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

Тайна китов со странным запахом Тайна китов со странным запахом

Почему мясо серых китов имеет специфический «лекарственный» запах?

Наука и жизнь
Кто написал «Роман с кокаином» Кто написал «Роман с кокаином»

Чем интересна повесть «Роман с кокаином» и кто на самом деле ее написал

СНОБ
Душистые травы прованса Душистые травы прованса

Любители вкусно покушать при упоминании Прованса вспоминают прованские травы

Наука и жизнь
4 лайфхака, которые помогут выйти из френдзоны 4 лайфхака, которые помогут выйти из френдзоны

Как выйти из дружеского регистра?

Psychologies
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 Анна Философова создала «Общество дешевых квартир» и решала женский вопрос Как Анна Философова создала «Общество дешевых квартир» и решала женский вопрос

Анна Философова — светская дама, боровшаяся за образование для женщин

Forbes
Можно ли учиться во сне? Можно ли учиться во сне?

А нельзя ли совместить сон с каким-нибудь занятием? Например, с учебой?

Наука и жизнь
Насколько вы созависимый? Чек-лист от нейропсихолога Насколько вы созависимый? Чек-лист от нейропсихолога

Почему отношения становятся созависимыми?

Psychologies
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
«Потребителю нужно больше, чем просто товар или услуга». Марина Геворкян и Анна Погосян — о вдохновении и преодолении в бизнесе «Потребителю нужно больше, чем просто товар или услуга». Марина Геворкян и Анна Погосян — о вдохновении и преодолении в бизнесе

Теперь в центре внимания не «герой нашего времени», а героиня

СНОБ
«Папа Урбан II на площади Клермона проповедует первый крестовый поход» «Папа Урбан II на площади Клермона проповедует первый крестовый поход»

Картина Франческо Айеца, на которой запечатлено начало крестовых походов

Дилетант
Может ли подруга заменить мать: история одной женской дружбы Может ли подруга заменить мать: история одной женской дружбы

Отрывок из книги «Элиза и Беатриче. История одной дружбы»

Forbes
«Продолжают завоевывать пространство»: как женщины меняют образ жизни и облик городов «Продолжают завоевывать пространство»: как женщины меняют образ жизни и облик городов

Почему без демократии невозможно сделать город удобным

Forbes
26 советов отца, которые помогли мне найти любовь 26 советов отца, которые помогли мне найти любовь

Журналистка собрала советы отца, которые помогли ей встретить свою любовь

Psychologies
Как справиться с тревогой во время авиаперелета. 10 советов Как справиться с тревогой во время авиаперелета. 10 советов

Наши советы помогут одолеть тревогу и спокойно пережить взлет и посадку

Караван историй
«Жестокий романс» и не только: главные фильмы, снятые по пьесам Островского «Жестокий романс» и не только: главные фильмы, снятые по пьесам Островского

Пьесы островского, поставленные в разных жанрах — от пародии до мюзикла

Forbes
Сапиосексуалы: влюбленные в интеллект Сапиосексуалы: влюбленные в интеллект

Может ли ум быть афродизиаком?

Psychologies
Не повернуть головы Не повернуть головы

Почему болит шея и как предотвратить появление этой боли?

Лиза
Что есть, чтобы похудеть Что есть, чтобы похудеть

Как стоит питаться, чтобы тренировки приносили наибольший эффект фигуре

Лиза
«Полезно для психики»: 5 причин составлять списки «Полезно для психики»: 5 причин составлять списки

Ведение списков — отличная терапевтическая практика

Psychologies
Странная терапия. 7 вещей, которые нельзя игнорировать Странная терапия. 7 вещей, которые нельзя игнорировать

Как понять, что психолог тебе только вредит

Лиза
10 неожиданных фактов о китайском пиве 10 неожиданных фактов о китайском пиве

Варить пиво в Китае начали не так давно, но делают это очень интересно

Maxim
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
Как продать квартиру в ипотеке. 4 способа не нарушить закон Как продать квартиру в ипотеке. 4 способа не нарушить закон

Ты можешь избавиться от долговых оков – продать квартиру, купленную в ипотеку

Лиза
Российские экранизации иностранных книг, которые получились лучше западных Российские экранизации иностранных книг, которые получились лучше западных

Советский и русский кинематограф порой дарил нам шедевры

Maxim
Искусственный интеллект в горном деле: как дроны и роботы помогают нам искать полезные ископаемые Искусственный интеллект в горном деле: как дроны и роботы помогают нам искать полезные ископаемые

На наших глазах роботы кардинально меняют облик горнодобывающей индустрии.

ТехИнсайдер
«Певчие избранники России»: что мы знаем о дроздах — обитателях лесов и городов «Певчие избранники России»: что мы знаем о дроздах — обитателях лесов и городов

У этих прожорливых пернатых, с которыми воюют садоводы, есть немало достоинств

Вокруг света
Молоко выходит из берегов Молоко выходит из берегов

Запасы молочной продукции давят на цены и снижают рентабельность бизнеса

Агроинвестор
Может ли мороженое быть полезным для здоровья? Вы поразитесь! Может ли мороженое быть полезным для здоровья? Вы поразитесь!

Как любимый многими десерт может оказать позитивное влияние на организм

ТехИнсайдер
Т9 на стероидах: способен ли искусственный интеллект заменить финансовых аналитиков Т9 на стероидах: способен ли искусственный интеллект заменить финансовых аналитиков

Cможет ли ИИ заменить финансового аналитика и помочь инвесторам зарабатывать?

Forbes
Открыть в приложении