Будущее за ПЕТРОТЕРМАЛЬНОЙ энергией, ведь добывать ее можно даже в Арктике.
Сергей Алексеенко, лауреат премии «Глобальная энергия — 2018», заведующий лабораторией проблем тепломассопереноса Института теплофизики СО РАН уверен, что будущее за петротермальной энергией, ведь добывать ее можно даже в Арктике. О ней говорил еще Циолковский. Его идеи сегодня реализуют в Новосибирском университете. Сегодня создано около 20 таких систем. Одна из них даже, что называется, вставлена в розетку, но пока для настоящего рывка технологии внедряют слишком медленно. Не хватает и политических решений и, главное, огромных средств.
11 фактов о петротермальной энергии
1. Петротермальная энергия – одна из разновидностей энергии геотермальной. В отличие от более известной гидротермальной энергии сухого пара и термальных источников, носитель петротермальной – разогретые кристаллические породы, то есть сухие горячие камни.
2. Петротермальная энергетика основана на использовании разницы температур грунта на поверхности Земли и в глубине. Для добычи этой энергии необходимы две скважины, в одну из которых закачивается вода. Нагреваясь, она попадает во вторую скважину и выходит в виде пара.
3. Разогрев глубинных слоев Земли в основном связан с распадом радиоактивных элементов, но задействованы и другие источники тепла: физико-химические и тектонические процессы в глубоких слоях земной коры и мантии.
4. Чем глубже в землю, тем теплее. В среднем температура с глубиной растет на 2,5–3 °C на каждые 100 метров. С явлением постепенного разогрева горных пород знакомы все горняки: 30-градусная жара в шахте на глубине 1 км – нормальное явление. На глубине 5 км температура составляет примерно 125 °С, а на 10 км – 250 °С. Так что наличие глубоко под землей настоящего пекла – научный факт.
5. В разных местах Земли скорость роста температуры с глубиной различается в 25 раз! Это зависит от геологического строения и других региональных и местных условий. Например, в Южной Африке градиент составляет 6 оC на 1 км, а в штате Орегон в США – 150 оC на 1 км.
6. Петротермальные ресурсы лидируют среди нетрадиционных источников энергии по потенциалу: в твердых сухих горячих породах заключено до 99% от общих ресурсов подземной тепловой энергии. Так, общий ресурс тепловой энергии на глубине 10 км в несколько тысяч раз больше тепловой способности всех известных запасов топлива на Земле.
7. Рентабельность добычи тепла Земли и распространенность энергоносителей (горячие сухие породы, термальные источники, сухой пар) прямо противоположны. Петротермальный – самый нерентабельный, зато практически повсеместно распространенный потенциальный источник энергии. Термальные воды – источник относительно недорогой и довольно часто встречающийся. А наиболее удобный и рентабельный вариант – сухой пар – в природе встречается реже всего.
8. Очевидный плюс петроэнергетики – бесплатный энергоноситель. Однако инвестиции в создание петротермальной циркуляционной системы (ПЦС) оцениваются в 1,6–4 тысячи долларов на 1 кВт установленной мощности, что превышает затраты на строительство атомной электростанции и сопоставимо с затратами на строительство ветряных и солнечных электростанций.
9. Технологии извлечения тепла из горячих сухих подземных коллекторов с помощью скважин получили название «Hot Dry Rock-технологии». Идею добычи энергии, заключенной в твердых породах, еще в 1914 году высказал Константин Циолковский, а в 1920 году петротермальную циркуляционную систему в горячем гранитном массиве описал Владимир Обручев. Первая ПЦС извлечения тепла пористых пластов для отопления была создана в Париже в 1963 году.
10. Это направление альтернативной энергетики активно развивается в 65 странах мира, включая США, Швейцарию, Великобританию, Бельгию, Японию. Лидером в создании петротермальных циркуляционных систем сегодня является Австралия – в этой стране аномально горячие сухие породы – до 240–300о – залегают на относительно небольшой глубине – 3,5–4,5 км.
11. В России потенциал петротермальной энергии оценивается в 3500 трлн тонн условного топлива, но ее добыча в настоящее время считается нерентабельной. Тем не менее хорошей предпосылкой реального освоения глубинной тепловой энергии Земли являются уникальные отечественные разработки глубинного бурения, уже применяемые в нефтедобыче.
Сергей Алексеенко, лауреат премии «Глобальная энергия — 2018», заведующий лабораторией проблем тепломассопереноса Института теплофизики СО РАН уверен, что будущее за петротермальной энергией, ведь добывать ее можно даже в Арктике. О ней говорил еще Циолковский. Его идеи сегодня реализуют в Новосибирском университете. Сегодня создано около 20 таких систем. Одна из них даже, что называется, вставлена в розетку, но пока для настоящего рывка технологии внедряют слишком медленно. Не хватает и политических решений и, главное, огромных средств.
11 фактов о петротермальной энергии
1. Петротермальная энергия – одна из разновидностей энергии геотермальной. В отличие от более известной гидротермальной энергии сухого пара и термальных источников, носитель петротермальной – разогретые кристаллические породы, то есть сухие горячие камни.
2. Петротермальная энергетика основана на использовании разницы температур грунта на поверхности Земли и в глубине. Для добычи этой энергии необходимы две скважины, в одну из которых закачивается вода. Нагреваясь, она попадает во вторую скважину и выходит в виде пара.
3. Разогрев глубинных слоев Земли в основном связан с распадом радиоактивных элементов, но задействованы и другие источники тепла: физико-химические и тектонические процессы в глубоких слоях земной коры и мантии.
4. Чем глубже в землю, тем теплее. В среднем температура с глубиной растет на 2,5–3 °C на каждые 100 метров. С явлением постепенного разогрева горных пород знакомы все горняки: 30-градусная жара в шахте на глубине 1 км – нормальное явление. На глубине 5 км температура составляет примерно 125 °С, а на 10 км – 250 °С. Так что наличие глубоко под землей настоящего пекла – научный факт.
5. В разных местах Земли скорость роста температуры с глубиной различается в 25 раз! Это зависит от геологического строения и других региональных и местных условий. Например, в Южной Африке градиент составляет 6 оC на 1 км, а в штате Орегон в США – 150 оC на 1 км.
6. Петротермальные ресурсы лидируют среди нетрадиционных источников энергии по потенциалу: в твердых сухих горячих породах заключено до 99% от общих ресурсов подземной тепловой энергии. Так, общий ресурс тепловой энергии на глубине 10 км в несколько тысяч раз больше тепловой способности всех известных запасов топлива на Земле.
7. Рентабельность добычи тепла Земли и распространенность энергоносителей (горячие сухие породы, термальные источники, сухой пар) прямо противоположны. Петротермальный – самый нерентабельный, зато практически повсеместно распространенный потенциальный источник энергии. Термальные воды – источник относительно недорогой и довольно часто встречающийся. А наиболее удобный и рентабельный вариант – сухой пар – в природе встречается реже всего.
8. Очевидный плюс петроэнергетики – бесплатный энергоноситель. Однако инвестиции в создание петротермальной циркуляционной системы (ПЦС) оцениваются в 1,6–4 тысячи долларов на 1 кВт установленной мощности, что превышает затраты на строительство атомной электростанции и сопоставимо с затратами на строительство ветряных и солнечных электростанций.
9. Технологии извлечения тепла из горячих сухих подземных коллекторов с помощью скважин получили название «Hot Dry Rock-технологии». Идею добычи энергии, заключенной в твердых породах, еще в 1914 году высказал Константин Циолковский, а в 1920 году петротермальную циркуляционную систему в горячем гранитном массиве описал Владимир Обручев. Первая ПЦС извлечения тепла пористых пластов для отопления была создана в Париже в 1963 году.
10. Это направление альтернативной энергетики активно развивается в 65 странах мира, включая США, Швейцарию, Великобританию, Бельгию, Японию. Лидером в создании петротермальных циркуляционных систем сегодня является Австралия – в этой стране аномально горячие сухие породы – до 240–300о – залегают на относительно небольшой глубине – 3,5–4,5 км.
11. В России потенциал петротермальной энергии оценивается в 3500 трлн тонн условного топлива, но ее добыча в настоящее время считается нерентабельной. Тем не менее хорошей предпосылкой реального освоения глубинной тепловой энергии Земли являются уникальные отечественные разработки глубинного бурения, уже применяемые в нефтедобыче.
