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

Как перестать бороться с сорняками и превратить врага в союзника Как перестать бороться с сорняками и превратить врага в союзника

Ещё вчера трава была вашим врагом, а сегодня это ваш друг и лучший помощник!

Наука и жизнь
22-летний актер Колуччи умер после 12 операций, сделанных ради сходства с Чимином из BTS 22-летний актер Колуччи умер после 12 операций, сделанных ради сходства с Чимином из BTS

Сэйнт Вон Колуччи хотел быть похожим на своего кумира и умер, пытаясь

VOICE
Поразительные паразиты Поразительные паразиты

Есть в паразитах и своя пугающая красота: они изящно манипулируют хозяевами

ТехИнсайдер
Поймай его, если сможешь: 15 лучших фильмов Кристофера Уокена Поймай его, если сможешь: 15 лучших фильмов Кристофера Уокена

Запутанная фильмография актера Кристофера Уокена, в которой мы разобрались

Правила жизни
Тайна китов со странным запахом Тайна китов со странным запахом

Почему мясо серых китов имеет специфический «лекарственный» запах?

Наука и жизнь
8 вопросов, которые стоит задать психотерапевту перед началом работы 8 вопросов, которые стоит задать психотерапевту перед началом работы

Поиск подходящего психотерапевта может оказаться непростой задачей

Psychologies
6 ключей, чтобы правильно извиниться 6 ключей, чтобы правильно извиниться

Накапливаясь, размолвки ставят отношения под удар, но непонимания можно избежать

Psychologies
Эйджизм устарел: как дискриминация по возрасту отражается на экономике Эйджизм устарел: как дискриминация по возрасту отражается на экономике

Вовлечение пожилых в общество имеет положительные экономические последствия

Forbes
Что упало, не пропало Что упало, не пропало

Метеоритные кратеры на Земле

Наука и жизнь
Музыкальная пауза: история хита Barbie Girl датской группы Aqua Музыкальная пауза: история хита Barbie Girl датской группы Aqua

Barbie Girl: история создания хита и скандал с Mattel

Правила жизни
Человеческий фактор Человеческий фактор

Как голландцы спасли свои каналы, а упавший самолет – целый район?

Вокруг света
Пчелиная хватка Пчелиная хватка

«Рой»: триллер-пародия на все жанры поп-культуры разом

Weekend
Отношения на расстоянии: почему мы в них оказываемся и можно ли сделать их счастливыми Отношения на расстоянии: почему мы в них оказываемся и можно ли сделать их счастливыми

Как справляться с отношениями на расстоянии?

Psychologies
Мое личное тело Мое личное тело

Самые актуальные методы, чтобы привести тело в тонус

Лиза
«Экстренно переехал в другую страну, а языка не знаю»: что делать, объясняет психолог «Экстренно переехал в другую страну, а языка не знаю»: что делать, объясняет психолог

Как пережить смену локации с минимальными потерями и влиться в новую культуру

Psychologies
8 лайфхаков, которые улучшат память 8 лайфхаков, которые улучшат память

Что делать, если мы начинаем забывать и то, что нужно?

Psychologies
Задача с тремя неизвестными: почему маленького мальчика зовут Дядя Федор, его сестру Вера Павловна, а папу — Дима? Задача с тремя неизвестными: почему маленького мальчика зовут Дядя Федор, его сестру Вера Павловна, а папу — Дима?

Эта история началась в пионерском лагере. Эдуард Успенский работал библиотекарем

ТехИнсайдер
Российские экранизации иностранных книг, которые получились лучше западных Российские экранизации иностранных книг, которые получились лучше западных

Советский и русский кинематограф порой дарил нам шедевры

Maxim
Как разговаривать с детьми, чтобы они чувствовали себя любимыми: 3 главных посыла — советы психолога Как разговаривать с детьми, чтобы они чувствовали себя любимыми: 3 главных посыла — советы психолога

Три сообщения, которые нужно обязательно передать своим детям

Psychologies
Тихая американка Тихая американка

«Звезды в полдень»: эротический шпионский триллер Клер Дени

Weekend
Нас не проведешь Нас не проведешь

Как без медицинского образования оценить рекомендации врача?

Лиза
«Акула» против «плюшевого мишки»: как ссорятся разные типы людей — проверьте свою пару «Акула» против «плюшевого мишки»: как ссорятся разные типы людей — проверьте свою пару

Психологи разделили спорщиков на пять групп. Какая из них вы?

Psychologies
6 книг, которые помогут понять, что происходит с экологией и климатом 6 книг, которые помогут понять, что происходит с экологией и климатом

Действительно ли человек уничтожает природу? Ответ скрыт в этих книгах

СНОБ
«Слабакам тут не место!» «Слабакам тут не место!»

Профессиональный рыбак об особенностях своей работы

Лиза
Как ускорить борьбу с табакокурением Как ускорить борьбу с табакокурением

Почему нужно различать потребление никотина и затяжку сигаретой

Наука
Гости становятся хозяевами Гости становятся хозяевами

Почему аренда квартир на курортах популярнее, чем проживание в гостиницах

Деньги
Кто на самом деле выгорает: вы или ваши субличности? Кто на самом деле выгорает: вы или ваши субличности?

Как понять, какое «я» страдает? И чем ему помочь?

Psychologies
В начале было слово: зачем нужно идти на выставку «Логос: голос конструктивизма» в центре «Зотов» В начале было слово: зачем нужно идти на выставку «Логос: голос конструктивизма» в центре «Зотов»

Мария Аборонова изучила выставку «Логос: голос конструктивизма»

Правила жизни
Золотое учение Золотое учение

Иравади, главная река Мьянмы, пересекает страну с севера на юг

Вокруг света
«Грызня» — лучший сериал 2023 года (на данный момент), а еще самый увлекательный способ исследовать депрессию и детские травмы «Грызня» — лучший сериал 2023 года (на данный момент), а еще самый увлекательный способ исследовать депрессию и детские травмы

«Грызня» — экзистенциальная драма о конфликте двух нервных героев на парковке

Правила жизни
Открыть в приложении