Прямое использование геотермальной энергии: всемирный обзор 2020. Часть 3

9. Центральная и Восточная Европа

9.1. Албания

Геотермальная энергия в стране представлена в основном низкоэнтальпийными ресурсами. Природные источники и глубокие скважины дают термальную воду до 65,5°C. Эти низкотемпературные ресурсы применяются в основном в оздоровительных центрах для бальнеотерапии, купания и плавания, а также для отопления и охлаждения с использованием геотермальных тепловых насосов. Примерами оздоровительных центров являются Elbasani Llixha Spa, расположенные в центральной части Албании, и Peshkopia Spa. Первый является одним из старейших курортов страны, где источники используются уже более 2000 лет, а второй имеет современную конструкцию и функционирует как бальнеологический центр. Геотермальные тепловые насосы в количестве 138 единиц установлены в семи пунктах для отопления и охлаждения, в том числе для школ, Дворца культуры и башен-близнецов в Тиране (Tiranë).

Термальные ванны Беня (Benja), Албания

К сожалению, данные в докладе WGC 2020 по Албании недостаточны [1], поэтому будут использованы данные WGC 2015 [2]. Цифры для страны тогда составляли: 11,728 МВт и 84,33 ТДж/год для бальнеологии и плавания, 4,497 МВт и 23,26 ТДж/год — для геотермальных тепловых насосов; в общей сложности 16,225 МВт и 107,59 ТДж/год [2].

9.2. Босния и Герцеговина

Геотермальная энергия в стране используется непосредственно в 24 локациях. Термальные и минеральные воды с температурой от 18 до 75°C используются преимущественно в курортологии и рекреации, затем в меньшей степени для обогрева помещений и подогрева воды в бассейнах, в производственных процессах и в качестве санитарной воды. Бальнеологическое использование осуществляется на 11 курортах. Базы отдыха существуют на 16 объектах, из которых пять пользуются бассейнами только в летний период (три-четыре месяца в году). Индивидуальное отопление помещений наиболее распространено для спа-салонов. Всего 13 площадок с индивидуальным отоплением: шесть теплообменников и семь грунтовых тепловых насосов Ground Source Heat Pump (GSHP). Для промышленного применения термальные воды используются в трёх местах, а для бальнеологических и рекреационных целей — на 18 объектах. Большинство курортов открыты круглый год, но некоторые базы отдыха работают только летом. Во всех санаториях, кроме одного, установлена система геотермального отопления.

Крупнейшим потребителем геотермальной энергии в стране является база отдыха «Термальна Ривьера-Илиджа» (Termalna Rivijera-Ilidža), с общей установленной мощностью 5,77 МВт и общим годовым потреблением 125,3 ТДж/год. Там минеральная вода при температуре 58°C используется для подогрева кондиционной воды для плавательных бассейнов (около 80%) в течение всего года, а также для отопления зданий (20%) в зимнее время. Температура воды в санаториях и базах отдыха находится в пределах от 20,6 до 75°C. Индивидуальное отопление помещений осуществляется на 13 объектах, из которых семь имеют теплообменники, а на пяти (спа) с температурой воды выше 20°C используются тепловые насосы. Средний срок отопления зданий составляет около полугода, но подогрев санитарной воды и воды в бассейнах происходит в течение всего года.

Термальный спа-курорт Thermal Riviera Ilidža TR в Сараево, Босния и Герцеговина

Наибольшее количество геотермальных тепловых насосов, использующих воду «неглубокого» залегания, установлено в городах высокогорной северной части Боснии и Герцеговины, но в последние пять лет наблюдается более интенсивное их применение в центральных частях страны. Кроме того, установка тепловых насосов была зафиксирована в районе Герцеговины, где температура подземных вод не выше 12°C. Наблюдается увеличение количества установленных тепловых насосов, по приближённым оценкам их около 500. Существует 400 малых и 30 больших установок, с общим годовым количеством часов от 2700 до 2800. Другие виды использования тепла и минеральных вод: для водоснабжения 12 населённых пунктов, розлива минеральной воды, извлечения свободного CO₂ из минеральных вод на четырёх скважинах и извлечения соли из рассола.

В общей сложности в Боснии и Герцеговине геотермальные воды используются в 24 пунктах, в большинстве которых (19) они предназначены для бассейнов и ванн, а в 13 пунктах — для индивидуального обогрева помещений, промышленного технологического применения для мытья фруктов и овощей, а также для переработки молока и изготовления молочных продуктов. Суммарная мощность по категориям использования составляет 16,53 МВт и 170,07 ТДж/год для индивидуального отопления помещений; 0,54 МВт и 3,61 ТДж/год — для промышленного использования; 11,76 МВт и 61,83 ТДж/год — для купания и плавания, а также 7,2 МВт и 71,2 ТДж/год — для геотермальных тепловых насосов. В целом по стране: 36,03 МВт и 306,71 ТДж/год [3].

9.3. Болгария

Основными факторами, способствующими развитию геотермальной энергетики в стране, являются давние традиции, благоприятный климат, подходящий для потребления горячей минеральной воды, развитие новых спа-центров и объектов розлива. Из-за относительно низких температур (ниже 100°C) термальные воды имеют только прямое применение.

Термальные ванны на модном болгарском спа-курорте Chifl ik Troyan

В данных за 2018 год перечислены доли различных видов использования, в том числе по установленной мощности: бальнеология и бассейны (60,1%), индивидуальное отопление помещений (17,6%), геотермальные тепловые насосы (9,1%), кондиционирование воздуха (3%), теплицы (1,5%), а также розлив питьевой воды и другие виды использования (8,7%).

Розлив воды осуществляется в южной части Болгарии, где вода характеризуется низким содержанием растворённых твёрдых веществ с различными химическими веществами, и является быстро развивающимся бизнесом. Число заводов, откуда вода подаётся на черноморские курорты, увеличилось с трёх до более чем 40 за 30 лет. Отопление обеспечивается только в отдельных зданиях с использованием пластинчатых теплообменников, а также подаётся бытовая горячая вода около 200 дней в году. Многие старые установки, находящиеся в плохом состоянии, были ликвидированы, а построено только несколько новых установок.

Прямое геотермальное использование зафиксировано в 12 населённых пунктах для купания и плавания, по пяти — для индивидуального отопления помещений и отопления теплиц, а также восемь ассоциируется с другими видами использования, чаще всего с розливом питьевой воды. Большинство спа-курортов Болгарии расположено в горах или вдоль побережья Чёрного моря.

Различные геотермальные источники прямого использования потребляют 19,23 МВт и 150,36 ТДж/год для индивидуального отопления помещений; 3,3 МВт и 49,96 ТДж/год — для кондиционирования воздуха; 1,65 МВт и 25,45 ТДж/год — для теплиц; 65,69 МВт и 993,98 ТДж/год — для купания; 9,5 МВт и 59,91 ТДж/год — для производства бытовой воды, а также 10 МВт и 47,3 ТДж/год — для геотермальных тепловых насосов; в общей сложности 109,37 МВт и 1326,96 ТДж/год [4].

9.4. Хорватия

Геотермальная энергия традиционно используется для бальнеологии и обогрева помещений в 15 действующих в настоящее время курортах страны. Помимо курортов, есть три места, где геотермальная энергия используется для отопления теплиц, два — для индивидуального отопления помещений и одно — для работы небольшой централизованной системы отопления. На одной геотермальной электростанции также выдаются лицензии на тепличное производство, а в северо-западной части страны есть два спа-центра.

ГеоЭС Velika Ciglena (17,5 МВт) в Хорватии

«Неглубокая» геотермальная энергия (Shallow Geothermal Energy, SGE) в Хорватии демонстрирует значительный потенциал. Континентальный регион и регион Адриатического побережья имеют большие перспективы для использования грунтовых тепловых насосов. В континентальном регионе это связано с благоприятными геотермальными градиентами и геологической обстановкой. Грунтовые теплонасосные установки (GSHP) являются растущим сектором в Хорватии, и также становится всё более привлекательным их применение для отопления и охлаждения помещений, как в частных домах, так и для сферы услуг. В общей сложности 19 объектов сообщили о непосредственном применении геотермальной энергии, а именно 14 — для спа и бассейнов, девять — для индивидуального отопления помещений и три для теплиц.

Данные по геотермальным тепловым насосам не являются полными, но оцениваются в 3,8 МВт и 30 ТДж/год в режиме нагрева и 2,6 ТДж/год в режиме охлаждения. По категориям использования это составляет: 18,6 МВт и 51,2 ТДж/год для индивидуального отопления помещений; 10,5 МВт и 126,4 ТДж/год — для централизованного теплоснабжения; 2,3 МВт и 87,4 ТДж/год — для отопления теплиц; 44,1 МВт и 95,1 ТДж/год — для бальнеологии и плавания, а также примерно 3,8 МВт и 30 ТДж/год — для геотермальных тепловых насосов, что даёт в общей сложности 79,3 МВт и 390,6 ТДж/год [5].

9.5. Кипр

Использование геотермальной энергии для обогрева теплиц ограничено одной пилотной установкой в Сельскохозяйственном научно-исследовательском институте (ARI) в деревне Зиги (Zygi). Эта установка эксплуатируется уже пять лет и обеспечивает отопление и осушение воздуха в традиционной теплице, площадью 216 м². Геотермальная энергия в стране в основном применяется для геотермальных тепловых насосов. Большинство существующих таких теплонасосных установок представлены как вертикальные замкнутые системы с более чем 1600 скважин и предполагаемой общей протяжённостью бурения более 150 км. Количество установок с горизонтальными замкнутыми системами остаётся ограниченным. Существуют также системы с открытым контуром, которые используют морскую воду в качестве теплопоглощающей и отводящей среды, в основном в отелях вдоль южного побережья острова.

Геотермальная теплица для выращивания салата на Кипре

Интересная и перспективная установка, которая начала функционировать уже в конце 2020 года, находится на территории нового кампуса Кипрского университета (University of Cyprus) в столице страны Никосии. Эта установка является самой большой на острове и состоит из 220 вертикальных скважин глубиной 125 м. Она предназначена для работы параллельно с централизованной системой отопления и охлаждения новых помещений инженерного факультета столичного университета. Ежегодное производство энергии этой системой оценивается в 9,54 ТДж, или 14% от существующего производства энергии от геотермальных тепловых насосов на Кипре. К концу 2018 года по всему острову было зарегистрировано 163 установки с общей установленной мощностью 9,6 МВт. Однако, по различным оценкам, фактически установлено около 180 тепловых насосов общей мощностью 10,3 МВт.

Предполагаемое распределение по видам использования на Кипре следующее: 0,07 МВт и 0,03 ТДж/год для теплиц и 10 МВт и 64,97 ТДж/год для геотермальных тепловых насосов, в общей сложности 10,3 МВт и 65 ТДж/год [6].

9.6. Чешская Республика

В Чехии энергия низкотемпературных геотермальных источников используется мало [7] и ограничена бальнеологическими или рекреационными объектами. Грунтовые геотермальные тепловые насосы используются для отопления отдельных зданий и для нескольких систем централизованного теплоснабжения в крупных городских районах или агломерациях. Самый крупный действующий проект централизованного теплоснабжения находится в городе Дечин (Děčín) с установленной мощностью 6,6 МВт. Система использует скважину глубиной 550 м, производящую 54 л/с воды при температуре 30°C и около 72 ТДж/год. Ещё одна крупная установка — система геотермальных скважин на территории кампуса Технического университета в городе Остраве (Technická univerzita Ostrava) с производительностью более 3,6 ТДж/год. В стране реализуются два новых крупных проекта. Один — для новой штаб-квартиры банка ČSOB в Праге. Эта система обеспечивает как отопление, так и охлаждение из 179 скважин глубиной 150 м каждая. Мощность теплового насоса составляет 1,3 МВт для нагрева и 1,22 МВт для охлаждения. Второй проект — жилой комплекс в 6 км к югу от Праги, где весь объект будет отапливаться и охлаждаться системой тепловых насосов, использующих примерно 500 геотермальных скважин.

В Чехии около Литомержице (Litoměřice) пробурена геотермальная скважина глубиной 1,6 км

Наиболее известные курорты с горячими источниками расположены в Западной Чехии, в районе Эгерского/Огржского рифта. Самый горячий источник в Карловых Варах имеет температуру 73°C. В нескольких местах Чешской Республики горячие минеральные воды эксплуатируются в оздоровительных целях. Самый крупный объект находится недалеко от Пасохлавки (Pasohlávky) в южной Моравии, где бассейны общей площадью 3000 м² снабжаются геотермальной скважиной глубиной 1,5 км. Производительность скважины составляет 74 л/с, а температура глубинной воды — 46°C.

Нет новых данных об использовании энергии в бальнеологии, но на основании отчёта WGC 2010 расчётная мощность для курортов составляет 4,5 МВт и потребление энергии 90 ТДж/год [7]. Геотермальные тепловые насосы дают 320 МВт и потребление энергии 1700 ТДж/год. Общая мощность по стране составляет 324,5 МВт и 1790 ТДж/год [8].

9.7. Эстония

Из этой страны не было получено никакой новой информации. Таким образом, будут использованы оценки WGC 2010. Геотермальная энергия используется только для геотермальных тепловых насосов, количество которых оценено в 4874 единицы, с установленной мощностью 63 МВт и энергопотреблением 356 ТДж/год, с коэффициентом использования установленной мощности (англ. Capacity Factor) CF = 3,5 и 2200 часами работы при полной нагрузке в год [9].

9.8. Греция

Геотермальная энергия в Греции в основном используется для бальнеотерапии и теплиц, а её применение для нагревания почвы, объектов аквакультуры и обогрева помещений всё ещё довольно невелико. Использование лечебных свойств термальных вод является самым древним и наиболее распространённым. По всей стране зарегистрировано более 750 термальных и минеральных источников, половина из которых классифицируется как лечебные. Геотермальная вода используется почти в 70 спа-салонах и банных центрах, а также в более чем 25 открытых бассейнах.

Геотермальная теплица в северной части Греции

Большинство из 18 геотермальных теплиц Греции расположены на севере страны (Македония и Фракия). Общая площадь теплиц увеличилась с 2015 года и в 2019-м достигла более 40 га. Большинство теплиц остеклены и производят различные виды овощей (помидоры, огурцы и т. д.) и цветов, в основном для внутреннего рынка. Самая крупная и перспективная геотермальная инвестиция, когда-либо реализованная в Греции, это аграрный объект, построенный в 2014 году. Он состоял из многопролётного геотермального тепличного комплекса для гидропонного выращивания томатов и огурцов. Блок был постепенно расширен с 4,2 га в 2015 году до 18,5 га в 2019-м и достигнет 20 га в 2020 году. Тогда же была построена первая геотермальная теплица (3,5 га) для разведения и получения укоренённых черенков декоративных растений. Использование низкотемпературных геотермальных жидкостей для наружного обогрева почвы было начато в 1998 году, а аналогичная установка была построена в 2005 году. На обеих плантациях в начале сезона выращивают белую и зелёную спаржу, а иногда и другие овощи, такие как салат и арбуз. Выращивание спирулины в воде с геотермальным подогревом практикуется в Греции с конца 1990-х годов. Сегодня в этом секторе активно работают три компании, а общая задействованная площадь составляет 0,9 га.

Единственная геотермальная установка по дегидратации овощей была запущена в Греции в 2001 году. До сих пор она производила более 300 тонн сушёных томатов, а в последние годы увеличила количество оливок, наряду с другими овощами (спаржей, перцем и баклажанами) и фруктами (яблоками, лимонами, дынями). Установка работает как в течение всего года, так и только с июня по сентябрь для сушки томатов.

Использование геотермальной энергии для отопления помещений ограничено. В последние годы низкотемпературными геотермальными вόдами отапливались два спа-центра, небольшое здание школы, офисы площадью 2000 м² и технологические помещения в тепличном блоке, а также несколько домов в северной части Греции. «Неглубокие» грунтовые тепловые насосы (GSHP) образовывают крупнейший сегмент геотермального сектора по установленной мощности и производимой энергии. Первая документально подтверждённая система GSHP была установлена в Греции в начале 1990-х годов. Однако значительный рост рынка таких насосов был зафиксирован лишь со второй половины 2000-х годов. Имеется тенденция к их использованию в крупных зданиях (таких как гостиницы, больницы, школы, университетские здания, аэропорты и портовые сооружения). В начале 2019 года было задействовано более 3500 установок грунтовых насосов. Большинство имеют мощность менее 100 кВт (в среднем 30 кВт), а около 200 систем превышают 100 кВт (в среднем 350 кВт). Они широко используются для систем обогрева и охлаждения помещений, и для ГВС.

Проникновение систем тепловых насосов в сельскохозяйственный сектор оставляет желать лучшего, но 13 лет назад была установлена система подогрева почвы в начале сезона на плантации спаржи площадью 19 га в северной части страны.

С тех пор она работает эффективно, обеспечивая плантацию дешёвой энергией. Плантация спаржи и демонстрационная теплица в центральной части Греции являются единственными случаями использования GSHP в сельском хозяйстве.

Сеть протяжённостью 2500 м для отопления и охлаждения девяти общественных зданий с использованием GSHP мощностью 1350 кВт была завершена в 2016 году в городе недалеко от Афин. В 2014 году в центре города Карпениси (Karpenisi) была установлена геотермальная система плавления снега, чтобы предотвратить обледенение пешеходных дорожек длиной 1,2 км.

Первой винодельней в Греции, использующей геотермальную энергию, является «Ктима Бринтцики» (Ktima Brintziki), она расположена на северо-западе полуострова Пелопоннес, недалеко от древней Олимпии. Требования к отоплению и охлаждению объектов покрываются системой тепловых насосов замкнутого контура. Система отопления/охлаждения биоклиматического здания CRES была реконструирована и состоит из одного дуплета разомкнутого контура с титановым пластинчатым теплообменником. Геотермальный насос обеспечивает отопление и охлаждение здания через фанкойлы.

Винодельня Ktima Brintziki на острове Пелопоннес использует геотермальную энергию

Таким образом, существует 25 пунктов, где геотермальную энергию используют непосредственно для отопления, а большинство — для обогрева теплиц с частичным обогревом индивидуальных помещений. Другое основное применение — в 70 спа-центрах и купальнях и 25 открытых бассейнах, большинство из которых работают с июня по октябрь.

«Геотермальные» сушёные помидоры играют весьма важную роль в греческой кухне

Распределение мощности по типам прямого применения для Греции следующее: 1,65 МВт и 17,83 ТДж/год для индивидуального отопления помещений; 175 МВт и 1380 ТДж/год — для грунтовых тепловых насосов; 38 МВт и 407 ТДж/год — для отопления теплиц; 0,24 МВт и 4,75 ТДж/год — для сушки сельхозпродуктов; 43 МВт и 260 ТДж/год — для купален и бассейнов; 1,56 МВт и 17,94 ТДж/год — для других целей. В общей сложности 259,45 МВт и 2087,52 ТДж/год [10].

9.9. Венгрия

По состоянию на 2019 год геотермальное централизованное отопление доступно в 23 городах, причём в некоторых геотермальная энергия вносит свой вклад в существующую инфраструктуру централизованного теплоснабжения (в остальном работающую на газе), где доля геотермальной энергии составляет 30–100%.

Большинство систем — «каскадные системы водяного отопления», где газовое отопление общественных зданий (ратуш, библиотек, школ, больниц и т. д.) заменяется геотермальным. Такие системы в настоящее время не подключены к существующим системам централизованного теплоснабжения, которые обеспечивают теплом только отдельную часть населённого пункта через центр теплоснабжения. Данные местные системы вводятся в эксплуатацию на основании лицензии на водоснабжение и часто управляются местными муниципалитетами или муниципальными поставщиками услуг. Это контрастирует с системами централизованного теплоснабжения, где тепло обеспечивается торговой компанией на контрактной основе, регулируемой Венгерским органом регулирования энергетики и коммунальных услуг (MEKH).

Геотермальный спа-курорт Széchenyi Medicinal Bath в Будапеште, Венгрия

Самый крупный геотермальный проект централизованного теплоснабжения находится в городе Мишкольце (Miskolc) на севере Венгрии. Проект был сдан в эксплуатацию в 2013 году. Этот участок имеет две эксплуатационные и три скважины обратной закачки, использующие термальную воду из карстово-трещиноватых карбонатов триасового фундамента с глубины 1,5–2,3 км, общей установленной мощностью 55 МВт. Эта система обеспечивает центральное отопление и горячее водоснабжение крупных жилых комплексов в районе Авас (Avas) Мишкольца.

После завершения проекта в Мишкольце следующий по величине проект прямого использования был осуществлён недалеко от города Дьера (Győr) в северо-западной части Венгрии, где система была введена в эксплуатацию в 2015 году. Эта установка обеспечивает теплом крупного промышленного потребителя Audi Motor Hungary, расположенного в пригороде, а также систему централизованного теплоснабжения города. Его тепловая мощность составляет 52 МВт. Имеются три эксплуатационные скважины с температурой оттока 101–102°C на устьях. В дополнение к каскадным системам централизованного и термального городского теплоснабжения было начато значительное количество проектов индивидуального обогрева помещений, в основном связанных со спа-салонами.

Сельское хозяйство является важной отраслью, где используется геотермальная энергия. Теплицы занимают более 80 га, а под пластиковые навесы и подогрев почвы термальной водой отведено более 250 га. Температура воды для спа-салонов обычно колеблется от 30 до 50°C. Самые горячие источники расположены в южной части Венгрии на румынской границе (89°C). Не менее известные курорты есть и во многих других местах.

Термальная вода для «общественного водоснабжения» в основном считается питьевой водой. «Питьевая термальная вода» — характерное понятие в Венгрии, где 90% питьевой воды обеспечивается из подземных источников. Там, где поверхностные водоносные горизонты загрязнены (например, в южной части страны, где обнаружено высокое природное содержание мышьяка), предпочтение отдаётся тёплым термальным водам из более глубоких водоносных горизонтов с низкой минерализацией. В случае «неглубоких» геотермальных систем их мощность продолжает увеличиваться. Для отдельных установок она колеблется от 10 до 14 кВт при жилищном использовании. В 2018 году была разработана и введена в эксплуатацию теплонасосная система с мощностью обогрева 1650 кВт и охлаждения 720 кВт на базе NATO в городе Папе (Pápa). Согласно оценке венгерских специалистов, потенциал грунтовых тепловых насосов (GSHP) в Венгрии составляет 23 ПДж/год. Расчёты Венгерской ассоциации тепловых насосов (HHPA) от 2012 года прогнозировали 3,6 ПДж/год к 2020 году, что пока не достигнуто.

В стране насчитывается более 24 объектов, использующих геотермальную энергию, не считая неучтённых объектов. В том числе 22 для бальнеологии, 16 — для централизованного отопления, 13 — для отопления индивидуальных помещений, девять — для сельскохозяйственной сушки, восемь — для обогрева теплиц, четыре — для промышленного использования и один для рыбоводства. Всего имеется 6500 грунтовых тепловых насосов мощностью в среднем 10 кВт.

Итого следующие цифры по категориям потребления: 77,2 МВт и 299 ТДж/год для индивидуального отопления помещений; 223,4 МВт и 2288 ТДж/год — на услуги централизованного отопления; 358,1 МВт и 2891 ТДж/год — для отопления теплиц; 25 МВт и 297 ТДж/год — для сушки сельхозпродуктов; 19 МВт и 220,62 ТДж/год — для промышленных процессов нагрева; 249 МВт и 3684 ТДж/год — для купален и бассейнов и 72 МВт и 1022 ТДж/год — для геотермальных тепловых насосов. Суммарно для страны получается 1023,7 МВт и 10701,62 ТДж/год при CF = 0,34 [11].

9.10. Латвия

Эта страна не представила ни одного обновлённого документа. Поэтому будут использованы данные WGC 2010. Следующие цифры были зарегистрированы в 2005 году: 0,38 МВт и 8,9 ТДж/год для индивидуального отопления помещений; 0,17 МВт и 4,75 ТДж/год — на услуги централизованного отопления; 0,23 МВт и 6,44 ТДж/год — для рыбоводства; 0,53 МВт и 9,5 ТДж/год — для бальнеологии и 0,32 МВт и 2,22 ТДж/год — для геотермальных тепловых насосов (десять единиц). Суммарно это составляет 1,63 МВт и 31,81 ТДж/год [9].

9.11. Литва

Клайпедская геотермальная демонстрационная станция (KGDP) начала использовать геотермальные ресурсы для централизованного теплоснабжения в 2000 году. Абсорбционные тепловые насосы использовали раствор бромида лития (LiBr). Низкотемпературное геотермальное тепло извлекалось из вод девонского водоносного горизонта. Мощность станции была подтверждена государственной комиссией на уровне 35 МВт, из которых геотермальная часть составляла 13,6 МВт. Менеджеры KGDP пытались решить как проблемы закачки, так и сгладить последствия возникновения неблагоприятных рыночных условий. В результате станция работала только в отопительный сезон с 2013 по 2017 годы. В 2017 году Клайпедская геотермальная станция была закрыта. Остаётся надеяться, что проблемы, с которыми сталкивалась станция, будут решены таким образом, чтобы она могла служить исследовательским и образовательным целям, необходимым для дальнейшего развития геотермальной энергетики в Литве. Деятельность KGDP с 2001 по 2017 годы обеспечила уменьшение выбросов CO₂ в атмосферу на 88 тыс. тонн.

Количество маломасштабных наземных теплонасосных систем в Литве растёт. В настоящее время существует почти 7700 установок благодаря ряду частных предприятий. Общая установленная мощность оценивается в 125,5 МВт, производительность — в 1044 ТДж/год [12].

9.12. Македония

В стране действуют семь геотермальных проектов и шесть спа-центров с прямым использованием термальных вод, причём все они были завершены до конца 1980-х годов. Нынешнее состояние проектов выглядит следующим образом. Геотермальный проект в деревне Истибанья (Istibanja) вблизи города Виница (Vinica) обеспечивает отопление тепличного комплекса площадью 6 га в сочетании с котлом на мазуте для пиковых нагрузок. До кризиса это был один из самых неоптимальных проектов, но после приватизации в 2000 году он был реконструирован и оптимизирован за счёт австрийских и голландских грантов и теперь покрывает потребности в тепле для нужд экспортного производства роз. Геотермальный проект в общине Кόчани (Kocani) в настоящее время является крупнейшим в Македонии. Он был разработан для обогрева тепличного комплекса площадью 18 га и покрывает потребности в отоплении общественных зданий в центре города. За последние 12 лет по экономическим причинам в качестве потребителей тепла были потеряны бумажная промышленность, производство автомобильных запчастей и установки для сушки риса. Банкротство завода ZIK Strumica и медленный процесс его приватизации привели к краху организационной структуры и ненадлежащему использованию системы геотермальных проектов «Банско» (Bansko) около одноимённой деревни в Северной Македонии. Из-за возросшего числа потребителей и неспособности покрыть требование пиковой нагрузки потребовалось введение централизованной системы управления и новых эксплуатационных скважин, а также осуществить значительную техническую реконструкцию и оптимизацию.

Геотермальное отопление почвы в тепличном комплексе в деревне Истебанья, Македония
 

Другие виды использования — отопление гостиничного комплекса «Царь Самуил» (Car Samoil), рекреационного центра Spiro Zakov (дом отдыха, реабилитационные центры для детей), домов отдыха Jugotutun и Strumica, а также экспериментальных и частных пластиковых парников. В настоящий момент в основном бездействующая геотермальная система «Смоквица» (Smokvica) около города Гевгелия (Gevgelija), которая когда-то была самой большой в Македонии, покрывает потребности в отоплении 22,5 га теплиц и около 10 га пластиковых парников. В настоящее время эксплуатируются только три скважины из семи с общим расходом 90 л/с и температурой от 63,9 до 68,5°C для обогрева 10 га теплиц, из которых 6 га — теплицы и 4 га — пластиковые парники. При очень низких температурах наружного воздуха используется резервный котёл на мазуте.

В отеле «Царь Самуил» (город Струмица, Македония) используется геотермальное отопление

В спа-центре Negorci Spa завершена реконструкция отопительных установок, и теперь все гостиничные и лечебные помещения отапливаются геотермальной энергией. Системы грунтовых тепловых насосов (GSHP) прошли свой начальный период и в настоящее время становятся всё более популярными, хотя никаких регулирующих или контролирующих механизмов не существует. Данные по ним неполные, но, основываясь на ряде источников, они обычно используются в жилом секторе (в основном для индивидуальных домов) с примерно 1000 установленными блоками типичной мощности 2,5 кВт.

Итоговые «геотермальные» данные по Македонии: 0,84 МВт и 6,6 ТДж/год потребляется для индивидуального отопления помещений; 42,55 МВт и 518,37 ТДж/год идёт на услуги централизованного отопления, в основном в городах Банско и Кочани; 2,79 МВт и 61,14 ТДж/год — для обогрева теплиц, в основном в Истебанье; и 1,25 МВт и 37,5 ТДж/год — для геотермальных тепловых насосов. В целом по стране 47,43 МВт и 623,61 ТДж/год с CF = 0,42 [13].

9.13. Польша

Применение геотермальной энергии в Польше включает в себя обогрев помещений, бальнеотерапию, рекреацию, другие разовые виды применения, а также «неглубокую» геотермальную энергию (компрессорные тепловые насосы). В 2018 году в стране были введены в эксплуатацию шесть геотермальных отопительных установок. В регионе Подгалье (Podhale) геотермальная система централизованного теплоснабжения действует с 1993 года (в более широком масштабе — с 2001 года). С 2017 года суммарный максимальный расход артезианской воды с температурой в пределах 82–86°C, добываемой из трёх скважин, составил около 297 л/с. В 2018 году установленная геотермальная мощность была равна 38,8 МВт, а объём реализации геотермального тепла составил 451 ТДж, то есть 89,3% от общего объёма производства.

К 2018 году к системе было подключено около 1600 пользователей, в основном в Закопане (Zakopane) — главном городе этого региона и основном рынке тепла (система удовлетворяла около 35% спроса на тепло). Геотермальная система централизованного теплоснабжения в Подгалье является одной из крупнейших в континентальной Европе. Районная тепловая станция города Мщонув (Mszczonów) работает с 2000 года. Как и в предыдущие годы, максимальный расход геотермальной воды температурой 42,5°C составлял около 16,6 л/с. В 2018 году общая установленная мощность была равна 8,3 МВт (газовые котлы 4,6 МВт, абсорбционный тепловой насос 2,7 МВт, компрессорный тепловой насос 1 МВт). В 2018 году объём продаж геотермального тепла составил 15,5 ТДж (около 38% от общего объёма продаж равного 43,2 ТДж). После того как вода остывает, её используют для питья. Часть воды поступает на базу отдыха «Термы Мщонув» (Termy Mszczonów).

В городе Поддембице (Poddębice) геотермальная станция централизованного теплоснабжения мощностью 10 МВт работает с 2013 года, используя воду с температурой 68°C (средний расход 32,2 л/с). Установка снабжает общественные здания, школу, больницу (направляет воду в её реабилитационную часть), а также многоквартирные дома. В 2018 году продажа геотермального тепла составила 50 ТДж (96,5% от общего объёма производства). Некоторая часть тёплых вод снабжает плавательные бассейны.

Районная тепловая станция города Пыжице (Pyrzyce) работает с 1996 года. В сезоне 2017/2018 в систему отопления была включена новая добывающая скважина (максимальный расход воды около 55 л/с, температурой 65°C), а все четыре старые скважины (две добывающие и две нагнетательные) начали работать как нагнетательные. Максимальная установленная мощность станции составляет 22 МВт, в том числе 6 МВт геотермальная. Она обеспечивает теплом и бытовой тёплой водой более 90% потребителей Пыжице (население 13 тыс. человек) и удовлетворяет около 60% общего спроса на тепло. В 2018 году продажи геотермального тепла составили 57 ТДж.

Геотермальная тепловая станция города Старгарда (Stargard) работает с 2012 года (после ремонта). В ее основе лежит дуплет из добывающей и нагнетательной скважины. В 2018 году максимальная выработка воды была около 50 л/с при температуре 87°C. Геотермальная мощность составила 12,6 МВт, а продажа тепла — 230 ТДж (полностью продана муниципальной районной теплоэлектростанции). В 2018 году геотермальная энергия удовлетворяла около 27% общей потребности в тепле Старгарда (население 75 тыс. человек).

Районная тепловая станция в городе Унеюве (Uniejów) работает с 2001 года, а для санатория — с 2012 года. Максимальный дебит одной эксплуатационной скважины составляет 33,4 л/с воды с температурой 68°C. Общая установленная мощность равна 7,7 МВт (3,2 МВт геотермальной, 1,8 МВт от котлов на биомассе и 2,4 МВт резервных от мазутных пиковых котлов). В 2018 году около 80% всех зданий в этом городе снабжались геотермальной энергией. Часть термальной воды использовалась спа-центром и рекреационным центром (максимум 27,8 л/с воды при 42°C; около 1,5 МВт). Часть отработанной воды (8,3 л/с, 28°C) используется для подогрева футбольного поля (около 0,3 МВт, 5,5 ТДж) и пешеходных дорожек.

Подводя итоги геотермального централизованного теплоснабжения в Польше в 2018 году, отметим следующее: общая установленная геотермальная мощность шести систем составила 74,3 МВт, а продажи геотермального тепла — 813,1 ТДж. В частности, доля геотермального централизованного теплоснабжения в общем объёме производства/реализации тепла находилась в пределах от 38 до 100%. В некоторых случаях цены на геотермальное тепло конкурировали с ценами на тепло, получаемое из ископаемых видов топлива, таких как газ, а иногда даже уголь. При индивидуальном отоплении помещений геотермальные воды (28–80°C) использовались для снабжения школьных комплексов, гостиничных зданий и спа-центров, а также для нагрева воды для бассейнов и спа-процедур в нескольких населённых пунктах. Также несколько баз отдыха имеют индивидуальное геотермальное отопление.

В 2015–2019 годах геотермальные воды использовались для различных процедур в 12 здравницах (на две больше, чем сообщалось в 2010–2014 годах). В отдельных случаях утверждённые запасы воды варьировали от 0,5 до 56 л/с, а температура на выходе — от 20 до 90°C. Иногда эта температура была ниже 20°C (из-за реального расхода, который оказывался ниже утверждённого максимального). Такие вóды подогревались для спа-процедур.

В конце 2018 года действовало 14 термальных баз отдыха. В это число вошли три новых центра, открытых в отчётные годы: два крупных в Подгалье (шестой и седьмой центры) и один в другом районе. Несколько центров использовали геотермальную воду как для купален и бассейнов, так и для отопления. Некоторые центры эксплуатировали компрессорный тепловой насос мощностью 0,5–1,0 МВт для получения большего количества тепла из геотермальной воды перед её извлечением на поверхность (всего на 3–4 МВт больше). По крайней мере в одном из пунктов геотермальное тепло использовалось для плавления снега.

С 2015 года на балтийском побережье Польши работает ферма Łosoś Jurajski (Jurassic Salmon) по разведению атлантического лосося в очищенной термальной воде. Для отопления объекта также используется геотермальная вода. Что касается биотехнологий, то в 2018 году на Поддембицкой ТЭЦ было начато экспериментальное выращивание водорослей с применением тёплых термальных вод.

На «акваферме» Łosoś Jurajski атлантический лосось разводят в тёплой чистой термальной воде

Полупромышленная установка сушки древесины в Подгалье (около 0,3 МВт и 0,6 ТДж) использовалась для подогрева футбольного поля и пешеходных дорожек, а также для плавления снега (например, на автостоянке по крайней мере в одном из термальных центров отдыха). В нескольких населённых пунктах геотермальная вода служила источником для извлечения йодо-бромных косметических солей и CO₂. Иногда производится розлив лечебной или столовой минеральной воды в бутылки, и постепенно развивается сектор использования геотермальной воды, связанный с производством косметики. В 2015–2019 годах продолжался прогресс по установке грунтовых тепловых насосов (GSHP). Подсчитано, что в третьем квартале 2018 года их продажи составили 5660 единиц. Ежегодный прирост в 2018 году составил около 5% по сравнению с 2017 годом. Подсчитано, что на конец 2018 года количество грунтовых тепловых насосов достигло около 56 тыс. единиц, при этом их общая мощность составляет не менее 650 МВт, а годовая выработка тепла — 3100 ТДж. Доля тепловых насосов во вновь построенных односемейных зданиях возросла: каждое седьмое здание отапливается тепловыми насосами.

Резюмируем данные по использованию геотермальной энергии в 2018 году. В общей сложности имеется 44 локации, из которых 27 применяют термальные воды для бассейнов, восемь — для индивидуального отопления помещений, шесть — для централизованного отопления, по одному для промышленных целей (сушка древесины), рыбоводства и плавления снега, и четыре — для других целей (подогрев пешеходных дорожек и извлечение йодо-бромных солей). Общее расчётное количество установленных геотермальных теплонасосных агрегатов составляет более 56 тыс. с мощностью 10–200 кВт, со средним КПД около 4,2 и 3800 эквивалентными рабочими часами полной нагрузки в год. Таким образом, более 10,77 МВт и 99,81 ТДж/год предназначены для индивидуального отопления помещений; 74,3 МВт и 813,1 ТДж/год — для централизованного отопления; 2,1 МВт и 17,8 ТДж/год — для рыбоводства; 0,3 МВт и 0,6 ТДж/год — для промышленного применения тепла; 0,5 МВт и 2 ТДж/год для плавления снега; более 17,03 МВт и 137,17 ТДж/год — для купален и бассейнов; более 650 МВт и 3100 ТДж/год — для геотермальных тепловых насосов; и приблизительно 1 МВт и 5,5 ТДж/год — для других целей.

Суммарно по стране это составляет более 756 МВт и 4175,98 ТДж/год [14].

9.14. Румыния

Геотермальный проект «Агриппа Ионеску» — проект использования термальных вод, финансируемый программой RONDINE и предназначенный для систем отопления и ГВС Больницы скорой медицинской помощи доктора Агриппы Ионеску (Agrippa Ionescu) в коммуне Балотешти (Balotesti) к северу от Бухареста. Рядом с больницей была пробурена новая геотермальная скважина. После завершения работ и испытаний в скважине был установлен линейный шахтный насос. Он может производить до 35 л/с термальной воды с температурой на устье скважины около 85°C. Тепловая станция рядом со скважиной подаёт первичное тепло на подстанцию, которая обеспечивает здание больницы отоплением и горячей водопроводной водой. Ежегодная добыча геотермальной воды составляет около 270 тыс. м³ (в зависимости от температуры наружного воздуха в холодное время года), а годовая геотермальная энергия — около 6,5 ГВт. Использованная геотермальная вода сбрасывается в близлежащую реку, впадающую в небольшое озеро, поскольку она не вызывает никакого теплового или химического загрязнения.

Больница д-ра Агриппы Ионеску, Румыния

Спа-центр Therme Bucharest Spa на сегодняшний день является крупнейшей частной инвестицией в геотермальный проект в Румынии. Компания получила необходимые лицензии на бурение и эксплуатацию новой геотермальной скважины. Линейный шахтный насос, установленный в скважине, подаёт геотермальную воду до 90°C на установку рядом со спа-центром. После обработки для удаления всех потенциально вредных компонентов геотермальная вода используется в одном крытом и девяти открытых бассейнах для оздоровительных и рекреационных купаний. Вода в бассейнах рециркулируется, фильтруется и стерилизуется, а геотермальная вода добавляется для поддержания её температуры на уровне 33°C. Роскошная растительность из цветов и пальм в помещении индивидуально питается системой с компьютерным управлением. Геотермальная энергия также используется для нагрева обработанного воздуха в помещении, чтобы обеспечить комфортную атмосферу. Заведение открыто круглый год и может вместить более 16 тыс. посетителей одновременно.

Расширение геотермальной системы централизованного теплоснабжения «Орадя» — проект, который осуществляется в городе Орадя (Oradea) в западной Румынии и имеет более чем 40-летний опыт использования геотермальной энергии. Примерно в километре от производственной скважины в кампусе Университета Орадя (Universitatea din Oradea) была пробурена новая реинжекционная скважина, а недалеко от кампуса построена подстанция в средней спортивной школе. Линейный шахтный насос в геотермальной скважине университетского кампуса был заменён и теперь подаёт геотермальную воду с температурой около 85°C не только на университетскую подстанцию, но и на новую в школе. Новая подстанция обеспечивает централизованное теплоснабжение средней школы и нескольких других близлежащих зданий, а остальное используется в университетской подстанции. Годовой объём геотермальной воды из добывающей скважины — около 21 тыс. м³ (около 20% используется университетской подстанцией). Ежегодное использование геотермальной энергии на новой подстанции составляет около 4,7 ГВт, заменяя тепло, вырабатываемое когенерационной электростанцией на природном газе в Ораде. Теплообменники на подстанции университета были заменены более крупными, и теперь температура отработанной геотермальной воды опустилась ниже 40°C, поэтому она может использоваться повторно.

Геотермальное бурение в городе Ораде

Самой важной системой геотермальных тепловых насосов (GHP) в Румынии является инфраструктура ELI-NP Extreme Light, которая построена в пригородном районе Бухареста Мэгуреле (Magurele). ELI-NP — первый паневропейский исследовательский центр, построенный в Восточной Европе и ориентированный на высокоуровневые исследования лазеров сверхвысокой интенсивности. Мощность отопления и охлаждения находится в диапазоне 5,4 МВт при общей кондиционируемой площади 27 тыс. м². Грунтовой теплообменник состоит из 1080 скважин глубиной 125 м, суммарная длина скважин 135 тыс. м. Общая инвестиционная стоимость около €356 млн оплачивается в основном за счёт выделенных для Румынии структурных фондов Евросоюза. К сожалению, за последние три года в секторе «неглубокой» геотермальной энергетики не произошло серьёзного прогресса.

Инженерные системы центра ELI-NP

В Румынии было зарегистрировано 40 геотермальных проектов прямого использования, 34 — купальных, 19 — для индивидуального отопления помещений, 14 — для тепличного хозяйства, 12 — для централизованного отопления, два — для промышленного использования и один для рыборазведения. Из большинства пунктов сообщалось о многовариантном использовании.

Таким образом, индивидуальное отопление помещений составило 29,63 МВт и 207,28 ТДж/год, централизованное теплоснабжение — 78,31 МВт и 616,17 ТДж/год, тепличное отопление — 15,69 МВт и 80,49 ТДж/год, рыбоводство — 4,78 МВт и 9,5 ТДж/год, сушка сельхозпродуктов — 6,32 МВт и 12,7 ТДж/год, термические промышленные процессы — 3,75 МВт и 6,84 ТДж/год, купальни — 66,65 МВт и 492,34 ТДж/год и геотермальные тепловые насосы — 40 МВт и 480 ТДж/год. В целом по Румынии: 245,13 МВт и 1905,32 ТДж/год [15].

9.15. Сербия

В Сербии горячая термальная вода в настоящее время используется более чем в 50 местах для бальнеологических целей, спорта и отдыха. Использование геотермальной энергии для отопления, а также в сельском хозяйстве и промышленных процессах также существует, но лишь в нескольких местах. Геотермальная энергия для отопления обычно применяется в системах, связанных с курортами и бальнеологией, в то время как централизованное теплоснабжение, основанное на геотермальной энергии, встречается редко. Однако растёт интерес к использованию «неглубоких» систем геотермальных тепловых насосов для отопления отдельных коммерческих и жилых зданий. Общая тепловая мощность всех гидро-геотермальных скважин в Сербии составляет около 200 МВт, а в Паннонском бассейне (Pannonian basin) — 82,5 МВт. До настоящего времени 24 гидрогеотермальные системы были построены в Паннонской низменности. Все они находились в эксплуатации до 1990 года, времени пика добычи, когда было произведено около 1,6 млн м³ термальной воды, которая использовалась для отопления, бальнеотерапии, сельского хозяйства и промышленных процессов. В других геотермально активных провинциях термальные воды используются в основном для лечения, спорта и отдыха, а в меньшей степени для отопления курортных и сельскохозяйственных сооружений. В последнее десятилетие интерес к геотермальной энергии возродился в связи с ростом стоимости ископаемого и ядерного топлива. Наибольший интерес в Сербии вызывает использование геотермальных источников для аквапарков и оздоровительных центров.

Термальный водопад на спа-курорте «Баня Ковиляча» (Banja Koviljača), Сербия

В стране имеется 66 проектов, регистрирующих прямое использование геотермальной энергии: 49 предназначены для водолечения, 21 — для централизованного отопления, восемь — для тепличного хозяйства, три — для применения в животноводстве, по одному — для сушки сельскохозяйственных культур и на объектах рыборазведения. Некоторые проекты предполагают мультивариантное использование. По оценкам, в настоящее время используется 1005 геотермальных теплонасосных установок мощностью от 10 до 40 кВт, работающих 2860 часов с полной нагрузкой в год. Большинство из этих установок используют водные источники со сдвоенными вертикальными грунтовыми системами.

Природные термальные источники Сербии

Общие величины мощности и потребления геотермальной энергии объектами прямого использования в стране составляют: 12,818 МВт и 245,119 ТДж/год для индивидуального отопления помещений; 41,484 МВт и 503,053 ТДж/год — для централизованного теплоснабжения; 45,06 МВт и 89,329 ТДж/год — для тепличного отопления; 1,653 МВт и 22,924 ТДж/год — для рыбоводства; 3,947 МВт и 85,854 ТДж/год — для животноводства; 0,967 МВт и 26,868 ТДж/год — для сельскохозяйственной сушки; 33,773 МВт и 628,581 ТДж/год — для купален и бассейнов, а также 15,6 МВт и 124,413 ТДж/год для геотермальных тепловых насосов. В общей сложности имеем 115,302 МВт и 1726,141 ТДж/год [16].

Природные термальные источники Сербии

9.16. Словакия

Геотермальная энергия в данной стране используется для производства тепла из 114 скважин на 74 участках. Следуя давней традиции использования геотермальных вод, начатой ещё в Средневековье, сектор отдыха (с бальнеотерапией или без неё) остаётся преобладающим видом использования геотермальных вод в Словакии. В настоящее время в Словакии действуют четыре геотермальные станции централизованного теплоснабжения (фактически гибридные, так как они объединены с котлами на природном газе), расположенные в крупных городах. Только пять скважин обеспечивают 11% установленной мощности (21,9 МВт), что даёт наибольшую тепловую мощность на скважину — 1,53 МВт. В 2017 году средняя тепловая мощность достигла 7,65 МВт по всем четырём районам, при производстве 159 ТДж тепловой энергии.

В 2017 году была введена в эксплуатацию новейшая установка, использующая геотермальную воду со свободным расходом 10 л/с и с температурой на устье скважины 92°C, поддерживающая двухпластинчатый теплообменник с паспортной ёмкостью 2×1,55 МВт. Затем отработанная тёплая вода каскадом направляется в небольшой оздоровительный центр и термальный спа-центр и далее сбрасывается на поверхность.

Индивидуальное отопление помещений в качестве первичной утилизации происходит на девяти объектах. Однако в некоторых случаях тепловая энергия расходуется на другие цели, такие как теплицы или спа-салоны. Довольно уникальный вид использования геотермальных вод заключается в нагревании шахтного воздуха наряду с подачей тепла в теплицы. Установленная мощность равна 34,6 МВт, что составляет 14% от общего объёма. В 2017 году средняя мощность скважин составила 9,56 МВт, при выработке 273 ТДж тепла (14%) и совокупной добыче геотермальных вод 22106 м³ в год. Сельское хозяйство использует геотермальные воды в основном для обогрева теплиц, используя 13 скважин на 12 участках, из которых десять работают в крупных городах.

Крупный спа-центр Пьештяны (Kúpele Piešťany) использует термальные вόды 67–69 °C

В некоторых поселениях геотермальная вода сезонно используется для отопления помещений и открытых бассейнов. Под «рекреацией» подразумевается использование геотермальных вод для обогрева бассейнов и не применяемых для лечебных воздействий или реабилитационных процедур. Существует 47 скважин, питающих 35 участков, где геотермальная энергия используется для обогрева бассейнов, как открытых, так и закрытых. Рекреация обеспечивается за счёт геотермальных вод в общей сложности в 18 из 22 мест, где в настоящее время добываются термальные воды. В текущей базе данных перечислены 13 объектов, где 39 скважин снабжают термальной водой лечебные учреждения (бальнеология). Термальные курорты в Словакии решают широкий спектр проблем со здоровьем, поддерживая процессы как заживления, так и восстановления. Помимо водных процедур геотермальные воды низкой минерализации и температуры используются для питья и массажа. Скважины на бальнеологических курортах в совокупности поставляют 5 млн м³ геотермальных вод. Использование скважин с заявленным лечебным эффектом воды строго регламентируется, и операторы обязаны обеспечивать точный и регулярный контроль качества и количества подземных вод, что приводит, как правило, к меньшему забору по сравнению с доказанным дебитом. По сравнению с другим целевым назначением скважины на лечебных курортах работают 365 дней в году. В стране действуют два объекта, где геотермальная вода применяется для рыбоводства.

Сезонное использование геотермальных вод предназначено для культивационных бассейнов, однако термальная вода на этих объектах эксплуатируется в основном для отдыха и индивидуального обогрева помещений. Бытовые и крупномасштабные установки, пользующиеся неглубокой геотермальной энергией, имеют ограниченный рынок сбыта из-за большой существующей сети поставок природного газа. Основная оценка применения неглубокой геотермальной энергии может быть получена из доли тепловых насосов на рынке.

По крупным установкам авторы материала предпочитают ссылаться на статистику, представленную на EGC 2016, чтобы не делать предположений о бытовых установках. В общей сложности сообщается об использовании геотермальных тепловых насосов в десяти локациях.

Подводя итоги, отметим, что 68 объектов применяют геотермальную энергию для отопления, из них 39 объектов для купания, 11 — для сушки сельскохозяйственных культур, шесть — для промышленного применения, четыре — для централизованного теплоснабжения и один объект для рыбоводства.

Итак, для Словакии по категориям использования известны следующие цифры: 34,6 МВт и 273,2 ТДж/год используются для индивидуального отопления помещений; 21,9 МВт и 159,5 ТДж/год — на услуги централизованного отопления; 45,02 МВт и 229,3 ТДж/год — для отопления теплиц; 0,18 МВт и 0,4 ТДж/год — для рыбоводства; 127 МВт и 1325 ТДж/год — для купален и бассейнов и 1,6 МВт и 13,5 ТДж/год для геотермальных тепловых насосов, что в общей сложности составляет 230,3 МВт и 2000,9 ТДж/год [17].

9.17. Словения

Индивидуальное отопление помещений горячей термальной водой осуществляется в 20 местах, преимущественно на термальных курортах, в основном через теплообменники. Установки GHP, как правило, большой мощности, теперь монтируются для повышения температуры термальной воды в 20 местах. Ведущая категория прямого использования тепла геотермальной воды в стране — для плавания и купания (включая бальнеологию), реализуемая в 25 населённых пунктах. Существует 15 термальных курортов и здравниц, а также десять рекреационных центров (семь из них при гостиницах), где бассейны площадью 51,6 тыс. м² и объёмом 67160 м³ нагреваются геотермальной водой прямо или косвенно через теплообменники или геотермальные тепловые насосы (GHP). Температура устьевой воды на термальных курортах колеблется от 21,5 до 76°C. Единственная геотермальная система централизованного теплоснабжения работает в настоящее время в городе Лендаве (Lendava), где обогревается много общественных зданий (школа, детский сад, штаб-квартиры Petrol Geo и т. д.) и многоквартирных домов (всего 65 тыс. м²).

Спа-центр Rimske Terme около города Лашко (Laško) в восточной части Словении

В восточной части Словении отопление теплиц с использованием геотермальной воды началось в 1962 году. Они занимают 4,5 га для выращивания цветов, в основном, для внутреннего рынка. В другом районе для обогрева 1 га теплицы по производству томатов используется уже термически отработавшая вода, поступающая из системы централизованного теплоснабжения с температурой 40°C. Построены также теплицы площадью 4 га для выращивания орхидей как для внутреннего, так и для внешнего рынков. Вступили в строй новые теплицы площадью 9 га для выращивания томатов, а также экзотических фруктов. Охлаждение воздуха в гостиницах и других туристических комплексах, использующих геотермальную энергию, для шести известных населённых пунктов документировано неполно.

Плавление снега — относительно новый вид прямого использования в стране, оно реализовано в трёх населённых пунктах и использует отработанное геотермальное тепло для обогрева тротуаров, двух футбольных полей при отеле и трёх полей в других местах. Геотермальные тепловые насосы используются на семи базах отдыха и на двенадцати оздоровительных или спа-курортах, а также в двух других пунктах. Установки GHP, как правило, большой мощности (13,2 МВт в целом), используются в системах с открытым контуром для повышения температуры термальной воды при дальнейшем использовании в бассейнах и для обогрева помещений или просто для поддержания температуры воды в бассейнах и центрального отопления. Существует около 12,1 тыс. действующих малых установок GHP (обычно по 12 кВт), из которых 46% являются системами с разомкнутым контуром, 41% — с горизонтальными замкнутыми контурами и 13% — с вертикальными замкнутыми контурами. Имеются также установки GHP большей мощности (более 20 кВт), установленные примерно в 670 системах в общественных и других зданиях. Из них 530 единиц — разомкнутые системы водоводяного типа (79%), 107 единиц — вертикальные замкнутые системы (16%) и 33 (5%) — горизонтальные замкнутые системы. Часы работы при полной нагрузке обычно составляют менее 2000 ч/год.

В Словении имеется всего 31 локация, использующая геотермальную энергию непосредственно, из них 25 — для купания и плавания, 20 — для индивидуального отопления помещений, пять — для кондиционирования воздуха, по три — для обогрева теплиц и плавления снега и 16 — для других целей (в основном для нагрева бытовой горячей воды). Что касается геотермальных тепловых насосов, то 12,1 тыс. установок являются малыми (3–20 кВт) и 670 — большими (более 20 кВт), обеспечивая от 500 до 6600 эквивалентных часов полной тепловой нагрузки в год. Используются системы как с разомкнутым контуром (грунтовые), так и с замкнутым контуром.

Плавательный бассейн с тёплой термальной водой в спа-центре Terme Dobrna, Словения

Итак, 17,46 МВт и 161,42 ТДж/год предназначены для индивидуального отопления помещений; 2,21 МВт и 18,1 ТДж/год — для централизованного теплоснабжения; 3,22 МВт и 32,87 ТДж/год — для кондиционирования воздуха (охлаждения); 10,79 МВт и 111,57 ТДж/год — для теплиц; 1,03 МВт и 14,64 ТДж/год — для снегоплавления; 23,36 МВт и 197,33 ТДж/год — для ванн и плавательных бассейнов; 4,37 МВт и 42,79 ТДж/год — для бытового ГВС и 203,11 МВт и 1031,77 ТДж/год для геотермальных тепловых насосов. В общей сложности имеем: 265,55 МВт и 1610,49 ТДж/год при CF = 0,19 [18].

10. Содружество Независимых Государств

10.1. Республика Армения

Термальный источник на водном курорте Джермук (в 175 км от Еревана), Армения

Из этой страны не было получено ни одного доклада с обновлённой информацией, равно как и для конгрессов WGC 2015, 2010 и 2005. Приведённые здесь данные основаны на отчёте [19]. Геотермальная вода из одной действующей скважины продаётся как минеральная вода, а также используется для обогрева близлежащего гостевого дома. Две скважины производят углекислый газ CO₂, одна — для завода по розливу минеральной воды, а другая — для завода по производству сухого льда. Эти скважины также снабжают горячей водой санаторий «Анкаван» (Ankavan), предназначенный для лечения желудочных заболеваний.

Используя цифры [20], авторы предполагают, что на индивидуальное отопление помещений потребляется 0,5 МВт и 7,5 ТДж/год, и для бальнеологических целей — 1 МВт и 15 ТДж/год. В общей сложности для страны это составляет 1,5 МВт и 22,5 ТДж/год.

10.2. Республика Беларусь

Существующие в стране нормативные акты не требуют регистрации геотермальных установок в Министерстве минеральных ресурсов и охраны окружающей среды. Поэтому их точное число неизвестно и возможны только приблизительные оценки. Первые небольшие теплонасосные системы были установлены в 1997 году для отопления водопроводных и канализационных сооружений, преимущественно в Минском районе. В последующие годы ситуация постепенно менялась. В настоящее время общее число геотермальных установок в стране оценивается примерно в 300. Самая крупная установка существует в юго-западной части страны в тепличном комплексе «Берестье» в городе Бресте. Комплекс использует пресную тёплую грунтовую воду, получаемую из скважины глубиной 1000 м. Температура воды на устье достигает 24°C, а дебит скважины составляет около 42 м³/ч. На этом объекте работают два тепловых насоса мощностью 505 кВт каждый. Другие теплонасосные установки используют открытый циркуляционный контур для перекачки пресной воды или замкнутые системы с горизонтальными или вертикальными теплообменниками. Основными потребителями подземного тепла являются пограничный переход «Новая Рудня» на украинской границе, а также близлежащие жилые дома и церковь. Есть основания предполагать, что их выходная мощность недооценена. Несколько сотен небольших теплонасосных систем были установлены в частных коттеджах внутри и вокруг крупных городов. Большинство установок извлекают тепло из прохладных подземных вод неглубоких скважин, с температурой грунта 8–10°C в качестве первичного источника энергии, или имеют замкнутые горизонтальные циркуляционные контуры. Одна установка использует речную воду.

В общей сложности в стране насчитывается 28 локаций, использующих около 300 геотермальных тепловых насосов (в основном водных) общей мощностью 10 МВт и потреблением 137 ТДж/год [21].

10.3. Республика Грузия

Горячая скважина в Нокалакеви, Грузия

В Грузии геотермальная энергия прямого использования применяется в 42 пунктах: в 22-х для обогрева теплиц, в 19-ти — для купания и в одном для разведения рыбы. Отопление помещений и бытовое горячее водоснабжение распространено в районе Тбилиси. Сообщается также о пяти геотермальных теплонасосных установках в аэропорту Кутаиси.

Термальные источники около Вани, Грузия

В итоге 8,11 МВт и 261,04 ТДж/год расходуется на отопление помещений; 5,46 МВт и 172,2 ТДж/год — на услуги централизованного отопления; 18,12 МВт и 571 ТДж/год — на обогрев теплиц; 0,03 МВт и 1,1 ТДж/год — на рыбоводство; 37,45 МВт и 1180,72 ТДж/год — на лечебные цели и плавательные бассейны и 0,03 МВт и 0,16 ТДж/год — на геотермальные тепловые насосы. Суммарно: 69,2 МВт и 2186,22 ТДж/год [22].

10.4. Российская Федерация

Термальные источники в Республике Адыгея, Российская Федерация

Непосредственное использование геотермальных ресурсов наиболее развито в Курило-Камчатском регионе, Дагестане и Краснодарском крае. На востоке (полуостров Камчатка) и на юге России (Кавказский регион) геотермальная энергия применяется для теплоснабжения жилых домов и обогрева теплиц. Ряд населённых пунктов в России используют геотермальную энергию непосредственно: по семи для централизованного теплоснабжения и индивидуального отопления помещений, шесть — для обогрева теплиц, пять — для бассейнов и бальнеотерапии, два — для сушки сельскохозяйственной продукции, по одному для рыбоводства и промышленных целей. В шести населённых пунктах западной и центральной России эксплуатируются 1000 геотермальных теплонасосных установок, однако точных данных нет, поэтому сделана примерная оценка. Таким образом, 110 МВт и 2185 ТДж/год используются для индивидуального отопления помещений; 110 МВт и 2185 ТДж/год — для централизованного теплоснабжения; 160 МВт и 3279 ТДж/год — для тепличного хозяйства; 4 МВт и 63 ТДж/год — для рыбоводства; 4 МВт и 63 ТДж/год — для нужд животноводства; 4 МВт и 69 ТДж/год — для сушки сельскохозяйственных культур; 25 МВт и 473 ТДж/год — для тепловых промышленных процессов; 4 МВт и 63 ТДж/год — для бальнеотерапии и бассейнов; а также, по примерным оценкам,12 МВт и 95 ТДж/год для геотермальных тепловых насосов. В общей сложности это составляет 433 МВт и 8475 ТДж/год [23].

Горячие источники в Долине гейзеров в Кроноцком заповеднике на Камчатке, Россия

10.5. Украина

В десяти районах страны развито прямое использование геотермальной энергии. Три других района определены как имеющие «небольшие» объекты. Десять идентифицированных районов насчитывают в общей сложности 30 местоположений (городов и округов). Все они применяют геотермальное тепло как для индивидуального отопления помещений, так и для ванных комплексов. По оценкам, в целом по стране насчитывается 110 тыс. геотермальных тепловых насосов мощностью от 5 до 20 кВт каждый и общей мощностью 1600 МВт и 4990 ТДж/год. Единственным другим идентифицированным видом использования является бальнеотерапия — 6,96 МВт и 95,95 ТДж/год. Таким образом, общий объём использования по стране составляет 1606,96 МВт и 5085,95 ТДж/год [24].

11. Австралия и Океания

11.1. Австралия

Пять штатов — Новый Южный Уэльс, Квинсленд (Queensland), Южная Австралия, Виктория и Западная Австралия, — сообщают о 24 локациях с прямым использованием геотермального тепла. В их числе 21 объект пользуется геотермальными источниками для купания и плавания, два для рыборазведения, один для промышленных целей и один для кондиционирования воздуха.

Самыми популярными и крупными геотермальными источниками являются Хот-Спрингс (Peninsula Hot Springs) на полуострове Морнингтон (Mornington) к югу от Мельбурна, где спа-центр, использующий геотермальную воду с температурой 47°C, принимает 540 тыс. посетителей в год. По приближённым оценкам, в семи штатах и на одной внутренней территории Австралии оборудовано 3348 геотермальных теплонасосных установок, в основном это вертикальные (и горизонтальные) замкнутые системы, а также системы с водным источником.

В целом по категориям использования 2,5 МВт и 25 ТДж/год потребляется для кондиционирования воздуха; 2,9 МВт и 47 ТДж/год — для рыбоводства; 1,3 МВт и 21 ТДж/год — для промышленных целей; 26,7 МВт и 381 ТДж/год — для спа-процедур и плавания и 61 МВт и 379 ТДж/год — для геотермальных тепловых насосов. Итого суммарно 94,4 МВт и 853 ТДж/год [25].

11.2. Новая Зеландия

Десять локаций в стране непосредственно используют геотермальную энергию, как на северных, так и на южных островах страны. Из них в девяти местах геотермальные источники применяются для купален и бассейнов, в трёх — для индивидуального отопления помещений, по два — для централизованного теплоснабжения и рыбоводства, в одном — для промышленных процессов и в трёх для других целей (орошение, защита от замерзания и в туристическом парке).

В настоящее время используется не менее 126 геотермальных тепловых насосов с эквивалентной полной нагрузкой 2628 часов работы в год. Большинство являются системами с водным источником, но некоторые из них представляют собой либо вертикальные, либо горизонтальные системы замкнутого контура. Две крупнейшие установки находятся в аэропорту и ратуше в городе Крайстчёрче (Christchurch). Таким образом, по расчётам 31 МВт и 300 ТДж/год используются для отопления индивидуальных помещений; 31 МВт и 278 ТДж/год — для централизованного теплоснабжения; 24 МВт и 366 ТДж/год — для отопления теплиц; 17 МВт и 196 ТДж/год — для рыборазведения; 0,1 МВт и 2 ТДж/год — для животноводства; 304 МВт и 6220 ТДж/год — для тепловых промышленных процессов (в основном извлечения и сушки кремнезёма из геотермальных вод); 58 МВт и 1375 ТДж/год — для бассейнов; более 20 МВт и 391 ТДж/год — для геотермальных тепловых насосов; а также 33 МВт и 992 ТДж/год — для других целей. В общей сложности это составляет 519,1 МВт и 10120 ТДж/год [26].

11.3. Папуа — Новая Гвинея

Порт и вулкан Рабаул (Rabaul) на острове тонн для NOX. Новая Британия, Папуа — Новая Гвинея

Геотермальные ресурсы на острове Лихир (Lihir) используются для выработки электроэнергии для нужд золотого рудника. На острове Новая Британия (New Britain) низкоэнтальпийное тепло применяется для варки яиц мегаподов (большеногов), которые используют горячую землю для инкубации своих яиц, а затем их собирают местные жители. Горячие источники на северной оконечности острова используются местными жителями для купания. Основываясь на оценках WGC 2010, прямое использование для лечебного купания оценивается в 0,1 МВт и 1 ТДж/год [9].

Экономия энергии

Геотермальная энергия — внутренний источник устойчивой и возобновляемой энергии для каждой страны — может заменить другие формы энергии, особенно ископаемое топливо. Для многих стран геотермальная энергия приводит к снижению их зависимости от импортируемого топлива, а для всех стран это означает элиминацию загрязняющих веществ, таких как частицы углерода и парниковые газы. В данном разделе предпринята попытка количественно оценить экономию ископаемого топлива, используя коэффициент эффективности 0,35, если конкурирующая энергия используется для выработки электроэнергии, и 0,7, если она используется непосредственно для производства тепла, например, в печах.

Используя величину 1020887 ТДж/год энергии, потреблённой к 2020 году (табл. 1 из [27]), и в предположении, что баррель нефти содержит 6,15×109 Дж и топливо используется для выработки электричества, найдём, что экономия составит 474 млн баррелей нефти или 64,4 млн тонн нефти в год (300 фунтов / баррель = 136 кг / баррель = 42 галлона / баррель = 159 л / баррель × плотность = 0,855 кг/л). Если бы нефть использовалась непосредственно для производства энергии путём её сжигания для отопления, то экономия составила бы 237 баррелей или 32,2 тонны. Фактическая экономия, скорее всего, находится где-то между этими двумя значениями. Отметим, что 474 млн баррелей — примерно 1,6 дня мирового потребления нефти.

По данным Ливерморской национальной лаборатории им. Эрнеста Лоуренса, подготовленным для Министерства энергетики США [28], а также [29], следующие виды сбережения (за счёт их уменьшения) были бы реализованы для углерода CO₂, SOX, NO_x. По сравнению с использованием электроэнергии экономия углерода даст следующие цифры: 20,32 т/ТДж из природного газа, 86,81 т/ТДж из нефти или 100,82 т/ТДж из угля при общей экономии при производстве углерода в 14,81; 63,38 или 7362 млн тонн, соответственно. Аналогично, используя данные 193 кг/ МВт·ч (53,6 т/ТДж), 817 кг/ МВт·ч (227 т/ТДж) и 953 кг/ МВт·ч (264,7 т/ТДж) для выбросов углекислого газа при производстве электроэнергии из природного газа, нефти и угля, снижение выбросов CO₂ составит 54,27; 229,88 и 268,07 млн тонн, соответственно.

Экономия SOX и NO_x при производстве электроэнергии из природного газа, нефти и угля будет 0,33; 1,39 и 1,51 млн тонн для SOX, и 14,06; 42,22 и 45,76 тыс. тонн для NO_x.

Если бы тепло вырабатывалось при сжигании этих видов топлива, выбросы углерода, CO₂, SOX и NO_x составили бы половину этих значений. Фактическая экономия, разумеется, окажется где-то между этими значениями, поскольку для отопления и выработки электроэнергии будет использоваться смесь этих видов ископаемого топлива. Если рассматривать сокращение выбросов при работе GHP в режиме охлаждения, который не является геотермальным, то это эквивалентно дополнительной ежегодной экономии примерно 122 млн баррелей (18,1 млн тонн) мазута и сокращению углеродного загрязнения на 15,5 млн тонн от сжигания мазута для производства электроэнергии. Это предполагает, что годовая энергия, используемая при охлаждении, составляет примерно половину той, которая используется в режиме нагрева. Приведённые выше цифры обобщены в табл. 2.

Скважины

Рассматриваются скважины, пробуренные в течение 2015–2019 годов как для целей геотермальной электроэнергетики, так и для прямого использования.

В период 2015–2019 годов в 42 странах было пробурено около 2647 скважин как для производства электроэнергии, так и для прямого использования геотермального тепла. Неглубокие скважины для тепловых насосов не включены в эти цифры, но, вероятно, составляют примерно 20 тыс. скважин глубиной до 100 м. Это 3,6% годового прироста за период 2010–2014 годов (также для 42 стран). В среднем на страну приходится 63 скважины. Страны, пробурившие более 100 скважин: Китай, Турция, Кения, Индонезия и Коста-Рика (в порядке убывания). По типам скважин: 43,2% были пробурены для выработки электроэнергии, 40,5% — для непосредственного использования, 8,7% — комбинированных теплоэнергетических и 7,6% — исследовательских или градиентных. Общая глубина пробуренных 42 странами скважин составила 4464 км, то есть в среднем по 1,69 км на скважину по сравнению с 4,3 км в 2010–2014 годах; однако средняя глубина скважин для прямого использования будет меньше.

Страны, пробурившие в общей сложности более 100 км скважин за этот период: Китай, Кения, Турция и Индонезия (в порядке убывания, Китай пробурил 1624 км). Региональные вклады по бурению скважин: 15% в Африке по четырём странам (396 скважин); 58% в Азии по девяти странам (1537 скважин); 10,5% в Северной и Южной Америке по девяти странам (278 скважин); 12,2% в Европе по 18 странам (322 скважины); 4,3% в Океании по двум странам (114 скважин).

Персонал

Оценим количество человеко-годов профессионального персонала, работающего в геотермальной энергетике, для производства электроэнергии и прямого использования, в течение 2015–2019 годов.

На период 2015–2019 годы для 59 стран было доложено о 34,5 тыс. человеко-лет профессиональных усилий, направленных на разработку геотермальной энергии, как для электроэнергии, так и для прямого использования (никакого различия между ними не проводилось). Данные ограничены персоналом с высшим образованием. Средний показатель составил 585 человеко-лет на страну за пятилетний период (117 человеко-лет в год для страны). Это почти такое же общее количество по сравнению с 2010–2015 годами, но для 52 стран отмечается снижение на 12% по стране. Страны с более чем 100 человеко-лет в год: Франция, США, Россия, Исландия, Бельгия, Украина, Норвегия, Грузия и Италия (в порядке убывания); однако цифры являются приблизительными, поскольку данные для нескольких лет в течение пятилетнего периода отсутствовали или оценивались приближённо. Распределение профессиональной занятости по категориям: 13,5% — в правительстве, 23,5% — в коммунальных службах, 10,9% — в университетах, 1,8% платных иностранных консультантов, 0,7% — в программах иностранной помощи и 49,6% — частные предприятия. В этом случае параметр человеко-лет для проектов прямого использования меньше.

Региональные данные для 59 стран: 5,1% в Африке по девяти странам (350 чел.-лет в год); 11,4% в Северной и Южной Америке по 11 странам (787 чел.-лет в год); 33,1% в Европе по 27 странам (2288 чел.-лет в год); 44,0% в Азии по десяти странам (3037 чел.-лет в год); 6,4% в Океании по двум странам (445 чел.-лет в год).

Инвестиции

Оценим общий объём инвестиций в разработку геотермальной энергии для производства электроэнергии и прямого использования в течение 2015–2019 годов.

Примерно $22,262 млрд были инвестированы в геотермальную энергию 53 странами за период 2015–2019 годов, как для генерирования электроэнергии (64%), так и для прямого использования (36%), что примерно на 11,1% больше, чем в 2010–2014 годах для 49 стран. Средний показатель составил $420 млн на страну, причём страны, инвестирующие более $500 млн: Индонезия, Турция, Китай, Тайвань, Кения, Республика Корея, Мексика, Чили и Италия (в порядке убывания). По категориям инвестиций: 27,9% приходилось на использование электроэнергии в 16 странах; 15,4% приходилось на прямое использование в 30 странах, 32,4% — на разработку месторождений, включая эксплуатационное бурение и наземное оборудование, в 33 странах; 24,3% — на НИОКР, включая разведку на поверхности и разведочное бурение, в 47 странах на общую сумму $22,262 млрд. В табл. 3 перечислены некоторые существенные вклады прямого геотермального использования в экономику стран. И снова инвестиции в проекты прямого использования меньше.

Перечислим региональные инвестиции непосредственно по континентам нашей планеты: 6,3% в Африке по семи странам ($1,412 млрд); 10,2% в Северной Америке и Южной Америке по 11 странам ($2,275 млрд); 8,7% в Европе по 22 странам ($1,926 млрд); 0,6% в Океании по двум странам ($0,143 млрд).

Примечания

Как и в предыдущих отчётах WGC, несколько стран выделяются в качестве основных производителей и потребителей геотермальных вод для прямого использования (Китай, США, Швеция, Турция, Япония, Германия, Исландия, Финляндия, Франция и Канада), однако в большинстве стран развитие идёт медленно. Это неудивительно, поскольку основным конкурентом является ископаемое топливо. Ещё одно препятствие — высокие первоначальные инвестиционные затраты на геотермальные проекты. Однако многие страны проводят необходимую подготовительную работу, инвентаризацию и количественную оценку своих ресурсов в рамках подготовки к последующему развитию при улучшении экономической ситуации, когда правительства и частные инвесторы смогут увидеть преимущества собственных, отечественных возобновляемых источников энергии. Это верно для многих Восточно-Африканских стран, таких как Джибути, Эритрея, Малави, Мозамбик, Руанда, Танзания, Уганда, Замбия и Зимбабве, которые обладают потенциальными геотермальными ресурсами, связанными с Восточно-Африканской рифтовой долиной.

В табл. 3 указаны страны, в которых прямое использование геотермальной энергии обеспечивает значительный вклад в их энергетические потребности. Распределение потребления геотермальной энергии по континентам показано в табл. 4, из которой следует, что Азия и Европа являются лидерами, причём 57 из 88 стран сообщили о 77% установленной мощности [ МВт] и 80,6% прямого применения [ТДж/год].

С ростом интереса к геотермальным (грунтовым) тепловым насосам стало очевидным, что геотермальная энергия может эксплуатироваться в любом месте, причём как для отопления, так и для охлаждения. В настоящее время GHP составляют 72% по установленной мощности [ МВт] и 58,8% по годовому потреблению энергии (ТДж/год), как это показано на рис. 1 и 2 [27]. Этот вид геотермального энергопотребления возрос с 2015 года. Геотермальные ресурсы с низкой и умеренной температурой также используются на комбинированных теплоэлектростанциях (ТЭС), где горячая вода, часто с температурой ниже 100°C, сначала проходит через бинарную электростанцию (органический цикл Ренкина), затем распределяется для отопления помещений, плавательных бассейнов, теплиц, промышленного применения и/или рыбоводных прудов, прежде чем она закачивается обратно в водоносный горизонт. Проекты ТЭС, безусловно, максимизируют использование ресурсов при одновременном повышении рентабельности инвестиций. Это было показано в Исландии, Австрии и Германии, а также в кампусе Технологического института Орегона в городе Кламат-Фолс (штат Орегон, США).

Ключевые параметры и пояснения часто отсутствовали в докладах с обновлёнными данными по странам для WGC 2020, используемых в этом всемирном резюме. Некоторые данные оказались ошибочными или неверно представленными, например, с коэффициентами мощности более 1,0. Были предприняты усилия для исправления этих ошибок, в том числе сделаны дополнительные оценки на основе доступной информации.

Несмотря на эти расхождения, работа над данным обзором оказалась полезной, поскольку она позволила продемонстрировать, что прямое применение геотермальных ресурсов с низкой и умеренной температурой при соответствующих условиях является экономически целесообразным и может внести значительный вклад в энергетический баланс страны или региона. По мере истощения ископаемого сырья и роста цен на нефть и газ геотермальная энергия станет экономически выгодным альтернативным источником энергии.

Несмотря на то, что первоначальные затраты на разработку геотермального ресурса высоки (разведка, бурение скважин, строительство трубопроводов и установок), долгосрочные затраты в данном случае весьма невелики. По сравнению с 2015 годом прямое использование геотермальной энергии увеличило свой вклад в мировой годовой энергетический баланс примерно с половины до одного дня в год.

На момент написания данного материала (декабрь 2019 года) стоимость сырой нефти составляла $63 за баррель, но в последние годы менялась в пределах от $40 до $80 за баррель. Однако, когда геотермальная энергия становится более конкурентоспособной с ископаемым топливом, особенно если к ценам на последнее применяются углеродные штрафы, и лучше понимаются и принимаются экологические выгоды, развитие потребления «естественного тепла Земли» должно ускориться. Этот рост хорошо проиллюстрирован в табл. 5 и 6 (табл. 8 и 9 из [27]) и на рис. 1 и 2 [27].

Рис. 1. Установленная мощность прямого использования геотермальной энергии и ежегодное потребление в 1995–2020 годах

Рис. 2. Мировое потребление геотермальной энергии прямого использования в 1995–2020 годах

Важной задачей в геотермальном сообществе является распространение информации о геотермальной энергии, её различных применениях и многочисленных экономических и экологических выгодах, которые могут быть получены от её использования.

Декларация конкурирующих интересов

Авторы не сообщают о каких-либо заявлениях о заинтересованности.

Благодарности

Джон Лунд и Анико Тот

Джон Лунд (John W. Lund) и Анико Тот (Aniko N. Toth), авторы оригинального материала Direct Utilization of Geothermal Energy: 2020 Worldwide Review, хотели бы поблагодарить многих специалистов, предоставивших обновлённые документы по странам с данными, которые было трудно найти или вычислить. Эти цифры должны быть рассчитаны либо непосредственно авторами из стран, данные по которым предоставлялись, либо авторами оригинального материала. Джон Лунд и Анико Тот надеются, что их оценки геотермальной мощности и использования достаточно точны, однако они приветствуют любые предложения по изменениям или корректировкам.

Авторы хотели бы также посвятить эту статью двум ведущим специалистам, профессионалам в сфере прямого использования геотермальной энергии: во-первых, Миклошу Арпаши (Miklos Arpasi, 1945–2018), венгерскому геологу, который работал в Венгерской нефтегазовой компании (MOL), занимавшейся проектами непосредственного использования геотермальной энергии в Венгрии. Он был автором многих исследований и публикаций.

В Албании Альфред Фрашери (Alfred Frasheri, 1935–2018) был известным инженерным геологом и геофизиком на геолого-минералогическом факультете Государственного университета Тираны (Universiteti i Tiranës, Албания) и многое сделал для содействия прямому применению геотермальной энергии в данной стране.

Также, хотя он не был вовлечён в работу по непосредственному использованию геотермальных источников, необходимо вспомнить Руджеро Бертани (Ruggero Bertani, 1956–2018). Он был известен своей работой с международным концерном ENEL (Ente Nazionale per l«Energia Elettrica) в Риме в качестве директора Департамента инноваций ENEL Green Power и в качестве менеджера по развитию геотермальной бизнеса в международном отделе компании ENEL, был автором докладов на World Geothermal Congress 2010 и 2005, представив важные обновлённые данные по мировому производству и использованию геотермальной энергии, а также являлся президентом Европейского совета по геотермальной энергетике (European Geothermal Energy Council, EGEC).

Наконец, Джон Лунд хотел бы поблагодарить свою супругу Еву за помощь в редактировании данного (оригинального) материала.