Блог

Oct 23, 2023

Вступаем ли мы в золотой век геотермальной энергии?

Несмотря на свои преимущества, геотермальная энергия нашла ограниченное применение по сравнению с

Несмотря на свои преимущества, геотермальная энергия нашла ограниченное применение по сравнению с ископаемым топливом. Узнайте, как этот возобновляемый источник набирает популярность и какие преимущества он предлагает.

При температуре около 6000 градусов по Цельсию (11 000 градусов по Фаренгейту) ядро ​​Земли примерно так же горячо, как Солнце. Хотя это и несравнимо, даже на глубине от 2000 до 5000 метров (от 6500 до 16 000 футов) под поверхностью планеты температура может составлять от 60 до 200 градусов по Цельсию, в то время как в вулканических регионах даже температура поверхности может достигать 400 градусов.

Это создает много потенциальной тепловой энергии. Наши предки, как известно, не были чужды силе геотермальной энергии. В первом веке нашей эры римляне, жившие в западногерманских городах, ныне известных как Ахен и Висбаден, отапливали свои дома и термальные ванны водой из горячих источников. В Новой Зеландии народ маори готовил еду, используя тепло Земли, а в 1904 году геотермальная энергия была использована для выработки электроэнергии в Лардерелло в центральной Италии.

В настоящее время около 400 электростанций в 30 странах вырабатывают электроэнергию с использованием пара, образующегося под поверхностью земли, общей мощностью 16 гигаватт (ГВт).

Этот метод производства электроэнергии особенно важен в вулканических регионах вдоль Тихоокеанского огненного кольца, включая США, Мексику, Сальвадор, Исландию, Турцию, Кению, Индонезию, Филиппины и Новую Зеландию. Но на глобальном уровне геотермальная энергия обеспечивает лишь 0,5% производства электроэнергии.

Во всем мире геотермальная энергия в основном используется для обогрева бассейнов, зданий, теплиц и городских систем отопления. Вода температурой до 200 градусов по Цельсию добывается из скважин глубиной до 5000 метров. Затем тепло отбирается, а охлажденная вода закачивается обратно через второе отверстие.

Этот метод улавливания тепла возможен во всем мире, недорог и становится все более популярным в странах, где отсутствует вулканическая активность. По оценкам Отчета о состоянии возобновляемых источников энергии в мире, установленная мощность геотермальных теплоэлектростанций в настоящее время во всем мире составляет 38 гигаватт, что более чем вдвое превышает мощность геотермальных электростанций, генерирующих электроэнергию.

На сегодняшний день лидерами в развитии глубокой геотермальной энергетики, обогревающих все больше городских районов и теплиц, являются Китай (14 ГВт), Турция (3 ГВт), Исландия (2 ГВт) и Япония (2 ГВт). В Германии город Мюнхен пользуется недорогим геотермальным отоплением и планирует использовать эту технологию, чтобы сделать этот сектор климатически нейтральным к 2035 году.

Правительство Германии также рассматривает возможность дальнейшего развития глубокой геотермальной энергии для создания общенационального климатически нейтрального теплоснабжения к 2045 году. Согласно исследованиям, глубинная геотермальная энергия может генерировать около 300 тераватт-часов тепла в год при установленной мощности в 70 ГВт — более половину будущей потребности в тепле всех зданий.

Однако геотермальную энергию все чаще используют из источников, близких к поверхности земли, с помощью тепловых насосов. В скважинах глубиной от 50 до 400 метров закрытая система труб переносит воду с поверхности в подземелье, а затем обратно, нагревая ее от 10 до 20 градусов C. Затем тепловой насос использует эту энергию для выдачи воды температурой от 30 до 70 градусов C, что затем используется для отопления зданий.

Исследователи полагают, что использование этой неглубокой геотермальной энергии в Германии предлагает потенциал нагрева, аналогичный глубокой геотермальной энергии. В Германии только эти две технологии могли бы удовлетворить весь будущий спрос на отопление зданий.

Согласно анализу шести немецких исследовательских институтов, производство тепла с помощью глубинной геотермальной энергии обходится менее чем в три евроцента за киловатт-час (кВтч).

До нападения России на Украину природный газ мог производить тепло для многих коммунальных предприятий Европы даже дешевле, чем сейчас. Это сделало непривлекательными инвестиции в строительство глубинных геотермальных электростанций. Однако после российского вторжения резкий рост цен на газ привел к тому, что эта стоимость превысила 12 центов за кВтч, что изменило расчеты. Коммунальные предприятия сейчас проявляют большой интерес к глубокой геотермальной энергии для теплоснабжения.