В Чили наблюдается всплеск развития солнечной, геотермальной и ветровой генерации, который помогает «отучить» горнодобывающую отрасль от импортируемого ископаемого топлива.

Об этом пишут «ЭлектроВести».

В чилийской пустыне Атакама добывают разные полезные ископаемые – медь, золото, литий, железную руду. Но месторождения были открыты давно, более 100 лет назад, и сейчас работы спускаются все глубже. То есть объемы переработки руды для извлечения металлов все увеличиваются, а это соответственно влияет на объемы энергопотребления, которые неустанно растут.

При этом самих залежей нефти, газа или другого какого топлива для генерации электроэнергии традиционным путем в Чили нет. Страна сильно зависит от импорта в этом вопросе, и электроэнергия для промышленности весьма дорогая. В целом, цены на электроэнергию в Чили выше, чем средние по миру.

В 2011 году, на пике роста цен на электроэнергию в стране, они были вдвое выше среднемировых – $150 кВт-ч, по данным Bloomberg.

В 2013 году в Чили приняли закон, согласно которому 20% энергии в стране должно генерироваться из возобновляемых источников уже к 2025 году. Природные условия в Чили весьма благоприятны для развития ВИЭ. Например, Атакама – самая сухая пустыня в мире, с одним из самых максимальных показателей солнечной активности в мире – идеальна для солнечной генерации. При этом сильные ветры, дующие с тихоокеанского побережья и Андских гор,  делают Чили очень подходящим местом для развития ветроэнергетики.

Большая часть новых мощностей ВИЭ работают на горнодобывающую промышленность. Шахты потребляют около трети всей энергии в Чили.  Затраты на энергоснабжение шахт – электроэнергию и топливо – составляют 11% от общих затрат на добычу ископаемых. Это данные с 21 крупнейшей шахты в стране на 2017 год.

Поскольку цены на солнечную энергию упали с 2014 года более чем на 60%, многие горнодобывающие компании рассматривают инвестиции в ВИЭ как в способ снижения затрат на электроэнергию. Некоторые, в том числе государственный производитель меди Codelco, инвестировали в свои собственные проекты по солнечной и ветровой энергии. Но чаще всего добывающие компании подписывают соглашения о покупке электроэнергии у «зеленых» энергокомпаний. Бывает, что объекты ВИЭ, с которых поставляется электроэнергия, находятся на расстоянии в сотни километров от шахты.

Читайте в «Терминале», в чилийских Кордильерах стартует строительство новой солнечной электростанции El Parque Solar Cordillera, мощность которой составит 205 МВт.

Андрей Конеченков, директор проектов возобновляемой энергетики НТЦ «Психея»

konechenkov@ukr.net

Об условиях, которые предопределяют экономическую эффективность использования тепловых насосов в Украине. 

В Министерстве энергетики и угольной промышленности все чаще стали говорить об огромном потенциале геотермальной энергетики, ошибочно подразумевая под его реализацией полномасштабное внедрение тепловых насосов. В сложившейся ситуации необходимо разграничить геотермальные энергостанции и системы, в основе которых лежит принцип использования разницы температур, – тепловые насосы.

Начнем с того, что тепловые насосы – это не гео­термальная энергетика, под которой подразумевается производство электрической и тепловой энергии на геотермальных станциях (ГеоТЭЦ) за счет тепловой энергии, содержащейся в недрах Земли. Как правило, строительство ГеоТЭЦ ведется в регионах, где горячие воды приближены к поверхности земной коры. В первую очередь – это районы активной вулканической деятельности с многочисленными гейзерами. Основным источником энергии для геотермальных станций является постоянный поток тепла из раскаленных недр.

Так какое же отношение к производству электрической и тепловой энергии за счет геотермальных ресурсов имеет тепловой насос и что же это вообще такое?

Согласно Директиве Европейского парламента и Совета 2010/31/EC от 19 мая 2010 г. об энергосбережении зданий, статья 2 пункт 18 «Тепловой насос» – машина, устройство или установка, предназначенная для передачи тепла от естественной среды, такой как воздух, вода или грунт, зданию или промышленному помещению путем превращения естественного потока более низкой температуры в тепловой поток с высокой температурой. Для реверсных насосов тепло здания может отводиться в окружающую среду».

С точки зрения физического процесса, тепловой насос – это устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю) с более высокой температурой. В теплонасосной установке низкопотенциальная природная энергия вторичных энергоресурсов преобразуется в энергию более высокого температурного потенциала, пригодную для практического использования.

Эта универсальная машина объединяет в себе отопительный котел, источник горячего водоснабжения и кондиционер. Высокая востребованность этих устройств обусловлена экономичным потреблением энергии и высокой интенсивностью теплоотдачи. Работает такая система за счет электро­энергии, однако выдаваемая тепловая мощность может быть в разы больше, чем если бы была произведена только за счет электричества. Как правило, эффективность работы тепловых насосов зависит от использования различных технологических схем.

Эффективность и технологии использования

Существует несколько видов тепловых насосов, которые отличаются друг от друга в зависимости от источника тепловой энергии. Для работы тепловых насосов используются в основном вторичные энергетические ресурсы или возобновляемые источники энергии. В зависимости от вида теплоносителя во входном и выходном контурах тепловые насосы (ТН) подразделяются на классы «грунт-вода», «грунт-воздух», «вода-вода», «вода-воздух», «воздух-вода», «воздух-воздух». Так, аэротермальные тепловые насосы типа «воздух-воздух» и «воздух-вода» в качестве низкопотенциального источника используют воздух, водяные типа «вода-вода» соответственно используют энергию воды природных и искусственных водоемов, а геотермальные тепловые насосы типа «вода-вода» или «рассол-вода» базируются на использовании энергии грунта и грунтовых вод.

Тепловой насос «грунт – вода»

Грунт – это, пожалуй, наиболее универсальный источник рассеянного тепла. Он аккумулирует солнечную энергию и подогревается изнутри от земного ядра. При этом он всегда «под ногами» и способен отдавать тепло вне зависимости от погоды, ведь на глубине нескольких метров температура практически постоянна в течение всего года.

Необходимая энергия собирается теплообменником, погруженным под землю, аккумулируется в носителе, который затем насосом подается в испаритель и возвращается обратно за новой порцией тепла. В качестве такого переносчика энергии используют незамерзающую жидкость на основе этиленгликоля или пропиленгликоля.

Существует два типа грунтовых насосов: грунтовой коллектор и грунтовой зонд. Выбор системы зависит от особенностей каждого участка, его площади, геологии и т.д.

Грунтовой коллектор представляет собой длинную трубу, горизонтально уложенную в виде змеевика под слоем грунта (1,2 – 2 м). Как правило, используемую территорию нельзя задействовать под выращивание каких либо овощей или ягодных культур, деревьев.

Грунтовые зонды (вертикальные коллекторы) – это системы длинных труб, опускаемых в глубокую скважину (50-150 м). Здесь нужно совсем немного земли, зато требуются дорогостоящие бурильные работы (от $20/м).

Тепловой насос «вода-вода»

Источником низкопотенциального тепла в данном типе тепловых насосов могут быть незамерзающие водоемы (реки, озера) или почвенные воды (скважины), а также сбросовая вода технологических установок. Сами насосы во многом аналогичны тепловым насосам, которые работают на земляном контуре. Но благодаря более высокой температуре теплоносителя зимой годовая эффективность применения устройств типа «вода-вода» оказывается наивысшей. Если источником тепла является водоем, то контур полиэтиленовых труб укладывается на его дно.

При использовании почвенных вод воду из одной скважины подают насосом прямо в испаритель, а сливают во вторую скважину. Для использования грунтовых вод еще необходимо получить разрешение соответствующих ведомств.

В «водном» контексте интересен опыт Швеции, где 50% энергии для отопления обеспечивают геотермальные тепловые насосы. Представьте, в Стокгольме 12% всего отопления города обеспечивается тепловыми установками общей мощностью 320 МВт, для которых источник тепла – Балтийское море с температурой 8 ºС. Тепло морской воды посредством тепловых насосов нового поколения обеспечивает централизованное теплоснабжение многих приморских городов в Норвегии.

Тепловой насос «воздух-вода»

По универсальности применения в наших климатических условиях этот тип насосов пока проигрывает другим разновидностям. Хотя сами насосы дешевле, и прокладки труб или бурения скважин не требуется, из морозного воздуха много тепла не отберешь.

Так, при значительных низких температурах (-20 ºС и ниже) работает только электрический нагрев, при -10 ºС для обогрева установка периодически подключает электрические ТЭНы. Поэтому такие тепловые насосы рекомендуется использовать только в южных областях нашей страны.

Как отмечают в Национальной ассоциации Украины по тепловым насосам (UHPA), «при температурах воздуха ниже -15 ºС отапливаемые тепловые насосы работают с пониженным коэффициентом трансформации (меньше 2) и нуждаются в резервирования другими источниками тепла».

В последние годы, в связи с ухудшением вентиляции жилья из-за широкого применения новых герметичных окон со стеклопакетами, ТН «воздух-вода» получили дополнительное развитие. Помимо отопления и подготовкой горячей воды, некоторые модели ТН могут использовать тепло отточного воздуха помещений, обеспечивая таким образом рекуперацию тепла.

В Северной Европе, где температура может опуститься до -40 ºС, тепловые насосы не могут соперничать с тепловыми бойлерами, поэтому производители кондиционеров и котлов для этих регионов разрабатывают гибридные системы, которые могут работать при очень низких температурах.

По данным профильного журнала JARN (Japan Air Conditioning, Heating&Refrigeration News), максимальный объем европейского рынка тепловых насосов «воздух-вода» был отмечен в 2008 г., – 300 тыс. устройств. Наступивший вскоре экономический кризис стал причиной сокращения рынка, а в 2013-м количество устройств составило 221 тыс.

Второй класс тепловых насосов «воздух-воздух» исключает необходимость использования промежуточного теплоносителя (воды), а тепловая энергия напрямую передается воздуху, обеспечивающему отопление зданий.

Наибольшее распространение на европейском рынке получили именно тепловые насосы класса «воздух-воздух». Данные устройства особенно востребованы в государствах северной части Европы: Финляндии, Швеции, Норвегии. Если до 2005 г. в Скандинавских странах с суровым климатом предпочтение отдавалось грунтовым тепловым насосам, то с появлением низкотемпературных сплит-систем, имеющих нижний предел эксплуатации на обогрев до -20…-25 ºС, отмечается буквально взрывной скачок спроса на такие аэротермальные тепловые насосы.

В силу некоторых обстоятельств, в противовес европейским странам, насосы типа «воздух-воздух» в Украине не распространены. «Наша ментальность такова, что отопление у нас делается только водяное», – утверждает директор компании «В.Д.Е. – Украина» Эдуард Пастушенко, «впрочем, отопление воздухом хорошо тем, что позволяет мгновенно прогреть помещение. Это можно считать и недостатком, по крайней мере, в наших условиях, при частом отключении электроэнергии: если выключится воздушная система отопления, дом быстро остынет. В то же время, водяные системы более инерционны. Теплый пол в несколько тонн бетона, разогретый до температуры 35, ºС отдает тепло в помещение очень долго».

От чего зависят перспективы

Как свидетельствует отчет по европейскому рынку тепловых насосов, подготовленный Европейской ассоциацией тепловых насосов (EHPA), в 2014 г. количество тепловых насосов, проданных в 21 стране, выросло на 3,5% (796 746 ед.). Десятку стран по объемам продаж возглавила Франция, за ней следуют Италия и Швеция. Ежегодно в этих страх продается более 100 тыс. установок. В Германии, Финляндии, Норвегии, Испании количество проданных единиц за год составляет 50 тыс.

Эксперты считают, что технологии тепловых насосов еще находятся в стадии непрерывного совершенства и можно ожидать двух-трехкратного повышения их эффективности в период до 2030 г.

Европейская ассоциация тепловых насосов) призвала Европейскую комиссию поставить данную технологию в центр политики Энергетического союза. По прогнозам Мирового энергетического совета (МИРЭС), к 2020 г. в развитых странах 75% систем отопления и горячего водоснабжения будет использовать тепловые насосы. За период с 2010-го по 2020 г. в Германии ожидается трехкратное увеличение продаж ТН и снижение продажи отопительных котлов с 84 до 57%. Во Франции за тот же период времени прогнозируется рост внедрения тепловых насосов в системах отопления в два раза и снижение продаж котлов с 82 до 67%.

Мировому признанию тепловых насосов способствует поддержка государств по субсидированию их покупки. Налоговые кредиты на установку тепловых насосов были доступны во Франции с 2005 г. В Бельгии на установку тепловых насосов дается субсидия в размере 75% от его стоимости. В Японии – субсидия от $450 для бытового использования, и $1 500-2 300 – для коммерческого. Скандинавам при строительстве много­этажных зданий каждое строение в обязательном порядке оборудуется теплонасосными станциями для обеспечения дома автономной системой кондиционирования, отопления и обогрева воды.

Украинский вектор

В стремлении полностью отказаться от потребления природного газа, в прошлом году ТРЦ Ocean Plaza заявил о намерении инвестировать 20 млн грн в проект по установке грунтовых тепловых насосов. В организации выразили надежду, что проект окупится за 3,6 года и поможет сократить на 90% потребление природного газа в зимнее время и до 35-40% электроэнергии на кондиционирование – в летнее.

Вместе с тем, по словам Э. Пастушенко, тепловые насосы сегодня покупают в основном частные лица, использующие их для отопления своих коттеджей.

«Сегодня основные потребители тепловых насосов – заказчики, у которых имеются проблемы с газом. Если у человека есть возможность провести газ недорого, он вряд ли будет устанавливать тепловой насос», – сказал он.

Для того чтобы вывести Украину из кризисной ситуации в сфере теплоснабжения, в Национальной ассоциации Украины по тепловым насосам призывают использовать альтернативную энергию окружающей среды во вссем ее разнообразии. Это, в частности, мощные вторичные сбросные тепловые ресурсы техногенного происхождения (вентиляционные сбросы, канализационные, сбросные воды водооборотных промышленных циклов, шахтные воды, выходные дымовые газы, горячие шлаки и т. д.)

В обнародованном плане правительства на 2016 г. предусмотрено внесение изменений в Закон «Об альтернативных источниках энергии» по отнесению тепловых насосов к оборудованию, которое использует возобновляемые источники энергии». Согласно этому законопроекту энергия, вырабатываемая тепловыми насосами, относится к энергии из возобновляемых источников при условии, что тепловой насос произвел энергии больше, чем потребил.

Проект закона, в случае его принятия Верховной Радой Украины, должен привести в соответствие с Директивой 2009/28/ЕС определение понятия «альтернативные источники», в которые добавляются гидротермальная и аэротермальная энергии. Помимо необходимости существования в Украине понятного для практиков законодательства, остается главным вопрос о том, окажет ли наше правительство финансовую поддержку развитию теплонасосного направления, как это делают в станах Евросоюза, или все останется в виде громких деклараций с подменой технологических понятий, как это сегодня происходит с гео­термальной энергетикой.

Мнения экспертов

Алексей Хабатюк, международный эксперт по вопросам изменения климата, глава наблюдательного совета Фонда целевых экологических инвестиций:

«Идея проста, как доска. А реализация – кривая, как наши дороги.  (о внесении изменений к Закону Украины «Об альтернативных источниках энергии» относительно отнесения тепловых насосов к оборудованию, которое использует возобновляемые источники энергии – ред.), предлагает:

• дополнить определение термина «альтернативные источники энергии» новыми видами энергии – аэротермальной и гидротермальной.

Прекрасно! Но каким законом определены именно термины «аэротермальная энергия» и «гидротермальная энергия»? Нигде они не определены! Как, кстати, и другие виды. Догадайся сам.

• Дополнить статью 10 такой частью: «тепловая энергия, произведенная тепловыми насосами из аэротермальной, гидротермальной или геотермальной энергии, считается такой, что произведена из ВИЭ при условии, что годовой объем производства тепловой энергии таким насосом больше, чем объем тепловой энергии, затраченный на производство электрической энергии, потребленной тепловым насосом».

Во-первых, причем здесь статья 10? Статья 10 имеет название «Особенности использования альтернативных источников энергии» и описывает отдельные общие особенности использования всех альтернативных источников. Предложенный же текст фактически устанавливает требования к эффективности трансформации энергии.

Во-вторых, часть предложения «что произведена из возобновляемых источников энергии» – это просто терминологическая ошибка, потому что закон не об «возобновляемых источниках энергии», а об «альтернативных источниках энергии». Такие уж реалии украинского законодательства.

В-третьих, в текст закона вводится термин «тепловой насос», который другими законами не определен. Отмазка, что в Директиве 2009/28/ЕС он не определен, не проходит, потому что сама директива в этом вопросе ссылается на другое решение комиссии.

В-четвертых, тепловые насосы работают не только на электроэнергии, но и на других видах энергии или видах топлива.

В-пятых, фраза «объем тепловой энергии, затраченной на производство электрической энергии, потребленной тепловым насосом» влечет за собой необходимость знать, а сколько же именно тепловой энергии было потрачено на производство электроэнергии.

Закон не признает и не предоставляет полномочий любому ЦОИВ (центральному органу исполнительной власти – ред.) установить эту величину или определить процедуру такого установления. Этому вопросу в ЕС посвящены отдельные руководящие указания. О том, что не для всех видов электрогенерации можно применить фразу «объем тепловой энергии, затраченной на производство электрической энергии», даже говорить не хочется.

Сергей Сапегин, директор научно-технического центра «Психея»:

«Существует ряд проблем в сфере применения тепловых насосов, о которых не говорят представители профильных компаний, но которые важно учесть при проектировании системы. Во-первых, тепловые насосы не решают на 100% проблему энергообеспечения помещения. В холодную зиму потребуется комбинирование систем, что поставит перспективу желаемой экономии денег на отопление под вопрос. Второе – это действующее ограничение по мощности электрических сетей. Перед принятием решения об установке устройства необходимо оценить пиковое потребление мощности установленных приборов с учетом теплового насоса. Суммарная мощность не должна превышать допустимую согласно договору с поставщиком электроэнергии величину. Для большинства потребителей эта проблема может оказаться неразрешимой.

Экономическая целесообразность установки теплового насоса того или иного типа определяется рядом условий. Справедливо ли считать тепловые насосы панацеей энергоснабжения и гарантом «газонезависимости» для Украины? Читайте об этом в одном из следующих выпусков «Терминала», где мы на конкретных примерах покажем, за сколько и при каких условиях в нашей стране способен окупиться тепловой насос».

Источник: «Терминал» №13 (807) от 28 марта 2016 г.

Оформить подписку на издание

Что мешает Украине заменить ископаемое топливо энергией тепла Земли?

Законом «О внесении изменении в некоторые законы Украины относительно обеспечения конкурентных условий производства электроэнергии из альтернативных источников энергии», принятым прошлым летом Верховной Радой Украины, был введен «зеленый» тариф на производство электроэнергии за счет геотермальных ресурсов в размере 15 евроцентов за кВт·ч.

20 лет назад в интервью газете «Зеркало недели» директор Института технической теплофизики НАН Украины, академик Анатолий Андреевич Долинский сказал, что «освоение только разведанных – примерно 45% ресурсов термальных вод и парогидротерм – позволит покрыть более 10% потребностей Украины в тепловой и электрической энергии». В то же время, согласно сценарию, предложенному экспертами Международного агентства по возобновляемым источникам энергии IRENA, доля ВИЭ в общем конечном энергопотреблении может составить 21,8% к 2030 г., при этом производство электроэнергии за счет геотермальных источников составит 100 МВт∙ч в год, что соответствует примерно 0,14% от общей генерации «зеленой» электроэнергии. Что же на самом деле представляет сегодня в мире геотермальная энергетика и почему она до сих пор практически не развивалась в нашей стране, несмотря на огромный потенциал, о котором заявила Национальная академия наук Украины?

Прежде чем ответить на этот вопрос, начнем с определения геотермальной энергетики. Выражение «геотермальная энергия» буквально означает «энергия тепла Земли». Основным источником является постоянный поток тепла из раскаленных недр, направленный вверх, к поверхности земли. Наиболее экономически эффективное использование данного источника энергии представляют территории, где горячие воды приближены к поверхности земной коры, в первую очередь это районы активной вулканической деятельности с многочисленными гейзерами. Главным достоинством геотермальной энергии является ее практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года.

Краткая история

Первый в мире опыт использования геотермальной энергии, информация о котором дошла до наших дней, датируется III веком до н.э., когда еще за два столетия до римских терм император Цинь Шихуанди, известный в истории как создатель объединенного государства Китай, приказал обустроить для себя курорт на горячем источнике Хуакинчи.

Первое применение геотермальной энергии в целях отопления относится к XIV веку. Система теплофикации, примененная во французском городке Шодз-Ег, работает и по сей день.

В конце XVIII столетия в итальянском районе Лардерелло (регион Тоскана) из горячих источников начинают добывать борную кислоту. К концу XIX века в регионе идет бурное развитие химической промышленности. Этот же регион становится и родиной технологии по вырабоке электроэнергии за счет использования геотермального ресурса. Наследник богатейшего фарфорового бизнеса маркиз Пьеро Джинори Конти не только придумал, как с «дармового» тепла получить электричество, но и впервые в мире произвел его на своей экспериментальной установке в 1904 г.

В 1913 г. в Лардерелло была введена в эксплуатацию первая в мире промышленная геотермальная электростанция (Гео­ЭС) мощностью 250 кВт. Так начался этап профессионального использования геотермальной энергии для производства тепла и электроэнергии. В настоящее время на этот регион Италии приходится 10% электро­энергии, генерируемой за счет геотермальных источников в мире – 4800 ГВт•ч.

Теоретически, пробурив километровую скважину, геотермальную энергию можно найти в любой точке планеты. Однако не нужно забывать о важнейшем факторе, влияющем на использование любого энергоносителя, а именно об экономической составляющей его производства. Поэтому в большинстве случаях для удешевления процесса «добычи» геотермальную энергию получают из открытых источников, как это делают на Камчатке, в Исландии, других точках нашей планеты.

Решение финансовых проблем

Согласно статистике Глобального геотермального альянса, 90 стран мира обладают существенным потенциалом геотермальной энергии, но лишь 24 страны используют геотермальные технологии для производства энергии. К основным барьерам, сдерживающим рост гео­термальной энергетики в мире, можно отнести политическую неопределенность, сложность разрешительной процедуры, высокие капитальные затраты, в первую очередь связанные со стоимостью бурения скважин, и разведывательно-эксплуатационные риски.

Ряд шагов по улучшению финансирования сектора были предприняты в конце минувшего года. В частности, Азиатский банк развития запустил кредитную программу на сумму $500 млн для поддержки усилий правительства Индонезии по широкомасштабному развитию геотермальных, биоэнергетических технологий, а также малой гидроэнергетики в этой стране. Необходимо отметить, что Индонезия, с уже установленными 1,23 ГВт-ми геотермальных мощностей, занимает почетное третье место в мировом рейтинге стран по использованию энергии тепла Земли. В настоящее время в стране ведется большая работа по разведке и разработке новых «горячих» точек, благодаря которой к 2020 г. гео­термальная промышленность Индонезии может практически утроить свой современный показатель и достичь 3,5 ГВт, доведя суммарную мощность геотермальных установок до 6 ГВт к 2025 г.

Восточно-Карибский регион сможет воспользоваться кредитами и грантами в рамках 71,5 млн долларового финансирования, выделенного совместно Американским банком развития и Карибским банком развития. В начале декабря прошлого года Африканский Союз – альянс, состоящий из 54 стран, пообещал выделить $20 млрд на создание 10 ГВт мощностей возобновляемой энергетики, сфокусировав свое внимание на развитии геотермальных проектов в Восточно-Африканской рифтовой долине и ветропроектов в Северной Африке.

К концу 2015 г. мощность глобального сектора геотермальной энергетики достигла 12,6 ГВт, из которых порядка 640 МВт было введено в эксплуатациию только за прошедший год. Лидерами по введению новых геотермальных мощностей стала Кения (+56%), Турция (+17%), Индонезия (+10%), Филиппины (+8%), Италия (+6%), Германия (+3%) и другие страны. С точки зрения общей установленной мощности лидерство по-прежнему удерживают США – 3,45 ГВт, за которыми следуют Филиппины (1,87 ГВт) и Индонезия (1,34 ГВт) (см. таблицу «Установленная геотермальная мощность по странам в 2015 г.»).

Планы на будущее

«Перспективы геотермальной промышленности на 2016 г. – положительные», – с оптимизмом констатировал президент Совета по геотермальным ресурсам Пол Брофи, прогнозируя развитие мировой отрасли на год. В соответствии с расчетами, к концу 2020-го мощность глобальной геотермальной промышленности возрастет с современных 12,6 ГВт до 21,5. Уверенности прибавляет и недавняя Парижская конференция ООН по изменению климата СОР21, признавшая возобновляемые источники энергии (ВИЭ) ведущим инструментом в борьбе с изменением климата. Для выполнения задач, поставленных СОР21, Глобальный геотермальный альянс, созданный в рамках Конференции по инициативе IRENA и состоящий из 38 стран, намерен достичь увеличения к 2030 г. глобальной выработки электроэнергии на 500% и на 200 – выработки тепловой энергии.

Безусловно, мировым лидером геотермальной энергетики остаются США, на счету которых 3,45 ГВт установленных геотермальных мощностей. И это несмотря на явное замедление темпов роста отрасли, наблюдаемое за последние несколько лет. И все же вполне реальным выглядит прогноз на 2020 г., согласно которому установленная мощность геотермальной промышленности США должна достигнуть показателя в 5,6 ГВт. Продление действия налогового производственного кредита для геотермальной технологии на текущий год дает необходимый импульс для нового витка успешного развития отрасли.

Одной из многообещающих территорий США для дальнейшего развития геотермальных технологий является Солтон–Си в южнокалифорнийской долине Империал. Согласно недавно представленному отчету Национальной лаборатории по возобновляемой энергии США (NREL), установленная мощность геотермальной энергетики в регионе может достигнуть 1,8 ГВт уже к 2030 г.

Внимание инвесторов привлекает также Мексика. Благодаря реформам в энергетическом секторе, инициированным в прошлом году президентом страны Энрике Пенья Ньето, новые большие возможности открылись для частных инвестиций. По прогнозам мировых экспертов, установленная мощность геотермальной энергетики в этой стране может достичь 1,4 ГВт к 2020 г.

Восточно-Карибский регион, Чили и Кения представляют собой еще одни многообещающие перспективы для роста глобальной геотермальной промышленности в ближайшей перспективе. И хотя пока Восточно-Карибские острова не могут «похвастаться» работающими геотермальными станциями, исследовательские работы продолжаются. Уже в текущем 2016 г. ожидается запуск первой 5 МВт-й станции на острове Монтсеррат. Чили также обладает всем необходимым, чтобы стать первой в Южной Америке страной с реализованными коммерческими геотермальными проектами.

Кенийская электрогенерирующая компания, на долю которой приходится 80% электро­энергетического рынка страны, в конце декабря минувшего года объявила о возможном парт­нерстве с инвесторами из США, Китая и Индии в финансировании и развитии геотермальных проектов, включая строительство электростанции стоимостью $650 млн.

Украина и геотермальная энергетика

В 90-х годах прошлого столетия специалистами Государственного комитета геологии Украины была составлена карта прогнозных геотермальных ресурсов Украины. В то время специалисты профильного комитета считали, что в стране существует лишь узкая полоса на Западной Украине с аномально высокими температурами и где на небольшой глубине имеется относительно чистый носитель тепла – вода. Впоследствии ученые Национальной академии наук Украины скорректировали эту информацию, заявив о том, что примерно третья часть территории Украины – протяженностью с севера на юг, включая Киевскую, Днепропетровскую, Полтавскую, Харьковскую и Донецкие области – является перспективной для освоения геотермальных технологий.

По информации Государственного агентства по энергоэффективности Украины, годовой технически достижимый тепловой потенциал геотермальной энергии в стране эквивалентен почти 90 000 ГВт∙ч в год, а его использование позволит сэкономить около 10 млрд куб. м природного газа. Эти расчеты основаны на результатах исследований, проведенных специалистами Института возобновляемой энергетики НАН Украины. В частности, например, технически достижимый геотермальный потенциал оценивается по регионам страны в млн кВт∙ч в год так: в Харьковской области – 7 350, Полтавской – 7 139, Херсонской – 7 049, Сумской – 6 976, Закарпатской – 6 919, Львовской – 6 439 и Ровенской – 6 024. Но следует подчеркнуть, что в нашей стране открытых геотермальных источников нет, а представленные цифры, вдвое превышающие современное производство электро­энергии всем мировым сектором геотермальной энергетики, вызывают сомнение.

В марте 2015 г. Госэнергоэффективности и Национальная энергетическая администрация Исландии (Оркустофнун) подписали меморандум о сотрудничестве в развитии геотермальной энергетики. Стороны договорились о реализации совместных проектов по развитию геотермальных ресурсов в Украине, в том числе о проведении исследований.

Нужно отметить, что в Исландии около 93% жилых помещений отапливается за счет этого вида энергии. Теперь гео­термальная энергия на территории нашей страны может получить новый импульс своего развития. И все же главным останется вопрос экономической целесообразности осуществления в Украине проектов больших коммерческих гео­термальных станций при отсутствии достаточного количества открытых источников тепла Земли, в отличие, например, от Исландии. Другое дело – использование тепловых насосов. Но это тема уже другой статьи.

Справка:

По информации Министерства энергетики США, в районах гейзеров энергия, выработанная за счет использования гео­термальных источников, продается по цене в диапазоне $0,03 – $0,035/квт∙ч. Современная геотермальная станция обычно продает выработанную энергию по цене в районе $0,05/квт∙ч и выше.

Стоимость геотермальной ЭС в значительной мере зависит от величины первоначальных капитальных затрат, связанных с бурением скважин и строительством трубопроводов, а не с капитальными затратами на строительство и операционными затратами. Вначале происходит бурение скважин, строительство трубопроводов с последующим анализом ресурсов по информации, полученной в ходе бурения. Затем следует проектирование фактической установки. Строительство электростанции, как правило, завершается одновременно с созданием «гео­термального» поля. В США изначальная стоимость геотермальной станции + «геотермального» поля составляет около $2 500/кВт установленной мощности; для небольшой электростанции мощностью менее 1 МВт стоимость 1 кВт установленной мощности будет выше – от $3 000 до $5 000.

Для сравнения: по данным IRENA:

• стоимость 1 кВт установленной мощности промышленных ветростанций составляет $1 500 – 1 600;
• стоимость 1 кВт установленной мощности СЭС: $1 600 – $4 340 (в зависимости от региона и общей установленной мощности);
• стоимость 1 кВт установленной мощности малой ГЭС: $450 – $3 500;
• стоимость 1 кВт установленной мощности геотермальной ЭС – $1 850 – $5 100.

Источник: «Терминал» №10 (804) от 7 марта 2016 г.

Оформить подписку на издание

Украина имеет значительный потенциал по генерации электроэнергии малыми гидроэлектростанциями (ГЭС), а также заинтересована в энергообеспечении города Геническ (Херсонская область) с помощью использования геотермальной энергии.

Об этом 17 февраля в ходе рабочей встречи с представителями Посольства Королевства Норвегия в Украине во главе с Чрезвычайным и Полномочным послом Норвегии в Украине господином И. Фредриксеном рассказал министр энергетики и угольной промышленности Украины Владимир Демчишин, передает пресс-служба ведомства.

По его словам, на сегодня потенциал водных ресурсов в нашей стране используется на 50%, поэтому есть заинтересованность в реализации новых проектов.

Заинтересованность в энергообеспечении Геническа с помощью геотермальной энергии возникла вследствие того, что с прошлого года в городе возникла проблема с поставками газа из-за блокирования доступа к газохранилищам в Крыму.

«Было бы очень интересно использовать геотермальные ресурсы для обеспечения энергонезависимости города Геническ от поставок газа с территории оккупированного Крыма», — подчеркнул В. Демчишин.

Также профильный министр заверил, что возглавляемое им ведомство будет способствовать привлечению экспертной международной помощи для оценки возможного геотермального потенциала Украины и технологий в этой сфере.

В свою очередь норвежская сторона выразила свою заинтересованность и готовность профинансировать данный анализ.

Также участники мероприятия обсудили оказание технической помощи по проведению анализа законодательства, преодоления барьеров и рисков для привлечения инвестиций, распространение инновационных технологий и развития проектов малой гидроэнергетики.

В выступлениях норвежские специалисты отметили, что преимущество электрической мощности малых ГЭС в простоте управления и возможностях по обеспечению домохозяйств, малого бизнеса и способности обеспечивать меньшую мощность. Важен также экологический эффект таких станций — сокращение выбросов парниковых газов и локального загрязнения, вызванных использованием ископаемых видов топлива.