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

Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Универсальный бизнес-язык: зачем заниматься ESG в новых реалиях Универсальный бизнес-язык: зачем заниматься ESG в новых реалиях

Почему российский бизнес пересматривает свои позиции по ESG-повестке

Inc.
Тайна китов со странным запахом Тайна китов со странным запахом

Почему мясо серых китов имеет специфический «лекарственный» запах?

Наука и жизнь
Ford Bronco 1974 года с двигателем V8 – юбилейный автомобиль Icon Ford Bronco 1974 года с двигателем V8 – юбилейный автомобиль Icon

Ford Bronco 1974 сочетает в себе всё лучшее, что было и появилось в Bronco

4x4 Club
Биоспелеология: что ищут биологи в пещерах Биоспелеология: что ищут биологи в пещерах

Какая фауна обитает в пещерах?

Наука и жизнь
Правильный прикус Правильный прикус

4 мифа о прикусе, которые давно пора развеять (разбираемся со стоматологом)

Лиза
Цифровое бессмертие Цифровое бессмертие

Sensorium Galaxy – VR-платформа, которая способна преобразить нашу жизнь

Популярная механика
Денежная энергия: как богатые наследницы умножают капиталы Денежная энергия: как богатые наследницы умножают капиталы

Рассказываем о женщинах, которые смогли приумножить наследство

Forbes
Новая Москва Новая Москва

Мы давно хотели поговорить с главным архитектором столицы Сергеем Кузнецовым

TechInsider
Советы от 100-летнего доктора, чтобы оставаться счастливым. Стоит узнать! Советы от 100-летнего доктора, чтобы оставаться счастливым. Стоит узнать!

Что нужно для счастливой и здоровой жизни?

TechInsider
Дарья Мельникова: «В жизни ничего не изображаю» Дарья Мельникова: «В жизни ничего не изображаю»

Дарья Мельникова называет себя обычной и скучной, но мы убедились: это не так

VOICE
Физики создали в лаборатории черную дыру, которая немедленно начала расти Физики создали в лаборатории черную дыру, которая немедленно начала расти

Синтетический аналог черной дыры может рассказать нам кое-что

TechInsider
Хотела как лучше... Хотела как лучше...

6 распространенных ошибок, которые допускают родители при лечении детей

Лиза
Что такое сотовая связь. Как работает сотовая связь – устройство и принцип работы Что такое сотовая связь. Как работает сотовая связь – устройство и принцип работы

Подробный разбор работы мобильной связи в нашей статье

Цифровой океан
Селфи, gushi и Северное сияние: зачем туристы из Китая едут в Россию Селфи, gushi и Северное сияние: зачем туристы из Китая едут в Россию

Какие перспективы ждут китайский туризм в России?

РБК
Эффект губной помады: зачем сегодня покупают антиквариат и ювелирные украшения Эффект губной помады: зачем сегодня покупают антиквариат и ювелирные украшения

Какое искусство сейчас в цене?

Forbes
Инесса Арманд: больше, чем «возлюбленная Ленина» Инесса Арманд: больше, чем «возлюбленная Ленина»

Инесса Арманд — революционерка, прожившая жизнь, полную приключений и арестов

Forbes
Как создать группу в Ватсапе: пошаговая инструкция Как создать группу в Ватсапе: пошаговая инструкция

Как сделать группу в Вацапе в мобильном приложении или через веб-версию

CHIP
Невидимая и такая же опасная: как заметить эмоциональную измену Невидимая и такая же опасная: как заметить эмоциональную измену

Почему возникает эмоциональная измена и как ее распознать?

VOICE
Во сколько обходится замена аккумуляторной батареи электромобиля Во сколько обходится замена аккумуляторной батареи электромобиля

Замена батареи – крайне редкая, но довольно дорогая процедура

4x4 Club
Что такое IQ тесты и насколько они достоверны Что такое IQ тесты и насколько они достоверны

Сегодня мы расскажем, что показывает IQ тест и как он работает

TechInsider
Расчлененка смысла Расчлененка смысла

«Алиса в Стране чудес» как утопия абсурда

Weekend
Квартира философа Квартира философа

Панорамный интерьер с ощущением уюта и уединения

SALON-Interior
Партия, сменяемость власти и открытость: в чем секрет китайской модели развития Партия, сменяемость власти и открытость: в чем секрет китайской модели развития

Что представляет собой китайский путь развития страны?

Forbes
Взгляд на космос: как Макензи Листруп стала главой крупнейшей космической лаборатории Взгляд на космос: как Макензи Листруп стала главой крупнейшей космической лаборатории

6 апреля новым директором Центра космических полетов стала Макензи Листруп

Forbes
Бизнес как часть организма Бизнес как часть организма

Компания «СМ-клиника» наращивает свое присутствие на рынке частной медицины

Эксперт
Антон Долотин Антон Долотин

Антон Долотин перечисляет плюсы и минусы развития дизайн-индустрии в стране

Собака.ru
«Это бизнес, а не личное»: 12 фактов о Фрэнсисе Форде Копполе «Это бизнес, а не личное»: 12 фактов о Фрэнсисе Форде Копполе

В день рождения великого режиссера собрали несколько фактов из его биографии

Правила жизни
Апокалипсис из-за ИИ? Как роботы уничтожат человечество: интересный эксперимент! Апокалипсис из-за ИИ? Как роботы уничтожат человечество: интересный эксперимент!

Люди, вероятно, помогут машинам разрушить мир. Так создали ChaosGPT

TechInsider
ГАЗ на плаву: как работает нижегородский автозавод Олега Дерипаски ГАЗ на плаву: как работает нижегородский автозавод Олега Дерипаски

Как сейчас работает автозавод Олега Дерипаски

Forbes
Открыть в приложении