Гейзеры — крупнейшее в мире геотермальное поле, включающее комплекс из 18 геотермальных электростанций , получающих пар из более чем 350 скважин, расположенное в горах Маякамас примерно в 72 милях (116 км) к северу от Сан-Франциско , Калифорния .
В 2019 году гейзеры произвели около 20% возобновляемой энергии Калифорнии. [4]
Около 12 000 лет племена коренных американцев строили паровые бани и термальные бассейны у гейзеров и использовали пар и горячую воду в лечебных целях, а также в духовных и церемониальных практиках и для приготовления пищи. [5] Термальные бассейны использовались в качестве лекарственного средства от ревматизма и артрита. [6] Нагретые грязи использовались для облегчения кожной сыпи и других болей, используя фумаролы в качестве естественного источника энергии. [7] Когда европейские американцы впервые пришли в этот район, территорию вокруг гейзеров населяли шесть индейских племен: три группы людей помо , две группы людей ваппо и люди озера мивок . [5] Ваппо также собирали серу , которую они называли теке , а деревня ваппо, названная текена'нтсонома ( теке сера + нан колодец с водой + тсо земля + деревня но'ма ), была расположена примерно в 12 милях (19 км) к юго-востоку от Кловердейла , на современном ручье Сульфур. [5] Сегодня Calpine Corporation, крупнейший производитель электроэнергии из природного газа и геотермальных ресурсов в США, вырабатывает электроэнергию на этом месте.
Гейзеры были впервые обнаружены европейцами-американцами и названы в 1847 году во время исследования гор Сьерра-Невада и Большого Бассейна Джоном Фремонтом Уильямом Беллом Эллиотом, который назвал эту область «Гейзерами», хотя обнаруженные им геотермальные образования были технически не гейзерами , а фумаролами . [8]
Между 1848 и 1854 годами Арчибальд К. Годвин превратил The Geysers в спа-отель под названием The Geysers Resort Hotel , который привлекал туристов, включая Улисса С. Гранта , Теодора Рузвельта и Марка Твена . [5] [8] [9] Популярность курорта снизилась в середине 1880-х годов, и он переименовал себя, чтобы привлечь людей с низким доходом. [5] В 1938 году главное здание было разрушено оползнем, хотя бар/ресторан, небольшие домики и бассейн оставались открытыми, несмотря на еще один пожар в марте 1957 года, примерно до 1979 года. [5] В 1960 году Pacific Gas and Electric начала эксплуатацию своей 11-мегаваттной геотермальной электростанции на Гейзерах. Unocal Corporation демонтировала остатки курорта в 1980 году. [5]
Пять объектов Geysers были повреждены в результате пожара Valley в сентябре 2015 года, в результате которого были нанесены «серьезные» повреждения их градирням. Основные электростанции не были повреждены. [10] Сообщалось, что пожар Kincade начался на John Kincade Road и Burned Mountain Road в The Geysers в 21:27 23 октября 2019 года. [11] [12] Пожар начался в 21:24 во время сильного ветра, [13] и впоследствии уничтожил 77 758 акров (31 468 га), пока пожар не был полностью локализован 6 ноября.
Проект по развитию геотермальной энергетики Гейзерс был признан памятником архитектуры в области гражданского строительства Калифорнии отделением Американского общества инженеров-строителей в Сан-Франциско в 1976 году. [14]
Гейзеры — крупнейшее в мире геотермальное поле [15], охватывающее площадь около 30 квадратных миль (78 км 2 ) в округах Сонома , Лейк и Мендосино в Калифорнии, с центром в районе Каньона Гейзеров и горы Кобб . Электроэнергия от Гейзеров обеспечивает электроэнергией округа Сонома, Лейк, Мендосино, Марин и Напа . По оценкам, разработка покрывает 60% потребности в электроэнергии для прибрежного региона между мостом Золотые Ворота и границей штата Орегон . [16] В отличие от большинства геотермальных ресурсов, Гейзеры — это поле сухого пара, которое в основном производит перегретый пар. [15]
Пар, используемый в The Geysers, добывается из резервуара грауваккового песчаника, перекрытого неоднородной смесью малопроницаемых пород и залегающего под кремнистой интрузией . [8] [17] Гравитационные и сейсмические исследования показывают, что источником тепла для резервуара пара является большая магматическая камера, расположенная на глубине более 4 миль (6,4 км) под поверхностью и имеющая диаметр более 8 миль (13 км). [18]
Первые геотермальные скважины, пробуренные в каньоне Гейзер, были первыми в Западном полушарии. [5] Первая электростанция в Гейзерах была разработана в частном порядке владельцем курорта Гейзеры [5] и открыта в 1921 году, производя 250 киловатт электроэнергии для освещения курорта. [8] В 1960 году Pacific Gas and Electric начала эксплуатацию своей 11-мегаваттной электростанции в Гейзерах. [19] Первоначальная турбина прослужила более 30 лет и производила 11 МВт чистой электроэнергии. [20]
К 1999 году извлечение пара для выработки электроэнергии начало истощать паровое поле Гейзерс, и производство начало падать. [8] Однако с 16 октября 1997 года паровое поле Гейзерс пополнялось за счет закачки очищенных сточных вод, что дало около 77 мегаватт мощности в 2004 году. [21] Сточные воды подаются по трубам на расстояние до 50 миль (80 км) от источника на очистных сооружениях округа Лейк-Каунти и добавляются в паровое поле Гейзерс посредством геотермальной закачки. [21] В 2003 году город Санта-Роза и корпорация Calpine объединились для строительства 42-мильного трубопровода, который стал известен как Проект пополнения гейзеров Санта-Роза (SRGRP). С 2003 года SRGRP поставляла около 11 миллионов галлонов в день третично очищенных сточных вод для пополнения геотермального резервуара Гейзерс. В 2004 году 85% сточных вод, произведенных четырьмя очистными сооружениями, обслуживающими 10 общин округа Лейк, были направлены на паровое поле Гейзерс. [21] Закачка очищенной воды в поле Гейзерс увеличивает количество вырабатываемой электроэнергии. [21]
Закачка сточных вод в гейзеры защищает местные водные пути и озеро Клир-Лейк , отводя стоки, которые раньше сбрасывались в поверхностные воды, [21] и производя электроэнергию без выброса парниковых газов в атмосферу. [8]
Это таблица всех входящих в нее геотермальных электростанций, отсортированных по идентификационным данным. [2]
Calpine владеет 19 существующими блоками, большинство из которых были приобретены у PG&E и Unocal Geothermal в 1999 году. Блоки NCPA 1-4 находятся в совместной собственности Northern California Power Agency (NCPA) и Silicon Valley Power . Bottle Rock полностью принадлежит Bottle Rock Power LLC, совместному предприятию US Renewables Group и Riverstone Holdings . [2]
Кроме того, Ormat владеет планами новой геотермальной электростанции мощностью 30 МВт на пустующем участке Calpine 15, которые были приобретены в результате слияния с US Geothermal в 2018 году. Планы ранее были разработаны Ram Power, а затем проданы US Geothermal в 2014 году. [2] [22] [23]
За последние несколько десятилетий в этом районе регулярно регистрируются небольшие землетрясения (менее 2,0). [24] Было подсчитано, что 99% всей сейсмической активности в районе Гейзеров и вокруг него составляет около 3,0 или меньше. Фактически, «частота сейсмических событий магнитудой более 3,0 имеет тенденцию к снижению с 1990 года». Из-за удаленного расположения люди очень редко ощущают на себе эффект этого тектонического сотрясения. Обычно сейсмическая активность в этом районе измеряется с помощью сейсмометров, которые могут улавливать микросейсмичность вплоть до крайне малых уровней. [25] Было показано, что это вызвано процессом закачки воды, используемым для производства геотермальной электроэнергии на электростанции. [26]
По данным отдела наук о Земле Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли , до начала использования парового поля Гейзер для получения геотермальной энергии сейсмичность была очень низкой, хотя это могло быть результатом низкого сейсмического покрытия этой области. [27] До 1969 года Геологическая служба США (USGS) не зафиксировала землетрясений магнитудой выше 2 на площади около 70 квадратных миль (180 км2 ) вокруг Гейзеров. [27] Исследования показали, что закачка воды в поле Гейзеров вызывает землетрясения магнитудой от 0,5 до 3,0, хотя в 1973 году произошло 4,6-балльное событие, а затем число землетрясений магнитудой 4 увеличилось. [27] Даже при увеличении скорости закачки с течением времени частота землетрясений магнитудой 3 оставалась относительно неизменной с 1980-х годов, [27] хотя абсолютное число землетрясений значительно возросло. [8] Землетрясение магнитудой 4,5 произошло вблизи гейзеров 12 января 2014 года и магнитудой 5,0 — 14 декабря 2016 года. [28] Землетрясение магнитудой 3,8 с гипоцентром в 600 метрах прямо под полем произошло рано утром 3 марта 2022 года. [29] Несмотря на рост числа землетрясений и опасения местных жителей, маловероятно, что в районе гейзеров произойдет крупное землетрясение, поскольку поблизости нет разломов или трещин. [8]
В 2005 году на двух заводах Geysers было установлено очистное оборудование для снижения количества ртути, выбрасываемой отработанным паром, даже несмотря на то, что количество выбрасываемой ртути было ниже допустимого предела для таких выбросов. [15] Программа мониторинга воздуха Geysers (GAMP) показала ограниченные выбросы мышьяка, но снова ниже значительного уровня. [15]
Электростанции на Гейзерах относятся к типу электростанций сухопарового типа, где пар напрямую питает генератор. [15] В целом Гейзеры имеют 1517 МВт [30] активной установленной мощности со средним коэффициентом выработки 63% (955 МВт). [31]
Из почти двух десятков действующих заводов в Гейзерах в 2014 году Calpine Corporation управляла 19 заводами в 2004 году [32], но только 15 в 2013 году. [33] Два других завода находятся в совместной собственности Агентства энергетики Северной Калифорнии и города Санта-Клара [34]. В июле 2009 года AltaRock Energy планировала пробурить скважину глубиной более 2 миль (3,2 км) для создания «улучшенного геотермального» проекта, который был заброшен, когда федеральные агентства запросили пересмотр. [8]
Гейзеры расположены на северо-восточном крыле антиклинали Маякамас , ограниченном разломом Коллайоми на северо-востоке и разломом Меркьюривилл на юго-западе. Центральный и восточный пояса Франциска образуют ядро этой антиклинали. Внутри этого пояса находится скальный блок, образующий коллекторную породу, состоящую из сдвинутой и разломленной граувакки. Большая аномалия силы тяжести Буге в сочетании с более медленными сейсмическими скоростями, расположенная под вулканическим полем Клир-Лейк , предполагает, что магматическое тело нагревает геотермальную зону. [35]
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ){{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)