Есть ли перспективы у геотермальной энергетики в России?

Наука и жизньНаука

Добраться до земных глубин!..

Кандидат географических наук Кирилл Дегтярёв, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова.

Камчатка, Мутновская геотермальная электростанция.

Возобновляемые источники энергии пока не могут полностью заместить газ и нефть, и развитие энергетики на их основе продолжается. В числе таких источников — тепло земных недр. Образуется это тепло, как считают многие, главным образом в результате распада находящихся в недрах Земли радиоактивных элементов, но также, возможно, оно выделяется в ходе физико-химических и тектонических процессов в глубоких слоях земной коры и мантии. О природе геотермальной энергии и технологиях превращения тепла Земли в электроэнергию, а также о развитии геотермальной энергетики в ХХI веке подробно рассказано в статье «Тепло Земли» (см. «Наука и жизнь» №№ 9, 10, 2013 г.). Какое место сейчас занимает этот вид энергии в структуре мировой энергетики и энергетики России среди других возобновляемых источников энергии — ветра, солнца и воды? И есть ли перспективы у геотермальной энергетики в нашей стране?

Общая мощность геотермальных электростанций в мире с 2015 по 2020 год выросла на 30% — с 12 300 до 16 000 МВт, производство электроэнергии на них увеличилось с 73 600 до 95 200 ГВт∙ч, то есть на 29%, и к 2025 году прогнозируют рост мощностей ещё на 21% от уровня 2020 года — до 19 400 МВт.

По данным Geothermal Power Generation in the World 2015 — 2020 Update Report, BP Energy Statistics Review — 2022.

Много это или мало? Для энергетики в целом рост довольно внушительный, но по сравнению с такими быстрорастущими направлениями альтернативной энергетики, как солнечная и ветровая (первая выросла в 3,3 раза, а вторая на 66%), довольно скромный (см. таблицу ниже). А доля геотермальной энергетики в общемировом производстве электроэнергии остаётся менее одного процента — по сути, статистически исчезающей величиной. Конечно, энергопотребление не ограничивается только производством электроэнергии, хотя на её выработку уходит почти 50% всех мировых энергоресурсов. Однако и при рассмотрении общего мирового энергобаланса картина принципиально не меняется. Так, по данным British Petroleum (BP Energy Statistics Review — 2022), в 2021 году совокупная доля углеводородов в мировом потреблении энергии составила 82%, атомной энергии — 4%, гидроэнергии — 7%, всех остальных возобновляемых источников энергии (ВИЭ), включая ветровую, солнечную, биоэнергетику и геотермальную, — также 7%. А доли разных источников в мировом энергопотреблении в 2019 году, по данным Международного энергетического агентства (IEA), распределялись следующим образом: углеводороды — 81%, атомная энергия — 5%, гидроэнергия — 2,5%, биотопливо — примерно 9,5%, и 2% пришлось на всё остальное, и в этом остальном также среди солнечной и ветроэнергетики «затерялась» энергетика геотермальная.

Примерные осевые линии крупнейших геотермальных зон Земли: 1 — Тихоокеанская, 2 — Альпийско-Гималайская, 3 — Восточно-Африканская, 4 — Срединно-Атлантическая.

В чём причина такой незначительной роли геотермальной энергетики в мировом энергобалансе и её отставания в развитии? Ведь геотермальная энергия не дороже энергии, получаемой из других источников. В экономике энергетики используется такой интегральный показатель, как выровненная, или нормированная стоимость энергии (в англоязычной версии — levelized cost of energy, LCOE). Упрощённо говоря, это стоимость единицы энергии, получаемая в результате деления всех затрат на работу энергетической станции в течение её жизненного цикла (чаще всего, на интервале 25—30 лет) и на количество выработанной энергии. Так вот, LCOE геотермальных электростанций, по данным IEA за 2021 год, составляет около $36 за 1 МВт∙ч (или 3,6 цента за 1 кВт∙ч), ветроэлектростанций на суше — примерно $32 за 1 МВт∙ч, а шельфовых (оншорных) ветроэлектростанций — $115 за 1 МВт∙ч и солнечных — от $30 до $45 за 1 МВт∙ч.

Возможно, главная причина отставания геотермальной энергетики — в ограниченности территорий, где возможно размещение станций, использующих тепло Земли. Солнечной энергии в низких широтах повсеместно много, а значит, и станции, работающие на солнечной энергии, можно строить, по сути, неограниченно. Высокий потенциал ветровой энергии присутствует на Земле также на больших площадях: это пространства морских побережий и шельфа, степные и предгорные области, определённые зоны глобальной атмосферной циркуляции. Развитие энергетики на основе биомассы тоже возможно везде, где есть сельское хозяйство или лесопереработка. Что же касается областей, в которых мощный поток энергии поднимается из земных глубин, то, как правило, это горные территории с высокой сейсмической и вулканической активностью, где непросто строить электростанции и доставлять энергию потребителям, которых на склонах гор или вблизи действующих вулканов, как правило, немного.

Рисунок Кирилла Дегтярёва на основе данных Geothermal Power Generation in the World 2015—2020 Update Report и IRENA: https://www.irena.org/Data/View-data-by-topic/Capacity-and-Generation/Country-Rankings.

На данный момент можно выделить четыре основные зоны с повышенным геотермальным потенциалом у поверхности Земли, где возможно строительство геотермальных станций. Это Тихоокеанское «огненное кольцо» по периметру побережья, Альпийско-Гималайская зона, протянувшаяся от Пиренеев и Альп к Кавказу и далее — к горам Центральной Азии и Гималаям; зона Восточно-Африканского рифта и Срединно-Атлантический хребет, а точнее — Исландия, часть этой структуры, поднимающаяся над уровнем океана. Именно в этих зонах сосредоточено, по сути, всё мировое производство геотермальной энергии, при этом более 90% — в странах Тихоокеанского кольца.

 Если солнечные, ветровые и гидроэлектростанции есть уже в большинстве стран мира, то геотермальная энергетика присутствует лишь в 30 странах, при этом более 95% всех мощностей и выработки электроэнергии на геотермальных ресурсах приходится на десять стран и более двух третей мощностей — всего на пять: США, Индонезию, Филиппины, Турцию и Новую Зеландию. Отметим, что группа лидеров за последнее десятилетие, по сути, не поменялась — разве что в первую десятку добавилась Кения, вытеснив оттуда Коста-Рику.

Более всего геотермальных станций в мире расположено в странах Тихоокеанского кольца. Источник: Huttre Gerald W. Geothermal Power Generation in the World 2015—2020 Update Report. // Proceedings World Geothermal Congress 2020+1 Reykjavik, Iceland, April — October 2021.

Россия, о которой мы подробнее поговорим чуть ниже, на данный момент занимает 14-е место по суммарной мощности геотермальных станций, уступая, в частности, небольшим и не самым экономически развитым странам Центральной Америки. Наши 82 МВт составляют лишь 0,5% мировых мощностей геотермальных электростанций. При этом нельзя сказать, что мы обделены геотермальными ресурсами: Альпийско-Гималайская и Тихоокеанская зоны проходят и по нашей территории, причём первая — на протяжении сотен, а вторая — тысяч километров. И что не менее важно, Россия располагает собственными передовыми технологиями превращения тепла Земли в электроэнергию.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Летящие над водой Летящие над водой

Одна из самых интересных технологий, переживающая настоящий ренессанс – фойлы

ТехИнсайдер
Стесняюсь спросить: от чего зависит запах пота и как его устранить Стесняюсь спросить: от чего зависит запах пота и как его устранить

Что влияет на запах пота, как его уменьшить и можно ли вообще перестать потеть?

Правила жизни
Земля. Прятки под мантией Земля. Прятки под мантией

Ядро Земли перестало вращаться, электромагнитное поле нашей планеты разрушается

Наука и жизнь
Музыкальный инструмент из старых запчастей: как композиторы собирали релефон для оперы Музыкальный инструмент из старых запчастей: как композиторы собирали релефон для оперы

Релефон — необычный электромеханический инструмент, созданный для «Аскета»

ТехИнсайдер
Биоспелеология: что ищут биологи в пещерах Биоспелеология: что ищут биологи в пещерах

Какая фауна обитает в пещерах?

Наука и жизнь
Светить всегда? Светить везде? Светить всегда? Светить везде?

Как выбрать подсветку для рассады?

Наука и жизнь
Кому нужны памятники природы?.. Кому нужны памятники природы?..

Что представляет собой памятник природы по сути?

Наука и жизнь
Одна вокруг света: спящие вулканы и звонкая вода Одна вокруг света: спящие вулканы и звонкая вода

212-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
Новогодний сюрприз Новогодний сюрприз

Борис Николаевич Ельцин был горазд на сюрпризы

Дилетант
Гравитационное линзирование указало на волновую природу темной материи Гравитационное линзирование указало на волновую природу темной материи

Согласно новому исследованию, темная материя состоит из сверхлегких аксионов

N+1
Вселенная, пульсирующая в чёрной дыре Вселенная, пульсирующая в чёрной дыре

Происхождение Вселенной всегда волновало людей

Наука и жизнь
Lada снова будет конкурировать с «Москвичом». Чей кроссовер лучше Lada снова будет конкурировать с «Москвичом». Чей кроссовер лучше

Сравниваем кроссоверы от «Москвич» и Lada и оцениваем их возможности

РБК
«Мне надоело быть даже условным клоуном»: как художники передают свои идеи через цвет «Мне надоело быть даже условным клоуном»: как художники передают свои идеи через цвет

Работы художников, для которых цвет служит важным средством выразительности

Forbes
Она валит. Первый тест «убийцы Tesla» BYD Seal Она валит. Первый тест «убийцы Tesla» BYD Seal

На новый седан BYD Seal китайцев большие надежды

РБК
Робоблоху научили высоко прыгать и быстро бегать с помощью высокого напряжения Робоблоху научили высоко прыгать и быстро бегать с помощью высокого напряжения

Робоблоху научили высоко прыгать и быстро бегать с помощью высокого напряжения

N+1
«Мурзилки Live»: Трое на одной волне «Мурзилки Live»: Трое на одной волне

Брагин, Гордеева и Захар - знаменитые поющие ведущие шоу «Мурзилки Live»

Караван историй
Мексиканский ремень Мексиканский ремень

Фахитас – блюдо, в котором слились традиции Северной и Южной Америки

Вокруг света
Антицеллюлитный массаж: как скорректировать фигуру без вреда для здоровья Антицеллюлитный массаж: как скорректировать фигуру без вреда для здоровья

Как антицеллюлитный массаж может сделать кожу гладкой и можно ли делать его дома

РБК
Физики создали самого тяжелого кота Шрёдингера за всю историю Физики создали самого тяжелого кота Шрёдингера за всю историю

Недавно ученые создали самого тяжелого кота Шредингера на сегодняшний день

ТехИнсайдер
Юлия Такшина: «С возрастом понимаешь — никакой катастрофы от того, что рядом с тобой нет надежного плеча, не произойдет» Юлия Такшина: «С возрастом понимаешь — никакой катастрофы от того, что рядом с тобой нет надежного плеча, не произойдет»

Юлии Такшиной удается быть востребованной актрисой и воспитывать двоих сыновей

Караван историй
«Мужчины боятся сильных женщин»: 4 контраргумента — узнайте плюсы таких отношений «Мужчины боятся сильных женщин»: 4 контраргумента — узнайте плюсы таких отношений

Многие считают, что сильные женщины несчастны в личной жизни

Psychologies
Экспедиционный Volkswagen Amarok. В двух шагах от идеала Экспедиционный Volkswagen Amarok. В двух шагах от идеала

Volkswagen Amarok — идеальное средство для автономных путешествий

4x4 Club
Кто правил Египтом после смерти Тутанхамона? Кто правил Египтом после смерти Тутанхамона?

Когда Тутанхамон умер, на троне всеми силами пыталась остаться его вдова

ТехИнсайдер
Кто написал «Роман с кокаином» Кто написал «Роман с кокаином»

Чем интересна повесть «Роман с кокаином» и кто на самом деле ее написал

СНОБ
«Носы у нас обеих крупные, но непохожие»: Мариэтта Цигаль-Полищук о роли Раневской «Носы у нас обеих крупные, но непохожие»: Мариэтта Цигаль-Полищук о роли Раневской

Актриса Мариэтта Цигаль-Полищук — о творческом пути и влиянии матери на карьеру

Forbes
Как из салона: звездные мастера маникюра раскрыли свои секреты нанесения покрытия Как из салона: звездные мастера маникюра раскрыли свои секреты нанесения покрытия

Идеальный домашний маникюр без пятен и вмятин? Проще сказать, чем сделать!

VOICE
Семь смертельно опасных ситуаций, в которых космонавтам чудом удалось выжить Семь смертельно опасных ситуаций, в которых космонавтам чудом удалось выжить

Смертельная опасность — обычное дело в космонавтике

Maxim
Человек труба. Как Юрий Левитан стал главным «голосом» Советского Союза Человек труба. Как Юрий Левитан стал главным «голосом» Советского Союза

О знаменитом советском дикторе, «голосе войны» Юрии Борисовиче Левитане

СНОБ
Европейский след: как Минцифры обяжет Apple устанавливать на iPhone чужие приложения Европейский след: как Минцифры обяжет Apple устанавливать на iPhone чужие приложения

Apple разрешат устанавливать приложения из сторонних маркетплейсов

Forbes
Какие мужчины не дарят подарки: 6 психотипов Какие мужчины не дарят подарки: 6 психотипов

То, как мужчина относится к деньгам и подаркам, зависит от его психотипа

Psychologies
Открыть в приложении