Для тех,
кто не делает
поспешных выводов

Отопить теплом земли

Пятница, 13 Июня 2008, 00:00

Юрий Морозов и Валерий Олий­ниченко, научные сотрудники отдела геотермальной энергетики Института возобновляемой энергетики НАНУ, могут похвастаться тем, что открыли новые полезные ископаемые. То есть о геотермальных водах в мире знали давно, но в СССР об их пользе особо не задумывались — в стране и без того было достаточно запасов нефти, природного газа и угля. Но когда в 1986 г. в селе Ильинка (Крым) заработала первая в Советском Союзе система геотермального теплоснабжения, одноименным водам был официально присвоен статус полезных ископаемых. Установка мощностью 1 МВт позволяла отопить школу, детский сад и Дом культуры. И это был впечатляющий, как по тем временам, результат. Но вскоре СССР распался, а чиновникам в независимой Украине оказалось не до альтернативных источников энергии.

Изобретение украинских ученых позволяет получать тепло, себестоимость которого на данный момент более чем в семь раз дешевле того, что производится традиционным способом — путем сжигания топливных материалов (31 грн./1 ГКкал по сравнению с 230-240 грн./1 ГКкал). Расчеты сделаны на основании данных из Крыма, где разработка получила наибольшее применение: из 12 пар скважин для получения подземного тепла 9 пробурено в автономии. Если бы эта технология была поставлена на поток — можно было бы ежегодно экономить 10 тыс. т условного топлива, подсчитали ученые. Этой энергии вполне достаточно, чтобы обогреть 100 одноподъездных девятиэтажных домов (подробнее — см. бокс «Сис­темы геотермального теплоснабжения Крыма», стр. 45). Если же систему дополнить еще и теплонасосной установкой, то мощность и, соответственно, экономию можно увеличить еще в 3,5 раза.

«У нас получается замкнутый, экологически чистый цикл производства, ведь мы никуда не сбрасываем откачан­ную термальную воду, а только используем ее тепло, — поясняет принцип работы своего изобретения Валерий Олийниченко. — Термальная вода отдает тепло и с помощью насосов высокого давления закачивается обратно в землю».

Хотя механизм работы у всех действующих установок схожий, однако каждая из них создавалась с учетом специфических условий скважин: уровня минерализации воды, наличия пластового давления. Да и сам процесс технического творчества не обошелся без казусов. Оказалось, что отечественная промышленность попросту не выпускала насосы, способные качать воду с высокой степенью минерализации, температура которой превышала 40°С. Так что пришлось адаптировать к новым условиям уже имеющуюся технику.

В 2002 г. ученые столкнулись с тем, что вода в одной из скважин в Крыму (с. Медведевка), извлекаемая из глубины 1700 м, не только обладала высокой температурой (64°С), но еще и была насыщена газом. Почему бы не использовать и этот ресурс, подумали ученые — и внесли коррективы в свою разработку. Уста­новку снабдили сепаратором, который позволил отделить газ. Ну, а тот, в свою очередь, использовался для получения электричества. На выходе получали 60 кВт электроэнергии, из которых 40 кВт полностью покрывали потребности самой установки, прочее же отправляли на другие объекты.

Выгодно, но не всем

Использовать описанную технологию получения тепла можно лишь в непосредственной близости от геотермального источника. Но если вы думаете, что таковых в Украине раз два и обчелся, то смеем заверить вас в обратном. Немалыми запасами геотермальной энергии обладают Закарпатье и Крым (подробнее — см. «Геотермальные перспективы Укра­ины», стр. 46). Между тем, как и 20 лет назад, этот источник энергии всерьез бюрократами не воспринимается. Ученые вспоминают, как в свое время после посещения тогдашним президентом Леонидом Кучмой села Янтарное, где в течение 10 лет успешно работала геотермальная установка, местным жителям спешно провели газ. После чего об альтернативной энергетике там забыли навсегда — по причине неактуальности.

В проекте новой госпрограммы использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, концепцию которой разрабатывает уже новый состав Минэкологии, геотермальным источникам тепла также уделено крайне мало внимания, сетуют ученые. «Она (геотермальная энергетика — прим. «ВД») у нас просто не развита, — разводит руками Олег Николаенко, член аналитической группы по возобновляемой нетрадиционной (альтернативной) энергетике Минтопэнерго. — Карты геотермальных запасов составлены 20 лет назад. Новых разведок с тех пор никто не проводил, а то, что было создано два десятилетия назад, пришло в негодность. Запасы геотермальной энергетики в Украине небольшие (по сравнению с другими странами — прим. «ВД»), но если бы мы полностью их использовали, то получили бы большой экономический эффект».

«Работать на глубоких скважинах экономически выгодно, но в их разработку надо вкладывать миллионы долларов», — полагает Анатолий Долинский, директор Института технической теплофизики НАНУ. Чтобы создать установку на уже готовой скважине, необходимо вложить порядка 0,5 млн грн. Эти средства, по расчетам ученых, окупятся менее чем за два отопительных сезона. Если же создавать теплопункт с нуля, то расходы только на монтаж установки для бурения на больших глубинах составят 1,2 млн грн. А каждый метр скважины потребует вложения 5000 грн. Впрочем, эти расходы могут также поддаваться коррективам. «Мы реализуем проект за счет средств, выделяемых из госбюджета, поэтому вынуждены прибегать к услугам государственных структур, — поясняет Юрий Морозов. — При этом бурильщики из украинских или румынских частных фирм просят за работу в два раза меньше, да и работают быстрее».

Привлечь крупный бизнес к реализации подобных проектов, полагает Юрий Морозов, вполне реально. Другое дело, что для этого необходимо создать презентабельный пилотный проект, предусматривающий применение современного оборудования, который бы продемонстрировал привлекательность вложений. «Ибо созданные нами установки — это каменный век, никакой автоматики, все на ручном управлении», — с грустью констатирует ученый.

«Наш Институт начинал эти работы и с огромным трудом бурил несколько скважин, — говорит Анатолий Долинский. — Но в наиболее перспективных местах, где под землей есть большие объемы горячей воды, мы не могли начать работать, так как невозможно было преодолеть сопротивление ведомств, прежде всего геологоразведочных, которые считают эти скважины своей собственностью. Вот в чем вся беда! Чтобы решить эту проблему, нужны специальные постановления Кабмина об утверждении кадастра всех скважин и принятии решения о запуске их в разработку».

«Для развития возобновляемой и альтернативной энергетики необходимо принять закон о зеленом тарифе, который бы предусматривал определенные льготы для всей нетрадиционной энергетики, — соглашается Олег Николаенко. — Кроме того, государству следовало бы обязать закупать произведенную таким образом электроэнергию и тепло у производителя».

Тепловая энергия земли успешно используется в 58 странах, за счет геотермальных источников отапливается вся Исландия, а Германия ежегодно финансирует многомиллионные научные работы по изучению тепла, получаемого из недр. Украина же, судя по всему, настолько богата, что готова отказаться от заработка на продаже дополнительных квот на выбросах углекислого газа в атмосферу в рамках Киотского протокола. По подсчетам наших собеседников, использование геотермальных вод только в Крыму позволило бы уменьшить выбросы углекислого газа в атмосферу на 92 млн т в год, а в Закарпатье — на 840 тыс. т в год. А пока государство демонстрирует такую расточительность, Юрий Морозов и Валерий Олийниченко подумывают о том, как бы использовать тепло земли в процессе вторичной переработки отработанных нефтепродуктов. Мол, уже и место присмотрели в Полтавской области. Да только кто ж им его даст — ведь чиновники заняты, как и раньше, переделом нефтяных скважин и земельных ресурсов, которыми так богата тамошняя земля.

Геотермальные перспективы Украины

  • В Украине наиболее перспективным для развития геотермальной энергетики является Закарпатье. По геологическим и геофизическим данным, здесь доступны геотермальные буровые скважины глубиной 550-1500 м, в которых температура воды в устье скважины составляет 40-60 °С, возрастая на глубине 2000 м до 90-100 °С.
  • Наиболее экономически целесообразно использовать термальные воды таких месторождений, как Береговское, Косинское, Залузское, Тереблянское, Велятинское, Велико-Паладское, Велико-Бактянское и Ужгородское.
  • Значительные ресурсы геотермальной энергии имеет и Крым, для которого наиболее перспективными являются Тарханкутский и Керченский полуострова. Там температура на глубинах 3,5-4 км может достигать 160-180 °С.
  • Исходя из имеющихся оценок запасов геотермальной энергии, приоритетными районами для строительства геотермальных установок являются Керченский полуостров, Закарпатье, Прикарпатье (Львовская обл.), Донецкая, Полтавская, Харьковская и Херсонская области.