Уголь был одним из главных источников энергии в Нидерландах на протяжении столетий, но с открытием в 1950–1960х гг. богатых месторождений газа доля угля в энергетическом балансе значительно упала, а старые шахты стали закрывать. Одна из таких шахт в городе Херлен (Heerlen) три десятилетия простояла затопленная и никому не нужная, пока группа энтузиастов не решила превратить ее в экологически чистый, экономически выгодный и к тому же неиссякаемый источник тепловой энергии. Главной движущей силой затеи выступили две женщины: Рит де Вит (Riet de Wit), заместитель мэра Херлена, и член муниципалитета, курирующий в нем сферу экономики и занятости населения, а также Элианне ДемоллинСхнейдерс (Elianne DemollinSchneiders). Рит взяла на себя организационные вопросы, а Элианне — научную составляющую. Именно ДемоллинСхнейдерс, специалиста по энергетике, участники предприятия называют «мамой» всего проекта и его лидером. Конечно, на одном энтузиазме далеко не уедешь, потому для реализации плана двум энергичным дамам потребовалось создать кооперацию ряда компаний и организаций не только из Нидерландов, но также из Великобритании, Германии и Франции. Это предприятие получило имя Minewater Project. Оно явно указывает на главное богатство, которым решили распорядиться партнеры, — воду в старой шахте. Нет, пить ее голландцы не собирались. Напротив, водичка эта вызывала беспокойство в связи с потенциальной опасностью загрязнения поверхностных вод и, в конечном счете, питьевых источников. А вот на положительный потенциал этой воды долгое время никто внимания не обращал. Впервые о нем заговорила Элианне. И вот что из этого вышло. В рамках Minewater Project к сети штолен, лежащих глубоко под поверхностью, пробурили пять новых скважин (в пяти разных местах района), причем довели их аж до уровня 700 м. Вода, наполняющая старую шахту, на такой глубине, как оказалось, имела постоянную температуру в 32 °C. А это отличный источник энергии. Только нужно было умело им распорядиться. Как же работает теплоцентраль на основе шахты (minewater power station)?Насосы выкачивают воду с глубины 700 м наверх. Объем перекачки может достигать 80 м3/ч для каждой скважины. Не так уж много, если сравнить с достигнутым эффектом. По пути, правда, эта вода успевает чуть-чуть остыть — до 28 °C. Но не беда. Далее она попадает в тепловой насос, который забирает у нее энергию и передает другой воде, курсирующей в сети теплоснабжения Херлена. Точнее, эта вода обогревает здесь один район, пестуемый данным «зеленым» проектом: всего порядка 350 зданий, из которых более 200 составляют жилые дома. Практически все дома, подключенные к необычной теплоцентрали, — новые и были специально разработаны с учетом работы с этим геотермальным комплексом (кстати, они оснащены и традиционными системами обогрева — как запасными).Конечно, на работу теплового насоса, как и насосов, откачивающих воду из шахты, нужна электрическая энергия, но ее расход — намного меньше калорий, направляемых в батареи центрального отопления. Никакого нарушения закона сохранения — «лишняя энергия» забирается фактически из земных недр. Отдавшую же свое тепло «шахтную» воду возвращают обратно, чтобы она успела попутешествовать по чреву старой шахты и вновь нагреться. С учетом колоссального объема воды в шахте — круговорот этот проходит медленно. Интересно, что летом та же система потенциально способна превращаться в комплекс охлаждения зданий. Только для этого забор воды из шахты нужно будет переключить на значительно меньшую глубину (порядка 250 м). Там вода постоянно остается прохладной — 17 °C. Но эта часть проекта пока еще не реализована.В своем пресс-релизе Minewater Project называет тепло-станцию в Херлене первой в мире в своем роде, т.е. энергетической системой на основе затопленной шахты. Она была официально открыта осенью 2008 г., примерно через три года после старта работ. Голландцы уточняют — они не первые догадались использовать тепло воды из затопленных шахт, но раньше такого рода проекты были очень небольшими по масштабу и обогревали лишь по одному зданию. Создать аналогичный комплекс, обслуживающий большой район, — это совсем иной уровень сложности. И это пример, показывающий, какими нетрадиционными способами можно добиться сокращения сжигания ископаемого топлива, а заодно «вдохнуть жизнь» в депрессивные шахтерские регионы. Даже если считать, что все электричество, необходимое для работы комплекса Minewater Project, получено на тепловых электростанциях, эффект заметен: в релизе проекта сообщается, что в результате запуска геотермальной теплоцентрали выброс CO2 (в расчете на эти 350 зданий) в сравнении с классическими системами отопления сократился на 55 %.Minewater Project — проект не только голландский. Упомянутое ранее сотрудничество со специалистами из других стран Европы родилось неспроста: там полным-полно небольших шахтерских городков, испытывающих те же проблемы после закрытия шахт, какие выпали десятилетия назад на долю Херлена. Причем в некоторых местах такие закрытия произошли сравнительно недавно — в 1990х гг. ХХ в.А ведь энергетическая самодостаточность, экологический и выгодный источник тепла — хорошая основа для подъема экономики города, привлечения в него людей, компаний, новых проектов. Потому Minewater Project намерен распространить опыт Херлена на другие сообщества. В частности, на германский Ахен (Aachen) и шахтерские поселки во французской Лотарингии. В последней, кстати, отдельные заброшенные шахты уходят на два километра под землю — легко представить, какой это геотермальный потенциал. Единственное ограничение — такого рода система хороша, только если геотермальный источник тепла и обогреваемые здания находятся рядом. Тянуть трубы далеко — потерять практически всю выгоду от даровой энергии, «поднимаемой» наверх. Почему же тогда просто не начать бурить повсеместно скважины на большие глубины да прокачивать через них воду? Тут главное отличие — объем воды, находящейся в каждый момент времени на глубине. В пустой шахте этот объем — просто колоссален, и он многократно превышает объем той воды, что курсирует по трубам отопления. Именно в этом случае обеспечивается хорошая эффективность теплового насоса. А простое бурение в толще грунта и скал такого эффекта не даст. Но что с выгодой для конечного потребителя? Оказывается, для него стоимость геотермального тепла получается примерно той же, что была с традиционными системами отопления, использующими в качестве источника энергии ископаемое топливо. Зачем же, спрашивается, огород городить? Инициаторы проекта отмечают, что цены на ископаемое топливо подвержены колебаниям и могут взлететь очень заметно, а соответственно, повысятся затраты на обогрев. С геотермальным же теплом — все предсказуемо и надежно. Городок, обогревающий себя таким способом (пусть пока речь идет только об одном районе), получает своего рода независимость от ситуации на мировых рынках нефти и газа. Стабильность необычного источника энергии — качество сегодня едва ли не более ценное, чем его относительно невысокая цена.
Затопленные шахты принуждают отдавать людям тепло
Опубликовано в журнале СОК №1 | 2009
Rubric:
Тэги:
В одном небольшом городке более 30 лет пребывала в забвении «выпотрошенная» угольная шахта. Но вот инженеры и ученые посмотрели на это сокровище новым взглядом. И теперь бывшая шахта обогревает зимой свыше 200 домов, десятки магазинов, один супермаркет, культурный центр, библиотеку, подземную парковку и офисное здание. При этом не сжигается ни грамма угля.