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

За водой на лунный южный полюс («Луна-25» и другие) За водой на лунный южный полюс («Луна-25» и другие)

Задачи, которые стояли перед «Луной-25», никуда не делись. Их придётся решать

Наука и жизнь
«Дорога в бессознательное»: 5 ключевых идей Зигмунда Фрейда о сновидениях — познайте себя «Дорога в бессознательное»: 5 ключевых идей Зигмунда Фрейда о сновидениях — познайте себя

Что нужно знать тем, кто хочет расшифровать подсказки бессознательного?

Psychologies
Светить всегда? Светить везде? Светить всегда? Светить везде?

Как выбрать подсветку для рассады?

Наука и жизнь
Я сказал, Картавый Я сказал, Картавый

Как простой автомобильный блогер стал одним из самых популярных документалистов?

Robb Report
Тайна китов со странным запахом Тайна китов со странным запахом

Почему мясо серых китов имеет специфический «лекарственный» запах?

Наука и жизнь
«Одни танцуют и веселятся, другие испытывают экзистенциальный кризис»: откровения вебкам-моделей комментирует психолог «Одни танцуют и веселятся, другие испытывают экзистенциальный кризис»: откровения вебкам-моделей комментирует психолог

Вебкам — с чем сталкиваются пользователи таких ресурсов с обоих сторон?

Psychologies
Энергия под контролем Энергия под контролем

Водородная и альтернативная энергетика а также её защита

Наука
12 блокбастеров, где тайно или явно замешаны библейские мотивы 12 блокбастеров, где тайно или явно замешаны библейские мотивы

12 христианских фильмов не таких, как все

Maxim
Аракчеевы Аракчеевы

Род Аракчеевых до сих пор ассоциируется с мрачным периодом в истории России

Дилетант
Это простуда или аллергия? Как отличить симптомы двух заболеваний Это простуда или аллергия? Как отличить симптомы двух заболеваний

Главные отличия аллергической реакции организма от простудной

ТехИнсайдер
Слон Жюля Верна Слон Жюля Верна

Креативное продолжение фантазий Жюля Верна в путешествии по его родному городу

Вокруг света
7 нескучных методов перебороть себя и начать заниматься спортом 7 нескучных методов перебороть себя и начать заниматься спортом

Чем менее активный образ жизни ведет человек, тем сложнее ему начать двигаться

Правила жизни
Сыроедение! Сыроедение!

Так ли безупречно сыроедение?

Здоровье
В ГИБДД назвали 10 главных штрафов. Как их избежать В ГИБДД назвали 10 главных штрафов. Как их избежать

За что штрафуют чаще всего и можно избежать «писем счастья»

РБК
Быть или не быть, или о судьбе бумажных библиотек Быть или не быть, или о судьбе бумажных библиотек

Цифровизация не уменьшает, а только меняет ценность настоящих книг

Наука
Почему перед футбольным матчем вместе с футболистами на поле выходят дети? Почему перед футбольным матчем вместе с футболистами на поле выходят дети?

Как зародилась традиция выходить на футбольное поле вместе с детьми?

ТехИнсайдер
Налоговый чекап: почему он важен и нужен для каждой компании Налоговый чекап: почему он важен и нужен для каждой компании

Что такое налоговой чекап?

Inc.
«Планка» не поможет: 7 бесполезных упражнений для восстановления после родов «Планка» не поможет: 7 бесполезных упражнений для восстановления после родов

Рассказываем, на что не стоит делать ставку новоиспеченной маме

VOICE
Самые мерзкие и пугающие факты о космонавтах Самые мерзкие и пугающие факты о космонавтах

Если хочешь стать космонавтом, лучше пропусти эту статью

Maxim
Концерт состоится: 11 фильмов о музыкантах Концерт состоится: 11 фильмов о музыкантах

Шпаргалка с фильмами о музыкантах: современных и классических

Правила жизни
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
Найдите отличия: какими были такси и водители 100 и 50 лет назад Найдите отличия: какими были такси и водители 100 и 50 лет назад

5 фактов из истории такси в России

Вокруг света
«А король-то голый!»: в поисках «настоящего» тестостерона «А король-то голый!»: в поисках «настоящего» тестостерона

Тестостерону придаются в мужском организме все мыслимые и немыслимые функции

Maxim
Безотцовщина: как разрыв с одним из родителей влияет на ребенка Безотцовщина: как разрыв с одним из родителей влияет на ребенка

Как помочь ребенку при разлуке со значимым взрослым

Forbes
Интерес, эмпатия и гиперконцентрация: 10 признаков настоящей влюбленности — чек-лист психолога Интерес, эмпатия и гиперконцентрация: 10 признаков настоящей влюбленности — чек-лист психолога

Легкое увлечение или безумная влюбленность?

Psychologies
Шамиль Идиатуллин, «До февраля» — триллер о серийном убийце Шамиль Идиатуллин, «До февраля» — триллер о серийном убийце

Глава из романа Шамиля Идиатуллина «До февраля»

СНОБ
Шпинат: полезные свойства популярного и вкусного растения Шпинат: полезные свойства популярного и вкусного растения

Шпинат влияет на здоровье глаз, кровяное давление и многое другое

ТехИнсайдер
Квартира философа Квартира философа

Панорамный интерьер с ощущением уюта и уединения

SALON-Interior
Девять фактов о самом крепком и самом странном алкоголе в мире — «китайской водке» — байцзю Девять фактов о самом крепком и самом странном алкоголе в мире — «китайской водке» — байцзю

Как производится байцзю — главный дистиллят Поднебесной?

Maxim
5 продуктов для правильного ухода за кожей весной, на первом солнце 5 продуктов для правильного ухода за кожей весной, на первом солнце

Как поддержать свою кожу весной?

Psychologies
Открыть в приложении