند شاهد افزایش بیش از حد ظرفیت نصب شده هیت پمپهای زمین گرمائی در بین سالهای 2005 تا 2010 بوده اند.

 به طور کلی 42 گیگاوات ساعت از تولید انرژی مستقیم زمین گرمایی در سال 2011 مربوط به پمپ های حرارتی زمین گرمایی بوده که این مقدار برابر 72 درصد از کل استفاده های مستقیم زمین گرمایی در سال 2011 و 53 درصد از کل استفاده مستقیم حرارتی زمین گرمایی در این سال بوده است .

در حدود یک چهارم از کل انرژی حرارتی مستقیم زمین گرمایی در سال 2011 صرف حمام ها و استخرهای شنا شده است و در حدود 13 درصد از کل انرژی حرارتی مستقیم زمین گرمایی در این سال نیز برای گرمایش فضا مورد استفاده قرار گرفته است . لیکن مابقی آن مربوط به گلخانه های صنعتی ، پرورش آبزیان ، خشک کن های کشاورزی و ذوب برف در معابر بوده است . در سال 2011حداقل 78 کشور جهان از منبع انرژی زمین گرمایی بهره مند شده اند و این درحالی است که این تعداد در سال 2005 برابر 72 کشور بوده است .پنج کشور برتر در زمینه کاربردهای زمین گرمایی ایالات متحده آمریکا ، چین ، سوئد ، آلمان و ژاپن می باشند که در حدود دو سوم از مجموع کل ظرفیت نصب شده دنیا را به خود اختصاص داده اند . در بین کشورهای یاد شده چین توانسته بیشتر مقدار مصرف کاربردهای مستقیم در سال 2010 را که برابر 21 تراوات ساعت است به خود اختصاص دهد . در رتبه بندی مربوط به کاربردهای مستقیم ایالات متحده آمریکا  با 4/18 تراوات ساعت در رتبه دوم و سوئد با 8/13 تراوات ساعت در رتبه سوم و ترکیه با 24/10 تراوات ساعت در رتبه چهارم و ژاپن با 1/7 تراوات ساعت در رتبه پنجم و ایسلند  با 7 تراوات ساعت در رتبه ششم قرار گرفته اند . در حدود 90 درصدتقاضای گرمایش در ایسلند از منبع زمین گرمایی تامین گردیده است و این در حالی است که کشور های ایسلند، سوئد ،نروژ ، نیوزلند و دانمارک بیشترین نرخ تولید انرژی زمین گرمایی به ازای هر نفر از جمعیت را در سال 2011 داشته اند.

مقدار توان گرمایشی نصب شده پمپ های حرارتی زمین گرمایی در سال 2011 تقریباً دو برابر سال 2005 است و این در حالی است که در سال 2005 تنها 33 کشور از این تکنولوزی استفاده می کردند ، اما  در سال 2010در حدود 43 کشور از این تکنولوژی استفاده کردند . پمپ های حرارتی هم برای کاربرد سرمایش و هم برای کاربرد گرمایش فضا استفاده می شوند . در ایلات متحده آمریکا رشد پمپ های حرارتی زمین گرمایی شاهد یک شیب یکنواخت طی سالهای اخیر بوده است ولی تقاضا  برای پمپ های حرارت یدر برخی کشورها مانند چین رشد بیشتری دارد . به عنوان مثال در چین در سال 2011 شاهد نرخ رشدی برابر 20 درصد بوده ایم . به طور کلی از مهمترین چالشهای بر سر راه پیشرفت پمپ های حرارتی زمین گرمایی می توان به عدم تنظیم بازار ها ، عدم وجود استاندارد واحد و نیز مشکلات مربوط به تعمیر و نگهداری این سیستمها اشاره نمود . در خصوص رشد پمپ های حرارتی زمین گرمایی در اروپا می توان گفت که بازار این سیستمها در شمال اروپا هنوز از رشد خوبی برخوردار است لیکن در برخی از کشورهای اروپایی مانند آلمان ، فرانسه و اتریش به دلیل بحران اقتصادی و مشکلات مربوط به بخش مسکن به نسبت سالهای قبل از نرخ رشد پایین تری برخوردار بوده اند . ظرفیت کل هیت پمپ ها در اتحادیه اروپا در سال 2010 در حدود 12 درصد افزایش را نشان می دهد و به عدد 6/12 گیگاوات ساعت رسیده است . بالاترین ظرفیت نصب شده نیز مربوط به سوئد با 4 گیگاوات ، آلمان 6/2 گیگاوات ، فرانسه 7/1 گیگاوات و فنلاند و سوئیس با 1 گیگاوات می باشد .

بر اساس آمارهای اعلام شده درآغاز سال 2011، در 24 کشور جهان نیروگاه های زمین گرمائی به بهره برداری رسیده که اکثریت قریب باتفاق آنها در هشت کشور جهان قرار گرفته اند و شامل ایالات متحده آمریکا(3.1 گیگاوات)، فیلیپین(1.9 گیگاوات)، اندونزی(1.2 گیگاوات)، مکزیک(نزدیک به 1 گیگاوات)، ایتالیا(0.9 گیگاوات)، نیوزلند( حدود 0.8 گیگاوات)، ایسلند(0.6 گیگاوات) و ژاپن(0.5 گیگاوات)می باشند . در بین کشورهای یاد شده کشور ایسلند به عنوان رهبر این صنعت در جهان شناخته شده به طوری که 26% از برق مورد نیاز خود را در سال 2010 از انرژی زمین گرمائی تامین نموده است و فیلیپین نیز با تولید حدود 18% از برق خود را از این منبع رتبه دوم را به خود اختصاص داده است . کل برق تولید شده از منبع زمین گرمایی در سال 2011 برابر 69 تراوات ساعت بوده است که شاهد رشد ملایم تری نسبت به سالهای قبل بوده است .در مجموع در سال 2011 حدود 136 مگاوات به ظرفیت نصب شده کل دنیا در بخش زمین گرمایی افزوده شده که عمدتاً مربوط به کشورهای ایسلند نیکاراگوئه و ایالات متحده آمریکا می باشد . بیشتر افزایش ظرفیت نیروگاههای زمین گرمایی در سال 2011 مربوط به کشور ایسلند بوده که مربوط به نیروگاه Hellisheioi  و با توان تولید 90 مگاوات می باشد امروزه استفاده از انرژی زمین گرمایی برای موارد CHP نیزدر حال افزایش می باشد . . بزرگترین نیروگاه CHP زمین گرمایی جهان نیروگاهی با قدرت 303 مگاوات برق و 133 مگاوات ساعت گرمایش فضا و تولید آب گرم می باشد. درسال 2011 نیکاراگوئه با احداث نیروگاه Jacinto Tizate  با توان 36 مگاوات یکی از بیشترین ظرفیت های نصب شده را در زمینه نصب نیروگاههای زمین گرمایی را به خود اختصاص داده است .  ایالات متحده آمریکا نیز در سال 2010 ، 15 مگاوات و در سال 2011 ، 10 مگاوات به ظرفیت نیروگاههای زمین گرمایی خود افزوده است و این درحالی است که قرار است در اوایل سال 2012 ، 81 مگاوات دیگر به توان نیروگاههای زمین گرمایی کشور اضافه نماید . همچنین انتظار می رود با رفع رکود اقتصادی در آمریکا امکان اجرای برنامه نصب 772 مگاوات نیروگاه زمین گرمایی در این کشور جهت توسعه این بخش از انرژی به وجود آید .

فیلیپین در سال 2011 به توان نیروگاههای زمین گرمایی خود ظرفیت جدیدی را اضافه نکرده است لیکن برنامه ریزی لازم جهت اجرای 6 پروژه جدید در سالهای بعد در این کشور صورت گرفته است . مکزیک قرار است در ژانویه 2012فاز دوم نیروگاه 50 مگاواتی Los Humeros  را راه اندازی کند. اندونزی پیش از این برنامه ریزی لازم جهت نصب توان 4 گیگاوات نیروگاه زمین گرمایی تا پایان سال 2014 را داشته است ، لیکن بر اساس قوانین جدید انتظار می رودکه توسعه صنعت زمین گرمایی در این کشور سرعت رشد بیشتری پیدا کند . در همین راستا این کشور برنامه سه نیروگاه با توان مجموع 135 مگاوات در سال 2012 را به اجرا درآورد .  به کار گیری سیستم های چند گانه زمین گرمایی(EGS) درسالهای اخیر با استقبال بالایی مواجه شده است اولین نمونه از این سیستمها درسال 2008 و در آلمان به بهره برداری رسیده است . در حال حاضر بیش از 24 کشور جهان دارای نیروگاه زمین گرمایی می باشند و این درحالی است که بیش از 70 کشور در جهان برنامه ریزی جهت ایجاد و توسعه نیروگاههای زمین گرمایی را انجام داده اند . بنابر این بازار زمین گرمایی با شتاب زیاد به رشد خود ادامه می دهد و انتظار می رود در سالهای آتی این فناوری در کشور های متعددی مورد استفاده قرار گیرد . به عنوان مثال می توان گفت بروز خشکسالی در شرق آفریقا موجب افزایش توجه کشور های این منطقه به انرژی زمین گرمایی گشته است ولی برخی از عوامل جانبی مانند  بالا بودن هزینه اکتشافات زمین گرمایی برای توسعه بیشتر این منابع مانع محسوب می شوند. به عنوان مثال  قرار است که کنیا تاسال 2018 در حدود 50 درصد از انرژی مورد نیاز خود را با نصب 200 مگاوات نیروگاه زمین گرمایی از منبع زمین گرمایی بدست آورد . همچنین کشور های جیبوتی، اریتره، رواندا، تانزانیا و اوگاندا نیز برنامه هایی را برای توسعه انرژی زمین گرمایی در کشورهای خود دارند . کشور های آمریکای لاتین مانند شیلی و پرو نیز برنامه هایی را برای توسعه انرژی زمین گرمایی در دستور کار خود دارند .

 

 

بازار انرژی زمین گرمایی :

به طور کلی تولید کنندگان سیستم های CHP در آمریکا در سال 2011 افزایش یافته است . تعداد تولیدکنندگان سیستم های گرمایش و CHP در بازار اروپا مانند کشور های سوئد، آلمان، اتریش و فرانسه نیز در سال 2011 افزایش یافته است . همچنین کشور های اروپایی جهت استفاده حرارتی از انرژی زمین گرمایی در سال 2011 سرمایه گذاری بالایی را انجام داده اند که بیشتر این سرمایه گذاری روی پمپ های حرارتی زمین گرمایی بوده است . بازار چین نیز با بررسی های صورت گرفته توان جذب سهم بیشتری از سیستم های کاربرد مستقیم حرارتی زمین گرمایی را دارا می باشد . تولیدات تعدادی از شرکتهای سازنده پمپ های حرارتی زمین گرمایی در کشور های اروپایی مانند سوئیس سوئد ، آلمان و نروژ از فروش خوبی در سال 2011 برخوردار بوده اند . بازار آمریکای شمالی نیز با راه اندازی یک سری لوله های جدید  زمین گرمایی جهت تامین آب گرم زمین گرمایی برای مصارف گرمایشی از رشد خوبی در این سال برخوردار بوده است . در بخش نیروگاههای زمین گرمایی در حال حاضر بزرگترین تولید کنندگان توربینهای نیروگاهی در کشور های ژاپن( شرکتهای توشیبا و فوجی ) ، ایتالیا و اسرائیل می باشند که بیش از 80 درصد نیاز جهان را مرتفع می سازند .

به طورکلی پروژه های زمین گرمایی جهت پیش بینی کامل ظرفیت مخزن و توسعه پروژه نیاز به 5 تا  7 سال کار دارند . که این موضوع با توجه به کوتاه بودن این زمان درپروژه های نفتی و گازی یکی از موانع توسعه نیروگاههای زمین گرمایی به حساب می آید . بالا بودن هزینه ها و زمانبر بودن پروژه های زمین گرمایی از بزرگترین موانع رشد این پروژه ها می باشد به طورکلی هزینه بهرهبرداری از منـابع انرژی زمین‌گرمایی به میزان زیـادی به توان تولیدی چاه‌های حفر شده بستگی دارد. بطور کلی توان تولیدی هر چاه از حدود 2 تا 30 مگاوات الکتریکی متغیر است. همچنین هزینه حفاری چاهها و تعداد چاه‌هایی که به هر علت ناموفق و غیرتولیدی میباشند در هزینههای سرمایه‌گذاری تأثیر به سزایی دارد. از جمله عوامل دیگر به نوع سیستمها، شرایط و مشخصات میدان زمین‌گرمایی می‌توان اشاره کرد. یکی از راه حلهایی که در این زمینه ایجاد شده است استفاده از سیستمها EGS با چرخه باینری می باشد که توجه سرمایه گذاران این بخش را به خود جلب نموده است . یک نمونه از این نوع پروژه ها در سال 2012 در ژاپن به بهره برداری خواهد رسید . در این پروژه از تکنولوژی چرخه Kalina استفاده شده است . یکی دیگر از راه کارها جهت کاهش هزینه ها که در آمریکا در سال 2011 به کار گرفته شد استفاده از میکرو توربینها بود که قرار است در نیوگاه نوادا و با هدف افزایش 10 درصدی توان این نیروگاه به اجرا درآید . شرکت زیمنس آلمان نیز نوع جدیدی از توربینها را در سال 2011 وارد بازار نموده است . همچنین چند شرکت سازنده آمریکایی در سال2011  اقدام به ساخت سیستمهای مقیاس کوچک offsite  نموده اند .

همچنین بر اساس اعلام آژانس انرژی زمین گرمایی آخرین ظرفیت نصب شده نیروگاههای زمین گرمایی به شرح ذیل می باشد .


تصاویر زمین گرمایی 26


تصاویر زمین گرمایی 27