Геотермальна енергетика: можливості у світі та перспективи в Україні

Про геотермальну енергетику, її можливості у світі та перспективи в Україні.

фото з Canva.com

Історія розробки українських нафтогазових родовищ налічує понад 125 років. За цей час запаси доступних вуглеводнів істотно виснажилися. Попри те, що компанії прагнуть використовувати сучасні технології для збільшення продуктивності видобутку, природний ресурс у вигляді викопного палива закономірно закінчується.

Проблема актуальна не тільки для України. Хоча на останній Конференції ООН зі зміни клімату країни не узгодили єдиної заяви про відмову від викопного палива, пошук альтернативних джерел енергії відбувається в усьому світі. Одним із таких джерел стала геотермальна енергетика.

Геотермальна енергія – це внутрішня теплова енергія Землі. Один із видів чистої відновлюваної енергетики. При її використанні виділяється дуже мало парникових газів порівняно з традиційними джерелами, такими як вугілля або нафта. Теоретичний потенціал геотермальної енергії оцінюють приблизно в 100 Г Вт, але економічно життєздатний потенціал нижчий та залежить від технології та ринкових умов.

Геотермальна енергетика привертає й інтерес експертів, і багатомільйонне фінансування. За оцінками аналітиків, інвестиції в геотермальну енергетику до 2030 року зростатимуть від 10% і вище. У всьому світі відбуваються профільні форуми та конференції, а також створюються асоціації. Хоч в Україні формально геотермальна енергетика ще не розвинена, відповідну асоціацію вже створено й в нас.

Що робить це джерело енергії таким цінним?

• Висока екологічна безпека і поновлюваність ресурсу

Основна перевага геотермальної енергетики – низький або в окремих випадках практично нульовий вуглецевий слід. Крім того, при правильному управлінні геотермальні ресурси можуть забезпечувати енергію впродовж багатьох десятиліть, що створює фактор стійкості та прояву турботи про майбутні покоління.

• Економічна вигода та широкий спектр застосування

Геотермальна енергія дешевша у виробництві, ніж традиційна. Різниця в собівартості порівняно з викопними видами палива може становити до 80%.

На додаток, цей тип енергії може використовуватися не тільки для виробництва електрики, а й для опалення, охолодження та в інших промислових процесах.

• Геотермальні станції більш стабільні

Геотермальні електростанції можуть працювати цілодобово, на відміну від сонячних або вітрових, які залежать від погодних умов. Крім того, такі електростанції потребують відносно мало землі порівняно з іншими видами відновлюваної енергії, такими як вітрові або сонячні ферми.

Геотермальна енергія забезпечує стабільне виробництво електроенергії, що дає змогу легко прогнозувати її вироблення та інтегрувати в енергосистему.

 фото з  https://expro.com.ua/ 

Геотермальна енергія у світі

Хоча геотермальна енергія – відносно нове слово в глобальній індустрії виробництва електрики, деякі країни використовують цю технологію досить упевнено. На сьогодні найбільшим виробником такої енергії є США. Найбільше у світі геотермальне родовище The Geysers розташоване недалеко від Сан-Франциско.

Активно розвиває цей напрямок і Ісландія. У країні працює 5 геотермальних електростанцій, які забезпечують електрикою приблизно 25% країни. Також, виробництво електрики з геотермальної енергії освоїли Філіппіни, Індонезія, Туреччина і Нова Зеландія.

Геотермальна енергія у світовому масштабі становить лише 0,5% від встановленої потужності всіх поновлюваних джерел як виробництва електроенергії, так і для опалення та охолодження. Але за останні сім років цікавість до цього виду енергії значно зросла. Наприклад, з 2015 до 2020 року глобальна кількість геотермальної енергії для опалення та охолодження в середньому зростала на 9% щорічно і у 2020 році досягла 107 гігаватів теплової енергії. Очікується, що середній темп зростання геотермальної енергетики становитиме 2% на рік.

Як інфраструктурний бізнес-проєкт, геотермальна електростанція здатна забезпечити стабільне повернення вкладень у довгостроковій перспективі. Початкові інвестиції в геотермальні електростанції можуть бути вищими, ніж у традиційні. У середньому, будівництво традиційної електростанції обходиться в суму від $1 до $5 млн за мегават встановленої потужності. Водночас вартість зведення геотермальної станції може сягати $7 млн за мегават. Однак, геотермальні електростанції характеризуються своїми низькими експлуатаційними витратами. Очікується, що терміни окупності геотермальних проєктів будуть не нижчими за 3-5 років.

Потрібно зазначити, що деякі країни вже освоїли або активно освоюють можливості геотермальної енергетики. Наприклад, американський стартап Fervo Energy провів демонстрацію тестового проєкту. Геотермальна свердловина змогла виробляти 3,5 мегавати електроенергії. Планується, що це джерело забезпечить живленням центри обробки даних та інфраструктуру Google по всьому штату Невада.

Австрійська Wien Energie планує почати буріння для будівництва геотермальної електростанції у 2024 році. Електростанція генеруватиме до 20 мегаватів для кліматично нейтрального централізованого теплопостачання. У поєднанні з тепловими помпами Wien Energie така електростанція зможе забезпечити централізованим теплопостачанням до 20 000 віденських домогосподарств.

Канадська компанія Eavor розпочала реалізацію масштабного проєкту на землях Баварії неподалік від Геретсріда, використовуючи свою запатентовану технологію Eavor-Loop. Вона полягає в бурінні двох вертикальних свердловин з подальшими горизонтальними відгалуженнями (петлі), що зустрічаються одна з одною на глибині 4500 м. Це створює гігантський підземний радіатор, по якому подається рідина для нагрівання. Унікальність технології полягає в тому, що для циркуляції рідини помпа не потрібна – вона рухається внаслідок різниці густини холодної та гарячої (практично пароподібної) води за термодинамічними законами.

Загалом, у рамках проєкту Геретсрід буде пробурено чотири петлі. Разом вони генеруватимуть близько 64 МВт теплової потужності або 8,2 МВт електричної потужності. Це дасть змогу економити приблизно 44 000 тонн еквівалента CO2 на рік. Уже влітку 2024 року одна з чотирьох петель вперше почне подавати електроенергію. Завершення всього об'єкта заплановано на 2027 рік.

фото з Canva.com

Можливості для України

У нашій країні можливості розвитку геотермальної енергетики обмежені як мінімум географічно. Найбільш прогріті надра України, придатні для розвитку геотермальної енергетики, обмежені деякими територіями Закарпатської області, а це приблизно 1% від усієї площі України.

І все ж є величезний сенс використовувати нехай і невелику ділянку українських надр для розвитку геотермальної енергетики. Навіть такий ресурс може допомогти Україні знизити залежність від імпортованих викопних енергоносіїв. Але для цього необхідно створити економічні стимули на рівні уряду для залучення приватних інвестицій у розробку нового типу енергетики. Це може охоплювати надання податкових пільг, грантів та субсидій, а також приділити увагу зміцненню регуляторного середовища, щоб забезпечити прозорість та стабільність для довгострокових інвестицій у цю галузь й знизити адміністративні бар'єри.

Якщо уряд зможе забезпечити механізми поповнення місцевих бюджетів рентними відрахуваннями, що надходять унаслідок виробництва геотермальної енергетики, як це наразі здійснено для нафтогазового сектору економіки, можна очікувати збільшення дохідної частини районних бюджетів. Крім того, виробництво геотермальної енергетики може сприяти виникненню енергомістких виробництв, що позитивно позначиться на організації додаткових робочих місць у регіоні.

Потрібно також розуміти, що в Україні вже накопичена певна технічна експертиза, яка уможливлює розвиток нових напрямів. Адже технології, що використовуються у виробництві геотермальної енергії, тісно пов'язані з методами, що застосовуються в нафтогазовій галузі, особливо в аспектах геологорозвідки та буріння. Ба більше, Ісландія заявила про готовність стати нашим партнером і допомогти розвинути геотермальну енергетику в Україні.

Спільна робота приватного бізнесу, уряду та участь у профільних асоціаціях для заповнення експертизи, якої бракує, можуть відкрити Україні можливості диверсифікувати джерела енергоресурсів та, можливо, навіть стати експортером екологічно чистої енергії в ЄС.

Джерело: https://expro.com.ua/