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

Цезарь и Антоний Цезарь и Антоний

Великий полководец и политик Гай Юлий Цезарь погрузил Рим в гражданскую войну

Дилетант
7 потрясающих новых сериалов, о которых мало кто знает 7 потрясающих новых сериалов, о которых мало кто знает

Сериалы, которые не уступят в увлекательности «Мандалорцу» и «Одним из нас»

Maxim
Летящие над водой Летящие над водой

Одна из самых интересных технологий, переживающая настоящий ренессанс – фойлы

ТехИнсайдер
«Больше» всегда «лучше»: это предубеждение встроено прямо в язык «Больше» всегда «лучше»: это предубеждение встроено прямо в язык

Наш язык плотно связывает "увеличение" с "улучшением"

ТехИнсайдер
Тайна китов со странным запахом Тайна китов со странным запахом

Почему мясо серых китов имеет специфический «лекарственный» запах?

Наука и жизнь
Квартира философа Квартира философа

Панорамный интерьер с ощущением уюта и уединения

SALON-Interior
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Литературные жанры подчиняются правилам, которые формируют их границы

Наука и жизнь
Дорогая тетя: читаем фрагмент нового романа Оксаны Васякиной «Роза» Дорогая тетя: читаем фрагмент нового романа Оксаны Васякиной «Роза»

Отрывок из книги Оксаны Васякиной — как она вспоминает художницу Паулу Регу

Правила жизни
Без паники Без паники

Как бороться с тревожностью, которая мешает жить

Лиза
Сапиосексуалы: влюбленные в интеллект Сапиосексуалы: влюбленные в интеллект

Может ли ум быть афродизиаком?

Psychologies
«Братский поцелуй» «Братский поцелуй»

Одна из самых известный фотографий сделана в ГДР, 7 октября 1979 года

Дилетант
Оазис впечатлений: чем способен удивить современный Ташкент Оазис впечатлений: чем способен удивить современный Ташкент

Что непременно стоит посмотреть в Ташкенте и где лучше остановиться

Forbes
Самая популярная вещь в гардеробе: 5 идей, что можно сделать из старых джинсов Самая популярная вещь в гардеробе: 5 идей, что можно сделать из старых джинсов

Порвалась любимая пара джинсов? Им можно подарить вторую жизнь!

ТехИнсайдер
Жители южного побережья Каспия променяли газелей и тюленей на коз и овец уже в VIII тысячелетии до нашей эры Жители южного побережья Каспия променяли газелей и тюленей на коз и овец уже в VIII тысячелетии до нашей эры

Начиная с раннего неолита, обитатели этой стоянки перешли к выращиванию коз

N+1
Не то же, но похоже Не то же, но похоже

Чем опасны бьюти-подделки и как отличить оригинальную косметику от реплик?

VOICE
Циклическое переключение сценариев смерти вдвое продлило жизнь дрожжей Циклическое переключение сценариев смерти вдвое продлило жизнь дрожжей

Ученые смогли отрегулировать пути клеточного старений дрожжей

N+1
Дом гейш, роддом прошлого и раздевалка футболистов: 6 необычных локаций из новых книг Дом гейш, роддом прошлого и раздевалка футболистов: 6 необычных локаций из новых книг

Книги, которые помогут перенестись в какое-нибудь необычное место

ТехИнсайдер
Смерть мужа, помолвка с магом и неизлечимая болезнь: крутые виражи в жизни звезды бразильских сериалов Сузаны Виейры Смерть мужа, помолвка с магом и неизлечимая болезнь: крутые виражи в жизни звезды бразильских сериалов Сузаны Виейры

Сузана Виейра была одной из главных икон бразильских сериалов

VOICE
В лучах славы В лучах славы

Весна — лучшее время пробовать новое и жить жизнь в ярких красках

Men Today
Каким получился фильм Бена Аффлека Air — об истории легендарных кроссовок Nike Каким получился фильм Бена Аффлека Air — об истории легендарных кроссовок Nike

«Air: Большой прыжок» — драма о самой знаковой сделки в истории спортивной обуви

Правила жизни
Критика, неуверенность и недоверие: 7 знаков, что отношения повернули не туда, — проверьте себя Критика, неуверенность и недоверие: 7 знаков, что отношения повернули не туда, — проверьте себя

Как распознать знаки, указывающие на то, что ваша дорога вместе не будет ровной?

Psychologies
Мировой отец! Донор спермы в Нидерландах врал в опросах и стал отцом 550 детей за 16 лет Мировой отец! Донор спермы в Нидерландах врал в опросах и стал отцом 550 детей за 16 лет

Донор не должен быть отцом более 25 детей, но один мужчина обошел это условие

ТехИнсайдер
Ревность: полезна или вредна для отношений — разбор с психологами Ревность: полезна или вредна для отношений — разбор с психологами

Представляем исследование этой страсти, которую так часто презирают

Psychologies
Дуракам счастье: история Тимоти Декстера — человека, разбогатевшего благодаря глупым поступкам. Или нет Дуракам счастье: история Тимоти Декстера — человека, разбогатевшего благодаря глупым поступкам. Или нет

Тимоти Декстер вошел в историю как глупый, но очень удачливый предприниматель

Maxim
ChatGPT пока знает бухгалтерский учет в два раза хуже, чем студенты ChatGPT пока знает бухгалтерский учет в два раза хуже, чем студенты

Как ChatGPT справится с экзаменами на бухгалтера?

ТехИнсайдер
«Все считали, что меня опекает состоятельный муж, но за нашу жизнь я расплатилась сполна» «Все считали, что меня опекает состоятельный муж, но за нашу жизнь я расплатилась сполна»

«Каждый человек, который приходит в твою жизнь, становится учителем»

Psychologies
Что русскому хорошо: 4 вещи, которые возмутили немцев во время путешествия по России Что русскому хорошо: 4 вещи, которые возмутили немцев во время путешествия по России

Некоторые ситуации во время путешествия по России показались немцам вопиющими

Вокруг света
На Хонсю обнаружили древнейших в Японии кур На Хонсю обнаружили древнейших в Японии кур

Археологи обнаружили на доисторическом поселении останки древних птиц

N+1
Тайна острова Фланнан: что случилось с тремя смотрителями маяка 123 года назад? Тайна острова Фланнан: что случилось с тремя смотрителями маяка 123 года назад?

Трое мужчин вышли темной ночью в 1900 году, и их больше никогда не видели

ТехИнсайдер
Московские утопии Московские утопии

Дмитрий Венков: кино для Города Солнца

Weekend
Открыть в приложении