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

Слайд-шоу Слайд-шоу

Космические корабли, инновационные мотоциклы и складные дома

ТехИнсайдер
Этот пассажирский самолет может облететь весь мир со скоростью 9 Махов Этот пассажирский самолет может облететь весь мир со скоростью 9 Махов

Чем SR-71 «Blackbird» отличается от других гиперзвуковых самолетов?

ТехИнсайдер
Светить всегда? Светить везде? Светить всегда? Светить везде?

Как выбрать подсветку для рассады?

Наука и жизнь
Нарушения нервно-психического развития повысили риск рака яичек Нарушения нервно-психического развития повысили риск рака яичек

В развитии рака яичек виноваты СДВГ и интеллектуальные нарушения

N+1
Тайна китов со странным запахом Тайна китов со странным запахом

Почему мясо серых китов имеет специфический «лекарственный» запах?

Наука и жизнь
На каком масле жарить и еще 5 вопросов о жирах, полезных и не очень На каком масле жарить и еще 5 вопросов о жирах, полезных и не очень

Полезные жиры — залог стройного тела, но какие жиры считать полезными?

Правила жизни
«Я же по милосердию Божьему остался невредим…» «Я же по милосердию Божьему остался невредим…»

Письмо Александра II дочери

Дилетант
Внутренние перемены: как одежда влияет на самоощущение — повысьте уверенность в себе Внутренние перемены: как одежда влияет на самоощущение — повысьте уверенность в себе

Что на самом деле значат наряды, которые мы выбираем

Psychologies
Ускользающая красота Ускользающая красота

Почему вымирают бабочки и что теряет с их уходом наша планета

Вокруг света
Правила сна Правила сна

Как избавиться от демона сонного паралича?

Grazia
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Снова запутались волосы? Возможно у вас генетическое заболевание, известное как синдром нерасчесываемых волос Снова запутались волосы? Возможно у вас генетическое заболевание, известное как синдром нерасчесываемых волос

Почему волосы путаются?

ТехИнсайдер
Олимпийская спортсменка сменила коньки на эротические фото: кто такая Александра Янкулеску и что она делает на OnlyFans Олимпийская спортсменка сменила коньки на эротические фото: кто такая Александра Янкулеску и что она делает на OnlyFans

Канадская рекордсменка румынского происхождения продает свои обнаженные фото

Maxim
Мне нужна твоя работа и мотоцикл Мне нужна твоя работа и мотоцикл

Все чаще “вкалывают роботы”. Счастлив ли человек?

Men Today
В ПДД и билеты для водителей внесли важные изменения. Что нужно знать В ПДД и билеты для водителей внесли важные изменения. Что нужно знать

В ПДД заработали изменения, о которых пока знают не все водители4

РБК
Пятеро против. Главные конкуренты нового седана «Москвич 6» Пятеро против. Главные конкуренты нового седана «Москвич 6»

Пополнение седанов на российском авторынке

РБК
Для детей учитель-робот будет не хуже человека? Есть важный нюанс! Для детей учитель-робот будет не хуже человека? Есть важный нюанс!

Есть ли у учителей-роботов преимущества перед людьми?

ТехИнсайдер
Небеса обетованные Небеса обетованные

120 лет авиации в фотографиях и фактах

Men Today
Как сохранить колени здоровыми: 5 советов, которые действительно помогут Как сохранить колени здоровыми: 5 советов, которые действительно помогут

Ваши колени постоянно ноют?

ТехИнсайдер
Светлана Колпакова: «После «Оттепели» я отказывалась от многих предложений в кино. Не хотелось понижать планку» Светлана Колпакова: «После «Оттепели» я отказывалась от многих предложений в кино. Не хотелось понижать планку»

Главное для меня — понимание роли

Коллекция. Караван историй
Количеством или качеством: как китайские бренды электроники пришли в Россию Количеством или качеством: как китайские бренды электроники пришли в Россию

Разбираемся, как Китай меняет ландшафт российского IT-сектора

РБК
Индия: очевидно невероятная Индия: очевидно невероятная

Прокладываем захватывающие маршруты по Индии

Лиза
Физический труд и духовный отдых: 4 российских обители, которые принимают паломников Физический труд и духовный отдых: 4 российских обители, которые принимают паломников

Рассказываем, в каких монастырях можно с пользой провести несколько дней

Вокруг света
Почему жертв кибермошенников не становится меньше Почему жертв кибермошенников не становится меньше

Каждый второй россиянин хоть раз становился жертвой кибермошенников. Почему?

Forbes
Ярослав Святославский. Изменить судьбу, не изменяя себе Ярослав Святославский. Изменить судьбу, не изменяя себе

История-мотивация, которая учит не сдаваться даже в самые темные времена

Maxim
«Я могу проспать 14 часов и все равно чувствовать усталость»: что такое гиперсомния — рассказ от первого лица «Я могу проспать 14 часов и все равно чувствовать усталость»: что такое гиперсомния — рассказ от первого лица

Каково жить, когда почти все время хочется спать?

Psychologies
«Желтый Ковбой» с лесопилки: как Джимми Рэйн стал единственным миллиардером Алабамы «Желтый Ковбой» с лесопилки: как Джимми Рэйн стал единственным миллиардером Алабамы

Как «Желтый Ковбой» Аббевилла изменил промышленную заготовку лесоматериалов

Forbes
Капитан, капитан, улыбнитесь! Капитан, капитан, улыбнитесь!

Встали не с той ноги? Улыбнитесь, и всё наладится!

Здоровье
Аккуратно, но стильно Аккуратно, но стильно

Мужчины с чувством юмора рассуждают о чувстве стиля их собратьев по полу

Men Today
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
Открыть в приложении