Introduction
Les centrales géothermiques à double détente sont l'un des trois principaux types de centrales géothermiques actuellement en exploitation commerciale ; les deux autres types étant le cycle binaire et la vapeur sèche. Les centrales géothermiques sont classées comme des formes d'énergie renouvelable et appartiennent au secteur de l'énergie « verte ».
En règle générale, environ 25 à 30 % d'énergie supplémentaire peut être extraite d'un géofluide en utilisant un système à double détente au lieu d'un système à détente simple.
Processus
L'eau chaude (géofluide) est extraite d'un réservoir souterrain dominé par l'eau. Le géofluide monte à la surface par le puits de production. Une vanne de tête de puits de production peut être utilisée pour isoler la partie souterraine du système de la partie en surface.
Le géofluide chaud est à l'état liquide lorsqu'il atteint la surface. Des chambres de détente sont utilisées pour réduire la pression du géofluide. La réduction de pression provoque l'évaporation d'une partie du liquide géofluide (« détente »). Une chambre de détente est utilisée pour créer de la vapeur à haute pression tandis que d'autres sont utilisées pour créer de la vapeur à basse pression. Environ 20 % du géofluide peut être transformé en vapeur tandis que le reste est renvoyé au réservoir souterrain.
La vapeur générée est ensuite utilisée pour entraîner une turbine à vapeur et un générateur qui est connecté sur un arbre commun. Une fois l'énergie de travail utile extraite de la vapeur, elle est appelée « vapeur résiduelle » et doit être condensée pour pouvoir être pompée. Il existe plusieurs options pour gérer la vapeur résiduelle :
- Le géofluide est rejeté dans un plan d'eau (rivière ou océan).
- Le géofluide est pompé de nouveau dans le réservoir souterrain.
Pour diverses raisons, à la fois environnementales et économiques, le géofluide est presque toujours renvoyé au réservoir souterrain.
Des tours de refroidissement sont utilisées pour refroidir la vapeur résiduelle et la condenser en condensat avant qu'elle ne soit renvoyée au réservoir. Les tours de refroidissement sont presque toujours de type tirage forcé axial.
Composants du Système
Ce modèle 3D montre tous les principaux composants associés à une centrale géothermique à double détente idéalisée, ceux-ci incluent :
- Réservoir Dominé par l'Eau
- Puits de Production
- Puits d'Injection
- Turbine à Vapeur
- Générateur AC
- Tour de Refroidissement
Ressources Supplémentaires
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/double-flash-system
https://www.energy.gov/eere/geothermal/electricity-generation
https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_cycle