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 икс стал неизвестным и к чему это привело Как икс стал неизвестным и к чему это привело

Почему неизвестную величину принято обозначать именно буквой x?

Наука и жизнь
Как кроссовки Nike Cortez рассорили американцев с японцами и покорили гангстеров Как кроссовки Nike Cortez рассорили американцев с японцами и покорили гангстеров

«Кортезы» — пара, которая помогла Форресту Гампу пересечь страну пешком

Правила жизни
Колода джокеров и сорок сценариев будущего Колода джокеров и сорок сценариев будущего

Прогнозист Александр Чулок — о том, по какому пути может пойти развитие общества

РБК
Зритель любит Тимоти: почему все без ума от Шаламе Зритель любит Тимоти: почему все без ума от Шаламе

Так ли прекрасен Тимоти Шаламе, как его пишут

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

Почему мясо серых китов имеет специфический «лекарственный» запах?

Наука и жизнь
«Она освободила женщин»: ушла из жизни создательница мини-юбки Мэри Куант «Она освободила женщин»: ушла из жизни создательница мини-юбки Мэри Куант

Роль Мэри Куант в истории мировой моды

VOICE
Услышав имя, улыбнись! Услышав имя, улыбнись!

Это ползучка живучая? Нет, это живучка ползучая!

Наука и жизнь
Сергей Лазарев: «Надо любить себя больше» Сергей Лазарев: «Надо любить себя больше»

Сергей Лазарев – о недостатках, неудачах, демонах, и о том, чем заедает стресс

VOICE
Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год

Список главных трендов года

РБК
Беседа галериста Алины Крюковой и искусствоведа Ивана Чечота Беседа галериста Алины Крюковой и искусствоведа Ивана Чечота

Алина Крюкова поговорила с Иваном Чечотом об искусстве в эпоху кризиса

СНОБ
Вяземские Вяземские

Происходивший от Рюрика княжеский род Вяземских известен ещё со Средневековья

Дилетант
Одержимость диетической колой, голодание и вареные яйца с соевым соусом: какие пищевые привычки у Илона Маска, Гейтса, Брэнсона и других миллиардеров Одержимость диетической колой, голодание и вареные яйца с соевым соусом: какие пищевые привычки у Илона Маска, Гейтса, Брэнсона и других миллиардеров

Одни бизнесмены экспериментируют со сложными диетами, а другие любят чизбургеры

Правила жизни
Рыбное дело Рыбное дело

Художница из поселка Ноглики на севере Сахалина владеет уникальным мастерством

Вокруг света
Гедонизм в эпоху дедлайнов: как менялся культ наслаждения от античности до наших дней Гедонизм в эпоху дедлайнов: как менялся культ наслаждения от античности до наших дней

Что такое гедонизм и может ли он сделать нас счастливее

Forbes
Затерянный рай Зерзура — мифический город, о котором вы никогда не слышали Затерянный рай Зерзура — мифический город, о котором вы никогда не слышали

Думаете, только у древних греков были легенды о райских городах?

ТехИнсайдер
Как очистить чайник от накипи: 5 способов и средств Как очистить чайник от накипи: 5 способов и средств

Как отмыть чайник от накипи с помощью средств, которые есть на каждой кухне

CHIP
Александр Долгих. Роботы нас похоронят Александр Долгих. Роботы нас похоронят

Понимают ли машины с автопилотом последствия своих действий?

4x4 Club
Новый дачный Новый дачный

После долгой зимы любимые дом и сад нуждаются в нашей заботе

Лиза
Почему болят ноги и стопы: 5 причин, которые не сразу приходят в голову Почему болят ноги и стопы: 5 причин, которые не сразу приходят в голову

Основные причины появления болей в ногах и стопах

VOICE
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
Лучшие безалкогольные вина: выбор сомелье Лучшие безалкогольные вина: выбор сомелье

Чем интересны безалкогольные вина, и как выбрать самые интересные из них

СНОБ
A Complete Unknown. Как менялся Боб Дилан A Complete Unknown. Как менялся Боб Дилан

Кто такой Боб Дилан и как менялась его музыка

СНОБ
Выдавливание и токсичность: как работодатели реагируют на «тихое увольнение» Выдавливание и токсичность: как работодатели реагируют на «тихое увольнение»

Работодатели отвечают на «тихое увольнение» «тихим выдавливанием»

Forbes
«Один для них, пять ни для кого»: что посмотреть с Джеймсом Франко «Один для них, пять ни для кого»: что посмотреть с Джеймсом Франко

Рассказываем, что посмотреть с юморным бунтарем Джеймсом Франко

Правила жизни
Утопия восьмибитного глобализма Утопия восьмибитного глобализма

«Тетрис» и виртуальная реальность СССР

Weekend
Ольга Еремина: « Людям хочется что-то делать, создавать новое, свое» Ольга Еремина: « Людям хочется что-то делать, создавать новое, свое»

Кто сегодня открывает малый и средний бизнес?

РБК
Вы акула, плюшевый мишка или лиса? Узнайте типы поведения во время конфликтов Вы акула, плюшевый мишка или лиса? Узнайте типы поведения во время конфликтов

Как вы ведете себя во время конфликтов?

ТехИнсайдер
Могут ли собаки улыбаться или смеяться Могут ли собаки улыбаться или смеяться

Что означает собачья «улыбка»?

ТехИнсайдер
От Эйнштейна до Елизаветы II: знаменитости, которые вступали в брак со своими родственниками От Эйнштейна до Елизаветы II: знаменитости, которые вступали в брак со своими родственниками

Оказывается, родственные браки среди известных личностей не такая уж и редкость

VOICE
Шаровары и панталоны — символы протеста: как женщины боролись за право носить штаны Шаровары и панталоны — символы протеста: как женщины боролись за право носить штаны

Первые штаны женщины позаимствовали вовсе не у мужчин

Forbes
Открыть в приложении