Геотермальная энергетика в россии. Геотермальная энергетика

По мере развития и становления общества человечество стало искать все более современные и при этом экономичные способы получения энергии. Для этого сегодня возводятся различные станции, но в то же время широко используется энергия, содержащаяся в недрах земли. Какой она бывает? Попробуем разобраться.

Геотермальная энергия

Уже из названия понятно, что она представляет собой тепло земных недр. Под земной корой располагается слой магмы, являющийся огненно-жидким силикатным расплавом. Согласно данным исследований, энергетический потенциал этого тепла намного выше энергии мировых запасов природного газа, а также нефти. На поверхность выходит магма — лава. Причем наибольшая активность наблюдается в тех слоях земли, на которых находятся границы тектонических плит, а также там, где земная кора характеризуется тонкостью. Геотермальная энергия земли получается следующим образом: лава и водные ресурсы планеты соприкасаются, в результате чего вода начинает резко нагреваться. Это приводит к извержению гейзера, формированию так называемых горячих озер и подводных течений. То есть именно тем явлениям природы, свойства которых активно используются как энергии.

Искусственные геотермальные источники

Энергия, содержащаяся в недрах земли, должна использоваться грамотно. Например, есть идея создания подземных котлов. Для этого нужно пробурить две скважины достаточной глубины, которые будут соединяться внизу. То есть получается, что практически в любом уголке суши можно получать геотермальную энергию промышленным способом: через одну скважину будет закачиваться холодная вода в пласт, а через вторую - извлекаться горячая вода или пар. Искусственные источники тепла будут выгодны и рациональны, если получаемое тепло будет давать больше энергии. Пар можно направлять в турбогенераторы, в которых будет вырабатываться электричество.

Конечно, отобранное тепло - это всего лишь доля того, что имеется в общих запасах. Но следует помнить, что глубинный жар будет постоянно пополняться вследствие процессов сжатия горных пород, расслоения недр. Как говорят специалисты, земная кора аккумулирует тепло, общее количество которого в 5000 раз больше теплотворной способности всех ископаемых недр земли в целом. Получается, что время работы подобных искусственно созданных геотермальных станций может быть неограниченным.

Особенности источников

Источники, позволяющие получить геотермальную энергию, практически невозможно использовать полностью. Существуют они в 60 с лишним странах мира, при этом больше всего наземных вулканов на территории Тихоокеанского вулканического огненного кольца. Но на практике оказывается, что геотермальные источники в разных регионах мира совершенно разные по своим свойствам, а именно средней температуре, минерализации, газовому составу, кислотности и так далее.

Гейзеры - источники энергии на Земле, особенности которых в том, что они с определенными промежутками извергают кипящую воду. После того как произошло извержение, бассейн становится свободным от воды, на его дне можно заметить канал, который уходит глубоко в землю. Гейзеры как источники энергии используются в таких регионах, как Камчатка, Исландия, Новая Зеландия и Северная Америка, а одиночные гейзеры встречаются и в некоторых других областях.

Откуда берется энергия?

Совсем близко к земной поверхности располагается неостывшая магма. Из нее выделяются газы и пары, которые поднимают и проходят по трещинам. Смешиваясь с подземными водами, они вызывают их нагревание, сами превращаются в горячую воду, в которой растворены многие вещества. Такая вода выделяется на поверхность земли в виде разных геотермальных источников: горячих ключей, минеральных источников, гейзеров и так далее. По мнению ученых, горячие недра земли - это пещеры или камеры, соединенные проходами, трещинами и каналами. Они как раз заполняются подземными водами, а совсем недалеко от них располагаются очаги магмы. Таким естественным образом и образуется тепловая энергия земли.

Электрическое поле Земли

Есть в природе еще один альтернативный источник энергии, который отличается возобновляемостью, экологической чистотой, простотой в использовании. Правда, до сих пор этот источник только изучается и не применяется на практике. Так, потенциальная энергия Земли кроется в ее электрическом поле. Получить энергию таким способом можно на основании изучения базовых законов электростатики и особенностей электрического поля Земли. По сути, наша планета с точки зрения электрической - это сферический конденсатор, заряженный до 300 000 Вольт. Его внутренняя сфера имеет отрицательный заряд, а внешняя - ионосфера - положительный. является изолятором. Через нее происходит постоянное течение ионных и конвективных токов, которые достигают силы во много тысяч ампер. Однако разница потенциалов между обкладками при этом не уменьшается.

Это говорит о том, что в природе есть генератор, роль которого состоит в постоянном восполнении утечки зарядов с обкладок конденсатора. В роли такого генератора и выступает магнитное поле Земли, вращающееся вместе с нашей планетой в потоке солнечного ветра. ЭнергиямагнитногополяЗемлиможет быть получена как раз путем подключения к этому генератору потребителя энергии. Чтобы сделать это, нужно выполнить монтаж надежного заземления.

Возобновляемые источники

Поскольку численность населения нашей планеты неуклонно растет, нам требуется все больше энергии, чтобы обеспечить население. Энергия, содержащаяся в недрах земли, может быть самой разной. Например, существуют возобновляемые источники: энергия ветра, солнца и воды. Они отличаются экологической чистотой, а потому использовать их можно, не боясь причинить вред окружающей среде.

Энергия воды

Этот способ используется уже на протяжении многих веков. Сегодня построено огромное количество плотин, водохранилищ, в которых вода используется для того, чтобы вырабатывалась электрическая энергия. Суть действия этого механизма проста: под влиянием течения реки вращаются колеса турбин, соответственно, энергия воды превращается в электрическую.

Сегодня существует большое количество гидроэлектростанций, которые преобразуют энергию потока воды в электроэнергию. Особенность этого способа в том, что возобновляются, соответственно, такие конструкции имеют низкую себестоимость. Именно поэтому, несмотря на то что строительство ГЭС ведется довольно долго, да и сам процесс весьма затратный, все же эти сооружения значительно выигрывают у электроемких производств.

Энергия солнца: современно и перспективно

Солнечная энергия получается с помощью солнечных батарей, однако современные технологии позволяют использовать для этого новые методы. Крупнейшей в мире является система, построенная в пустыне Калифорнии. Она полностью обеспечивает энергией 2000 домов. Конструкция работает следующим образом: от зеркал отражаются солнечные лучи, которые направляются в центральный бойлер с водой. Она закипает и превращается в пар, вращающий турбину. Она, в свою очередь, связана с электрическим генератором. Ветер тоже может использоваться как энергия, которую дает нам Земля. Ветер надувает паруса, вращает мельницы. А теперь с его помощью можно создавать устройства, которые будут вырабатывать электрическую энергию. Вращая лопасти ветряка, он приводит в действие вал турбины, который, в свою очередь, связан с электрогенератором.

Внутренняя энергия Земли

Она появилась вследствие нескольких процессов, главные из которых - аккреция и радиоактивность. По мнению ученых, становление Земли и ее массы произошло за несколько миллионов лет, причем произошло это вследствие образования планетезималей. Они слипались, соответственно, масса Земли становилась все больше. После того как наша планета стала иметь современную массу, но еще была лишена атмосферы, на нее беспрепятственно падали метеорные и астероидные тела. Этот процесс как раз и называется аккрецией, и приводил он к тому, что выделялась значительная гравитационная энергия. И чем большие по размеру тела попадали на планету, тем в большем объеме выделялась энергия, содержащаяся в недрах Земли.

Эта гравитационная дифференциация привела к тому, что вещества стали расслаиваться: тяжелые вещества просто тонули, а легкие и летучие всплывали. Дифференциация сказывалась также и на дополнительном выделении гравитационной энергии.

Атомная энергия

Использование энергии земли может происходить по-разному. Например, с помощью возведения атомных электростанций, когда тепловая энергия выделяется за счет распада мельчайших частиц материи атомов. В качестве основного топлива служит уран, который содержится в земной коре. Многие считают, что именно этот способ получения энергии наиболее перспективен, однако его применение сопряжено с рядом проблем. Во-первых, уран излучает радиацию, которая убивает все живые организмы. К тому же если это вещество попадет в почву или атмосферу, то возникнет настоящая техногенная катастрофа. Печальные последствия аварии на Чернобыльской АЭС мы испытываем на себе по сегодняшний день. Опасность таится в том, что радиоактивные отходы могут угрожать всему живому очень и очень долгое время, целые тысячелетия.

Новое время - новые идеи

Конечно, люди не останавливаются на достигнутом, и с каждым годом предпринимается все больше попыток найти новые способы получения энергии. Если энергия тепла земли получается достаточно просто, то некоторые способы не так просты. Например, в качестве источника энергии вполне можно использовать биологический газ, который получается при гниении отходов. Его можно применить для отапливания домов и нагревания воды.

Все чаще возводятся когда поперек устьев водоемов устанавливаются плотины и турбины, которые приводятся в действие приливами и отливами, соответственно, получается электроэнергия.

Сжигая мусор, получаем энергию

Еще один способ, который уже применяется в Японии, - это создание мусоросжигательных заводов. Они сегодня построены в Англии, Италии, Дании, Германии, Франции, Нидерландах и США, однако только в Японии эти предприятия стали использоваться не только по назначению, но и для получения электричества. На местных заводах сжигается 2/3 всего мусора, при этом заводы оснащены паровыми турбинами. Соответственно, они снабжают теплом и электричеством близлежащие территории. При этом по затратам построить такое предприятие гораздо выгоднее, чем возвести ТЭЦ.

Более заманчивой выглядит перспектива использования тепла Земли там, где сосредоточены вулканы. В таком случае не понадобится бурить Землю слишком глубоко, поскольку уже на глубине 300-500 метров температура будет выше точки кипения воды минимум в два раза.

Существует и такой способ получения электроэнергии, как Водород - самый простой и легкий химический элемент - может считаться идеальным топливом, ведь он есть там, где есть вода. Если сжигать водород, можно получать воду, которая разлагается на кислород и водород. Само водородное пламя безвредное, то есть вреда окружающей среде наноситься не будет. Особенность этого элемента в том, что у него высокая теплотворная способность.

Что в будущем?

Конечно, энергия магнитного поля Земли или та, которую получают на атомных станциях, не может удовлетворить полностью все потребности человечества, которые растут с каждым годом. Однако специалисты говорят о том, что поводов для переживаний нет, поскольку топливных ресурсов планеты пока хватает. Тем более что используется все больше новых источников, экологически чистых и возобновляемых.

Остается проблема загрязнения окружающей среды, причем растет она катастрофически быстро. Количество вредных выбросов зашкаливает, соответственно, воздух, которым мы дышим, вреден, вода имеет опасные примеси, а почва постепенно истощается. Именно поэтому так важно своевременно заняться изучением такого явления, как энергия в недрах Земли, чтобы искать способы сокращения потребностей в органическом топливе и активнее использовать нетрадиционные источники энергии.

Понимая скорое приближение экологической катастрофы, связанной со стремительной выработкой земных энергетических ресурсов, ученые всерьез занялись изучением такого альтернативного источника получения теплоносителей, как геотермальная энергетика. Это – возможность добычи энергоносителей из термальных вод около вулканических зон, находящихся в непосредственной близости к поверхности земли.

Особенно развита отрасль добычи альтернативной энергии в регионах, где имеется большое количество действующих вулканов. Например:

Мексика;
Кения;
Япония;
Китай;
Новая Зеландия;
Франция;
Россия;
Италия.

Правда, в России геотермальная энергетика сейчас находится на стадии активного изучения и разработки. Хотя в некоторых регионах страны получением теплых подземных вод занимаются плотно.

Учитывая мировые перспективы развития геотермальной энергетики, Россия также стремится следовать европейским тенденциям, и проводить работу над обеспечением для себя бесперебойной добычи энергоносителя. Основываясь на данных международных институтов, свидетельствующих об увеличении объемов добычи термальных вод, можно судить о том, что европейские страны серьезно относятся к проблеме нахождения теплоносителей, используя природные источники, не связанные с земными залежами.

Безусловно, РФ не испытывает дефицит нахождения в недрах земли газа и нефти, однако есть все основания переходить на альтернативные источники получения энергии. Тенденции последних лет четко показывают – стоимость газа и нефти на мировом рынке неуклонно растет. Следовательно, продавать энергоносители экономически выгодно для страны. Но следует в полной мере обеспечить ими собственные население и промышленность. Именно поэтому состояние российской геотермальной энергетики заботит правительство страны.

Сегодня существует несколько правительственных программ, направленных на развитие отрасли. Относительная дешевизна добычи термальных вод и их высокие эксплуатационные характеристики побуждают правительство РФ к активным действиям.

Зачем нужны термальные воды

Изучая перспективы геотермальной энергетики, ученые во всем мире пришли к выводу, что следует рассматривать данный источник получения энергоносителя, как экономически и экологически выгодный.

Вода, находящаяся в недрах земли возле вулканов, имеет температуру, выше температуры кипения. Иногда можно наблюдать ее прорыв на поверхность (гейзеры). Так как нахождение вод не является глубинным, не требуются большие затраты на ее добычу. Методом простого неглубокого бурения можно достичь термального источника, чтобы обеспечить бесперебойную добычу теплоносителя.

Его можно использовать для обогрева (получение тепла), а также при многочисленных производственных процессах. Отработанная вода с легкостью может быть возвращена обратно в землю, где по-новому происходит ее нагревание. По сути, это непрекращающийся цикл, причем человек не тратит ни йоты иных энергоносителей на нагревание воды. Сама природа отлично справляется с функцией нагревателя.

Недостатки термальных вод

Сегодняшние состояние и перспективы геотермальной энергетики омрачаются только тем, что подземные теплые воды нельзя использовать для соединения с наземными водными источниками. Около вулканические залежи, к сожалению, имеют множество примесей радиоактивных и токсичных веществ. Это:

мышьяк;
аммиак;
фенол;
свинец;
цинк и другие.

Сейчас нет возможности очищать термальные воды от этих вредоносных примесей. Однако их наличие вовсе не мешает использовать природные источники для получения тепла, путем запуска их в батареи.

Геотермальная энергетика – перспективный источник получения альтернативных теплоносителей, отличающихся дешевизной их добычи.

Сегодня наблюдается настоящий подъем в применении разнообразных возобновляемых источников энергии. Их применение значительно возросло в различных областях деятельности человека. Причин такому росту использования различных много. Эпоха, где важную роль играют дешевые и привычные энергоносители уже подошла к своему завершению. Многие страны, которые имеют зависимость от энергии стараются максимально применять существующие возможности , поэтому геотермальные источники энергии - это очень перспективное и выгодное для них направление.

Помимо этого, значительная роль в данном вопросе приходится на соображения экологичности использования ресурсов планеты. Геотермальная энергия считается очень перспективным источником энергии. Эти и многие другие причины поставили использование геотермальной энергии в очень значимые задачи и направления, которые имеются в сфере энергетики большого числа стран нашей планеты. Многие государства осуществляют их при помощи принятия специальных законов и нормативов в которых определенные правила и нормы использования геотермальной энергии страны.

Особенности использования геотермальной энергии

В РФ, даже несмотря на такой важный момент, что страна считается лидером по имеющимся запасам ископаемых ресурсов, сейчас тоже идут принципиальные и значимые изменения разнообразных вопросов, которые непосредственно связаны с применением ВИЭ. Геотермальную энергию использует в разнообразных отраслях жизнедеятельности. Одной из важных причин считается рост цены органического топлива, поэтому задачи по эффективному использованию альтернативной энергии сейчас очень актуальны не только для энергозависимых стран. Страны использующие геотермальную энергию очень серьезно относятся к совершенствованию применяемых технологий и систем.

Геотермальная энергия является теплом существующих слоев земли находящихся на определенной глубине, которые имеют более высокие показатели температуры, чем существующая температура воздуха находящегося на поверхности. Главными носителями такой современной и эффективной энергии могут быть разнообразные флюиды в жидкой форме, так и паровые смеси с водой, горные породы, находящиеся на определенной глубине залегания.

Горячие недра планеты на постоянной основе выпускают определенное количество тепловой энергии на самую поверхность, и затем под его действием образуется необходимый градиент температуры, то есть геотермальный уровень.

Сейчас очень оптимально и финансово выгодно для получения этой энергии применять тепло используемых термальных возможностей, а также парогидротермов. Осуществляя производство этого вида энергии с максимально полным учетом технических и финансовых затрат, получаемые показатели температуры должны быть не меньше 100 градусов. Различных мест на нашей планете с такими температурными показателями относительно не много, поэтому к системам, которые используются для получения энергии необходимо относиться максимально серьезно.

Преимущества и недостатки использования геотермальной энергии

Еще не выявлен самый идеальный источник энергетических ресурсов для человека, поэтому ресурсы геотермальной энергии имеют свои положительные моменты, а также некоторые отрицательные, которые необходимо учитывать при использовании систем работающих на этих видах энергии. Основным преимуществом этих видов энергии считается практически неисчерпаемый их уровень и стабильность действия при использовании. Имеется возможность сделать некоторое предположение о том, что использование геотермальных источников энергии, позволит в некоторой степени уменьшить температуру самых верхних слоев нашей планеты. Тепло планеты имеется возможность использовать практически постоянно по времени, это отличает данный вид энергии от ветровой или же солнечного типа. Такие высокие показатели эффективности с минимальными финансовыми затратами, дают прекрасную перспективу на будущее в вопросах, которые связаны с получением необходимого количества энергии для удаленных районов страны.

Помимо большого числа положительных свойств, которыми обладает геотермальная энергия, она имеет и ряд недостатков. Чтобы получить достаточно большие объемы данного вида энергии требуются определенные условия и осуществить это в некоторых странах мира не представляется возможным по ряду причин.

Получать достаточно большое количество геотермальной энергии на постоянной основе смогут такие государства, которые по своему месторасположения находятся в вулканически активных областях планеты. Кроме всего этого, имеются и определенные показатели риска для экологии, которые непосредственно связаны с выбросом достаточно больших объемов отработанной жидкости.

Ресурсы планеты, которые имеются в недрах нашей планеты могут иметь некоторую опасность для организма человека, потому как в них содержатся разнообразные токсичные элементы способные оказывать негативное воздействие на организм человека. Самыми распространенными и при этом экономически выгодными областями где сейчас используется геотермальная энергия считаются такие, как: отопление, различные системы водоснабжения промышленного назначения разнообразных объектов промышленности и пр. Высокий энергетический эффект при использовании этого вида энергии, может быть создан при помощи создания современных систем отопления, а также увеличения перепада температурных показателей.

Использование геотермальной энергии в РФ

Геотермальная энергия в России является изучаемой и перспективной энергией, которую имеется возможность получать на территории страны. Поэтому в данной области задействовано большое число квалифицированных и опытных специалистов, которые непосредственно занимаются изучением различных способов ее эффективного применения.

Солнечная и геотермальная энергия в России является перспективным направлением для подробного изучения и использования в будущем. Виды применения этого практически неисчерпаемого типа энергии будет в будущем расширяться, поэтому сейчас создаются разнообразные системы, которые позволят использовать геотермальную энергию в различных областях деятельности человека. Это является приоритетным и очень важным направлением, которое будет развиваться и в будущем. Получение энергии на основе геотермальных источников возможно станет ключевым моментом в переходе на экологически безопасные и недорогие энергетические ресурсы.

На сегодняшний день на нашей планете используется около 4% общего потенциала этого вида энергии, при этом около 1% приходится на системы, которые направлены на получения тепла. имеют средний показатель мощности, который равен порядка 90%. Этот показатель в значительной степени превосходит данные, которые относятся к применению и . Если использовать солнечный источник, тогда показатели эффективности в достаточно заметной степени будут ниже, чем когда применяется геотермальная энергия. Это необходимо учитывать, потому как экономические показатели, а также показатели эффективности использования практически бесконечной геотермальной энергии считаются важным фактором в этих вопросах.

Верхне-Мутновская ГеоЭС

В России используются разнообразные виды геотермальной энергии. Развитие этого вида энергии в РФ приходится на 60-е годы прошлого столетия. Использование геотермальных источников энергии началось с созданием ГеоТЭС в 1967 г., которая располагалась на Камчатке. Первоначальные показатели мощности ГеоТЭС были относительно небольшие и составляли показатель 5-10 мВт. Использование геотермальной энергии в России сейчас осуществляется в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве.

Помимо этого, разрабатываются новые принципы и системы, которые дадут возможность использования этого вида энергии на постоянной основе с максимально высокими показателями эффективности. Сейчас, существующие показатели мощности современных ГеоТЭС планируется в достаточной степени увеличить благодаря использованию передовых технологий. Эти современные технологии дадут прекрасную возможность для того, чтобы получать на постоянной основе требуемое количество энергии с минимально возможными финансовыми затратами для определенного региона страны.

Менделеевская ГеоЭС

Курильские острова имеют достаточно большой потенциал для использования геотермальных ресурсов. Здесь уже осуществляется строительство современной ГеоТС. Высокое использование в РФ имеют месторождения в которых показатель температуры составляет от 110 до 190 градусов. Становление данной отрасли в РФ очень целесообразно с учетом больших территорий. Это даст прекрасную возможность для многих регионов получать необходимое количество необходимой энергии с минимальными финансовыми затратами на постоянной основе. Эти территории способны уже в скором будущем сами себя обеспечить необходимым количеством энергии для использования в разнообразных областях.

Сейчас в РФ разведано около 75 месторождений где имеется возможность получать данный вид получения энергии. Результатом подобного рода работ, стал запуск Верхне-Мутновской ГеоЭС. Имеющиеся ресурсы, которые разведаны в этой части страны, дают прекрасную возможность для того, чтобы на достаточно длительный промежуток времени обеспечить регион необходимым количеством энергии. Ресурс энергетики при использовании данного вида энергии практически неисчерпаем, и его имеется возможность использовать максимально эффективно. Для этого в России созданы специальные центры, которые осуществляют разработку надежных, эффективных, а также экономически выгодных систем, позволяющих получать дешевую и безопасную геотермальную энергию на постоянной основе.

Географические факторы развития возобновляемой энергетики

Вероятно, ответ на вопрос, в каких странах энергетика на возобновляемых источниках развита лучше, будет: «В технически и экономически передовых — Северной Америке, Западной Европе, Японии, Австралии». Но это лишь отчасти так. Есть и другие закономерности развития возобновляемой энергетики, в том числе связанные с географическим положением и природными условиями. Это естественно, учитывая зависимость ВИЭ от природных факторов, таких как количество поступающей на Землю солнечной энергии, сила ветров, продуктивность биосферы, наличие геотермальных источников, речной сток в единицу времени.

Структура мирового производства электроэнергии на ВИЭ

Рассмотрим это на примере производства электроэнергии. Общие объёмы и структура мирового производства электроэнергии по источникам представлена в табл. 1. Рассмотрим ведущих мировых производителей электроэнергии на возобновляемых источниках в абсолютном выражении (табл. 2). Детализация по регионам мира и ведущим производителям электроэнергии рисует сложную картину, местами прямо противоположную представлениям о лидерстве западных стран.

Из табл. 2 мы видим, что наиболее высока доля ВИЭ в энергобалансе (более 56 %) в странах Центральной и Южной Америки. При этом доля данного региона в мировом производстве электроэнергии на ВИЭ составляет 17,4 % (820 из 4715 млрд кВт·ч), что существенно выше его доли в мировом производстве электроэнергии в целом, составляющей 6,8 % (1456 млрд из 21,532 трлн кВт·ч).

Далее, высокая доля ВИЭ (50,6 %) характерна для африканских стран, не входящих в число ведущих производителей на континенте. При этом в ряде стран континента (Конго, Эфиопия, Замбия, Мозамбик) она достигает практически 100 %.

Наиболее высока доля возобновляемых источников энергии в энергобалансе (более 56%) в странах Центральной и Южной Америки. При этом доля данного региона в мировом производстве электроэнергии на возобновляемых источниках энергии составляет 17,4 %

На страны Азии вне Ближнего Востока приходится, прежде всего, наибольший абсолютный объём производства возобновляемой электроэнергии — 1502 млрд кВт·ч или 31,9 % мирового. Примерно 2/3 этого объёма или более 1000 млрд кВт·ч приходится на Китай.

Если говорить о доле ВИЭ в энергобалансе, то он несколько ниже среднего мирового уровня (17,7 % против 21,9 %), но за счёт Японии, Южной Кореи и Тайваня. Напротив, максимальная доля ВИЭ в данном регионе принадлежит Вьетнаму (44,9 %), Пакистану (31,9 %), Филиппинам (29,6 %), а также остальным, сравнительно небольшим азиатским странам-производителям электроэнергии. Доля ВИЭ в их электроэнергетическом балансе составляет в среднем 24 %, а в ряде случаев превышает 70 % (Афганистан, Мьянма, Северная Корея) или даже 90 % (Бутан, Лаос, Непал).

Среди стран «третьего мира» также выделяется Папуа — Новая Гвинея, где доля ВИЭ составляет 32,8 %.

Доля возобновляемых источников энергии в Европе (29,1 %) существенно превосходит среднюю мировую, в то же время в Северной Америке она ниже (19,4 %), при этом в отдельно взятых США — всего 12,4 %, а в Японии и Австралии (12,7 и 10,1 %, соответственно) существенно ниже, чем в мире в среднем, и заметно ниже, чем в России (16,6 %).

Таким образом, исходя из данных цифр, приходится говорить не о лидерстве, а о среднем уровне развития возобновляемой энергетики в группе стран, считающихся экономически наиболее развитыми, в то время как лидерство принадлежит Центральной и Южной Америке и ряду стран Азии и Африки.

При этом доля ВИЭ в энергобалансе резко различается и внутри группы развитых стран — от 21-24 % в Германии и Испании и даже 50-100 % в ряде менее крупных стран (Норвегии, Исландии, Новой Зеландии, Дании) до 10-14 % (существенно ниже средних мировых показателей) в Австралии, Японии, США, Нидерландах, Бельгии.

Россия, о которой речь пойдёт более подробно в следующих материалах, также по доле ВИЭ в электроэнергетике занимает среднее положение в мире, уступая в среднем Европе, но превосходя США, Японию и Австралию.

География мировой гидроэлектроэнергетики

Данный эффект определяется учётом гидроэлектроэнергии, на которую приходится 77 % производства всей электроэнергии на основе ВИЭ.

Размещение же ГЭС подчинено, прежде всего, наличию гидроэнергетических ресурсов. Мы можем выделить несколько регионов, где они наиболее велики благодаря сочетанию геоморфологических и климатических условий, обеспечивающих полноводность и достаточно большие уклоны рек, и где производится в настоящее время основная часть гидроэлектроэнергии мира.

Как правило, это предгорные районы:

1. Территории Центральной и Южной Америки, прилегающие к Андам, Гвианскому и Бразильскому плоскогорьям в бассейнах Амазонки, Ориноко, Параны и других полноводных рек — там производится более 700 млрд кВт·ч в год или более 20 % мирового производства электроэнергии.

2. Центральная и Южная Африка в бассейнах Нила, Конго, Замбези и Лимпопо, также берущих начало в горных районах, связанных с Восточно-Африканским рифтом (Эфиопское нагорье, ВосточноАфриканское плоскогорье, Рувензори) — около 100 млрд кВт·ч или 3 % мирового.

3. Территории Южной и Восточной Азии, связанные с горными системами Памира, Тибета и Гималаев и бассейнами рек Инда, Ганга, Брахмапутры, Иравади, Янцзы, Меконга — более 1000 млрд кВт·ч или 30 % мирового.

4. Центральная и северная части Северной Америки (юго-западные, южные и юго-восточные районы Канады и северные районы США), прилегающие к Кордильерам и Лаврентийской возвышенности в бассейнах рек Колумбия, Миссури, Черчилл, Святого Лаврентия — около 500 млрд кВт·ч или 15 % мирового.

5. Скандинавский полуостров (Норвегия, Швеция и, в несколько меньшей степени, Финляндия), склоны и отроги Скандинавских гор, бассейны рек Гломма, Вефсна, Намсен, Лулеэльв, Умеэльв, Оунасйоки, Кемийоки и др. — более 230 млрд кВт·ч, что составляет 7 % мирового и 43 % европейского производства электроэнергии.

РФ относится к числу ведущих мировых производителей электроэнергии на ГЭС. На нашу страну приходится более 5 % мирового производства. По выработке гидроэлектроэнергии РФ занимает пятое место в мире

Таким образом, на этих пяти массивах, занимающих примерно 25-30 % площади земной суши, вырабатывается около 75 % мировой гидроэлектроэнергии. При этом гидроэнергетический потенциал Латинской Америки, Азии и, тем более, Африки остаётся в значительной степени неосвоенным.

Фактор общего экономического развития в объёмах производства гидроэлектроэнергии играет свою роль. Однако доля развитых стран (упомянутой выше «триады» Северная Америка, Европа,

Япония) ниже их доли в общем производстве электроэнергии в мире, и этот разрыв имеет тенденцию к некоторому увеличению на фоне общего снижения доли мировых экономических лидеров в производстве электроэнергии (рис. 1).

Можно выделить ещё ряд территории с высоким гидроэнергетическим потенциалом и существенным производством электроэнергии на ГЭС. В Европе это, прежде всего, горные и предгорные южные районы — Пиренеи, Альпы, Апеннины. К числу крупных европейских производителей энергии за счёт ГЭС относятся Швейцария, Австрия, Франция, Италия.

Среди западных стран выделяются также Исландия, где на ГЭС приходится 70 % выработки электроэнергии при 16 % в среднем в Европе и Новая Зеландия, где на ГЭС приходится более 52 % выработки электроэнергии. Это примеры небольших стран с высоким природным и технико-экономическим потенциалом ВИЭ, который они активно используют, обеспечивая себя энергией главным образом из возобновляемых источников. Соответственно, 100 и 72 % выработки электроэнергии в этих странах приходится на ВИЭ в целом. Но, как отмечалось выше, в этом же ряду находятся и далеко не самые богатые и развитые азиатские и африканские страны (рис. 2а).

Крупным производителем гидроэлектроэнергии и обладателем высокого гидроэнергетического потенциала также является Япония, на которую приходится 75 млрд кВт·ч или 2 % мирового производства электрической энергии. В то же время при общих размерах японской экономики и связанных с ней больших объёмах производства электроэнергии доля ГЭС невысока по сравнению с большинством стран со сходными природными условиями.

Что касается России, то значительные ресурсы и объёмы производства электроэнергии связаны также с территориями, соседними со Скандинавией и связанными с Балтийским щитом — Кольским полуостровом и Карелией, Кавказом и горными массивами Южной Сибири и Дальнего Востока. Отметим, что роль каскада ГЭС на Волге снижается — на них в настоящее время приходится около 3 % всей выработки электроэнергии в стране и менее 20 % гидроэлектроэнергии. Одна Саяно-Шушенская ГЭС на Енисее по мощности и потенциальной выработке электроэнергии сопоставима со всем волжским каскадом.

Россия относится к числу ведущих мировых производителей электроэнергии на ГЭС. На нашу страну приходится более 160 млрд кВт·ч в год или 5 % мирового производства. По выработке гидроэлектроэнергии Россия занимает пятое место в мире после Китая (850 млрд), Бразилии (411 млрд), Канады (377 млрд) и США (276 млрд кВт·ч). В то же время гидроэнергетический потенциал России также остаётся освоенным далеко не в полной мере — прежде всего, это относится к территориям к востоку от Урала.

Представление о масштабах недоиспользования потенциала гидроэнергии может дать сопоставление с Канадой — страной, сходной с Российской Федерацией по природным условиям и сопоставимой по территории, где общий объём производства электроэнергии на ГЭС выше в 2,3 раза, а плотность производства (в кВт·ч на 1 км 2 площади страны) — выше в 3,9 раз.

Что же касается стран бывшего СССР, то значительным гидроэнергетическим потенциалом, также далеко не полностью используемым, обладают как государства Южного Кавказа (Грузия, Армения и Азербайджан), так и Средней Азии, прилегающие к Памиру и Тянь-Шаню (Таджикистан, Киргизия, отдельные районы Казахстана и Узбекистана). На гидроэнергетику приходится 95 % всего производства электроэнергии в Таджикистане, 94 % — в Киргизии, более 75 % — в Грузии, 30 % — в Армении, 22 % — в Узбекистане, 8,8 % — в Казахстане, 8,3 % — в Азербайджане.

Добавим, что крупнейшие ГЭС также построены в обозначенных выше регионах мира — в частности, «Три ущелья» и Силоду на реке Янцзы в Китае (22,5 и 13,9 ГВт), Итайпу на реке Парана на границе Парагвая и Бразилии (14 ГВт), Гури на реке Карони в Венесуэле (10,2 ГВт) и др. В этом перечне самая крупная российская ГЭС (Саяно-Шушенская, 6,4 ГВт), занимает примерно 9-10 место. В этих же регионах в настоящее время проектируется и строится ещё ряд крупных и сверхкрупных ГЭС (рис. 2а).

Энергетика на ВИЭ (кроме ГЭС) - закономерности размещения

Если рассматривать ВИЭ без учёта ГЭС, включая только геотермальную, солнечную, ветровую и биологическую энергию, то в данном случае зависимость от уровня экономического развития страны вырисовывается более отчётливо, но природно-географических закономерностей она также не отменяет. Рассмотрим цифры из табл. 2, связанные с объёмами и долями производства электроэнергии на основе ВИЭ, кроме ГЭС, и табл. 3, где даётся разбивка ВИЭ по источникам энергии. В данном случае безусловного лидерства ведущих западных стран также нет. Всего на долю ВИЭ, помимо ГЭС, приходится 5 % мирового производства электроэнергии или 1069 млрд кВт·ч в 2012 году. Выделим регионы и ряд отдельных стран, где доля ВИЭ в энергетике выше среднемировой (табл. 3):

1. На первом месте с 17,3 % оказывается Центральная Америка (Белиз, Гватемала, Гондурас, Никарагуа, Коста-Рика, Панама). Высокая доля ВИЭ достигается почти в равной мере за счёт геотермальной и биоэнергетики. В силу в целом незначительного производства электроэнергии абсолютные величины производства электроэнергии на ВИЭ также невелики — 8 млрд кВт·ч в год или всего 0,8 % мирового объёма. В тоже время в мировом производстве геотермальной энергии доля региона составляет уже 6 % (4 млрд кВт·ч), а в производстве биоэнергии — около 1 % (1 млрд кВт·ч).

2. Второе место принадлежит Европе с 13 % и высокой долей использования как ветровой, так и солнечной энергии, а также биоэнергетике. При этом в Европе максимальный объём производства электроэнергии на ВИЭ в абсолютных величинах — 440 млрд кВт·ч или почти 44 % общемирового.

3. Далее следует группа стран Южной Америки — Бразилия, Чили, Уругвай, где доля ВИЭ составляет от 7,5 до 11 %, прежде всего, за счёт биоэнергетики. В данном случае это 47 млрд кВт·ч или 4,5 % мирового производства, а в биоэнергетике — более 40 млрд кВт·ч или 11 % мирового производства.

4. За ними следуют США с 5,7 % за счёт, прежде всего, ветроэнергетики (3,5 %). В абсолютных единицах они занимают второе место после Европы — 232 млрд кВт·ч в год или 22 % от мирового.

Геотермальная энергетика чётко привязана к определённым геолого-тектоническим условиям. Ветроэнергетика в наибольшей степени развита на атлантическом побережье. Развитая солнечная энергетика характерна для юга Европы и Средиземноморских стран

Кроме того, выделяется ряд отдельных стран и групп стран с высокой долей того или иного возобновляемого источника энергии в энергобалансе:

1. Группа островов Карибского моря (Аруба, Гваделупа, Ямайка) с долей ВИЭ 5,6-9,1 % (в случае Арубы за счёт ветроэнергии, на Гваделупе за счёт геотермальной энергии, на Ямайке за счёт ветроэнергии и биоэнергии примерно равны).

2. Фолклендские острова с 16,7 % за счёт ветровой энергии.

3. Кения в Африке с 23,8 %, прежде всего, за счёт геотермальной энергии, а также за счёт биоэнергии.

4. Группа восточноафриканских островных и континентальных стран — Маврикий, Реюньон, Судан (с Южным Суданом) с долей ВИЭ от 5,3 до 19,0 %, прежде всего, за счёт биоэнергии.

5. Группа стран Юго-Восточной Азии и Океании — Индонезия (5,2 %), Филиппины (15,1 %), Папуа — Новая Гвинея (11,9 %), Новая Зеландия (20,6 %), где высокая доля ВИЭ связана главным образом с геотермальными источниками, хотя в Новой Зеландии заметное место занимают и ветроэлектростанции.

Отдельно следует рассмотреть Европу — регион мира с наиболее развитой энергетикой на ВИЭ и, в то же время, неоднородный (табл. 4).

Абсолютные объёмы производства электроэнергии на ВИЭ в странах Европы в высокой степени коррелируют с общим объёмом производства электроэнергии по странам. В частности, первая пятёрка производителей электроэнергии в целом также лидирует в производстве электроэнергии на ВИЭ.

В то же время есть свои пространственные различия. В частности, лидерами (с большими абсолютными объёмами и высокой долей в структуре) производства по видам источников являются: геотермальная (Исландия, Италия), ветровая (Испания, Германия, Великобритания, Италия, Дания, Португалия, Ирландия), солнечная (Германия, Италия, а также Испания) и биоэнергия (Германия, Великобритания, Италия, Швеция, Финляндия, Дания, Польша, Нидерланды).

Геотермальная энергетика чётко привязана к определённым геолого-тектоническим условиям. Ветровая энергетика в наибольшей степени развита на атлантическом побережье. Развитая солнечная энергетика в большей степени характерна для юга Европы и Средиземноморских стран. Биоэнергетика в большей степени развита в Центральной и Северной Европе, что можно связать с развитым сельским и лесным (в Финляндии и Швеции) хозяйством.

Германия, занимающая центральное положение в Европе, отличается равномерно высоким развитием всех типов энергетики на возобновляемых источниках, кроме геотермальной. При этом геотермальная энергетика практически полностью отсутствует где-либо, кроме Исландии и Италии, а солнечная отсутствует в странах Северной Европы.

Кроме того, наиболее высокая доля ВИЭ в энергобалансе характерна для небольших стран — Дания (50,7 %), Португалия (31,7 %), Исландия (29,9 %).

Таким образом, в общей структуре мирового производства электроэнергии на ВИЭ (без учёта ГЭС) на Западную Европу и Северную Америку приходится более 65 % мирового производства, с Японией, Южной Кореей и Австралией — более 70 %, хотя этот показатель вместе с общей долей этих стран в производстве электроэнергии постепенно снижается. Тем не менее, в отличие от гидроэнергии (рис. 1), фактор общего экономического развития страны играет ключевую роль, и доля ведущих стран мира в производстве ветровой, солнечной и биоэнергии выше их доли в общем мировом производстве электрической энергии (рис. 3).

В то же время, мы видим, что существуют и природно-географические факторы, создающие сложную мозаичную картину, приведённую выше. Для её упорядочения привяжем регионы к источникам энергии (табл. 5). Наиболее чётко проявляется привязка к определённым природным условиям у геотермальной энергетики. Основная её часть привязана к Огненному поясу Земли или Тихоокеанскому вулканическому кольцу — окаймляющей Тихий океан зоне разломов повышенной сейсмической и вулканической активности и высокого теплового потока из недр, что создаёт благоприятные условия для развития на этой территории геотермальной энергетики.

В нашем случае это острова Восточной и Юго-Восточной Азии и Океании на западном побережье Тихого океана и Америка (Центральная и западная часть Северной, в частности, запад США) на противоположной его стороне. Сюда же входит Япония, где на данный момент на геотермальную энергетику приходится 3 млрд кВт·ч выработки электроэнергии или 4,4 % мирового объёма. Также сюда входят российские Сахалин, Курильские острова и Камчатка, где геотермальная энергетика хорошо развита в местном масштабе (обеспечивая, в частности, около 40 % энергопотребления Камчатского края), и продолжается строительство новых геотермальных станций.

Три других заметных очага развития геотермальной энергетики отличаются сходными геолого-тектоническими условиями. Это Исландия, где повышенный потенциал геотермальной энергии связан со Срединно-Атлантическим хребтом, Италия, находящаяся в Альпийско-Гималайской зоне высокой тектонической активности, и Кения, где геотермальная энергия привязана к Восточно-Африканскому рифту. К той же зоне, что Италия, относится и Кавказ. Как следствие, до некоторой степени геотермальная энергетика развита в Турции и российской части Кавказа, где геотермальные воды используются, главным образом, для отопления, и также идёт строительство новых мощностей. В свою очередь, перспективы и планы развития геотермальной энергетики существуют не только в Кении, но и других восточноафриканских странах.

Более сложная картина в биоэнергетике, где уровень развития определяется комбинацией высокой естественной продуктивности биосферы, развитого сельского хозяйства и, в ряде случаев, лесопромышленного комплекса и общим уровнем технико-экономического развития страны. Ведущие позиции в биоэнергетике занимают Европа (прежде всего Северная и Центральная) и Северная Америка (прежде всего, США), Центральная и Южная Америка и восточноазиатский кластер, включающий Китай и Японию.

Более сложная картина в биоэнергетике, где уровень развития определяется комбинацией высокой естественной продуктивности биосферы, развитого сельского хозяйства, лесопромышленного комплекса и общим уровнем технико-экономического развития страны

Европу и Северную Америку можно объединить в Северный пояс развития биоэнергетики. Сюда же включается и территория России — прежде всего северо-западные районы, а в последние годы также юг Сибири и Дальнего Востока. Биоэнергия в данный момент не играет какой-либо роли в производстве электроэнергии в нашей стране. Однако Российская Федерация является одним из ведущих мировых производителей (наряду с Канадой, США и скандинавскими странами) древесных пеллет на базе развитого лесопромышленного комплекса, основная часть которых в настоящее время идёт на экспорт в страны Западной Европы, а в последнее время также и Восточной Азии .

В то же время при улучшении внутренней конъюнктуры возможно и развитие внутреннего рынка с существенным ростом доли биоэнергии в энергетическом балансе России.

В Центральной и Южной Америке выделяется, прежде всего, Бразилия. Благодаря комбинации высокой доли гидроэлектроэнергии (см. выше) и биоэнергии Бразилия отличается наиболее высокой (около 85 %) долей ВИЭ в электроэнергетическом балансе среди крупных мировых производителей электроэнергии.

Восточная Азия (Китая и Япония) на данный момент объединяет преимущества западных (развитая экономика) и латиноамериканских (благоприятные естественные предпосылки) стран в биоэнергетике, и, вероятно, в регионе следует ожидать дальнейшего роста данного сегмента.

Свои перспективы развития биоэнергетики имеет и Африка, как мы видим на примере некоторых стран континента (табл. 3), но, вероятно, в силу общего экономического и политического неблагополучия региона, масштабное развитие следует считать делом сравнительно отдалённого будущего.

Развитие ветроэнергетики в ещё большей степени определяется общим экономическим лидерством страны или региона. В то же время наблюдается определённая неравномерность внутри группы развитых стран. Ветроэнергетические мощности, например, Европы концентрируются, прежде всего, в странах атлантического побережья, в зонах стабильных и сильных ветров. В дополнение к этому обозначается очаг развития ветроэнергетики на Антильских островах (табл. 3) и других островных территориях (Фолклендские острова), что имеет те же естественные предпосылки.

В целом, наиболее перспективно использование ветроэнергии в прибрежных зонах, которые не ограничены Северной Атлантикой, а также на открытых континентальных пространствах (в частности, в степях).

Что касается солнечной энергетики, то она, на данный момент, вероятно, в наибольшей степени привязана к общим экономическим и политическим факторам. В 2012 году почти 60 % мирового производства солнечной электроэнергии приходилось на три европейские страны — Германию (27 %), Италию (20 %) и Испанию (13 %). В то же время мы видим, что внутри группы развитых стран производство солнечной энергии смещено в зоны с более высокой солнечной энергией (в Средиземноморье) и практически отсутствует в Северной Европе. Дальнейшее развитие солнечной энергетики, в частности, в Средиземноморском бассейне, вероятно, следует считать делом сравнительно близкого будущего. В условный средиземноморский пояс можно включить и юг европейской части России; более того, большая часть проектов солнечной энергетики и имеющихся мощностей в нашей стране сосредоточена именно там (Республика Крым, Краснодарский край, Ставропольский край и сопредельные территории).

С географических позиций можно выделить следующие частично перекрывающиеся крупные мировые зоны или пояса развития различных типов возобновляемой энергетики, помимо гидроэнергетики (рис. 2б):

1. Тихоокеанский геотермальный (связанный с Тихоокеанским огненным кольцом Земли).

2. Три биоэнергетических — Северный, Центрально-Южноамериканский и Восточноазиатский.

3. Североатлантический ветровой.

4. Средиземноморский солнечный.

Следует сделать оговорку — в наибольшей степени природные физикогеографические и геологические факторы действуют в отношении гидроэнергетики, геотермальной и биоэнергетики.

В солнечной и ветроэнергетике — отраслях со сравнительно недавней историей масштабного развития — на первое место выходят факторы общего экономического и технологического развития в сочетании с целенаправленной государственной политикой стимулирования. В то же время географические аспекты в распределении мощностей и производство ветровой и солнечной энергии проявляются уже сейчас и, вероятно, будут усиливаться в дальнейшем.

Потенциально дальнейшее развитие энергетики на основе возобновляемых источников энергии может быть связано как с этими поясами, так и с освоением новых территорий с благоприятными естественными предпосылками. Вероятно, географический фактор развития возобновляемой энергетики будет усиливаться. Это связано как с диффузией технологий из стран технологического Центра («триада» Северная Америка, Европа, Япония) на Полупериферию и Периферию , так и с общими тенденциями развития возобновляемой энергетики, о которых говорилось в одной из предыдущих статей , связанными с ростом прагматизма в отношении развития отрасли.

Дальнейшее развитие энергетики на основе возобновляемых источников энергии может быть связано как с мировыми поясами применения ВИЭ, так и с освоением новых территорий с благоприятными естественными предпосылками. Вероятно, географический фактор развития ВИЭ будет усиливаться. Это связано как с диффузией технологий из стран технологического Центра, так и с общими тенденциями развития идеологии применения возобновляемых источников энергии

С большой вероятностью в силу удачного сочетания природно-ресурсных и экономических предпосылок лидирующее положение в энергетике на основе ВИЭ захватят, как это уже произошло или происходит в целом ряде сфер, страны Восточной и Юго-Восточной Азии. В частности, уже в 2014 году доля Китая в мировом производстве солнечных батарей превысила 60 %, и с этой продукцией Китай доминирует не только на внутреннем, но и на европейском рынке, вытесняя местных производителей. По общему количеству установленных мощностей ветроэлектростанций Китай вышел на первое место в мире, а по темпам роста энергетики на основе ВИЭ также занимает лидирующие позиции.

Что касается России, то наш потенциал развития энергетики на основе ВИЭ, как природный, так и технико-экономический, также использован далеко не в полной мере, и у нас есть свои ниши для развития возобновляемой энергетики по ряду направлений. Об этом подробнее в следующих статьях.

Геотермальные ресурсы представляют собой практически неисчерпаемый, возобновляемый и экологически чистый источник энергии, который будет играть существенную роль в энергетике будущего. Так как во многих добываемых геотермальных водах растворены химические элементы, оказывающие губительное воздействие на трубопроводы (коррозия) и на здоровье потребителей, в настоящее время большое внимание уделяется на очистку этой воды и разделение из нее химических элементов. Как одна из невозобновляемых источников энергии, геотермальная энергетика остается и останется на одном из ведущих мест в энергетики страны.

Геотермальная энергетика

Под геотермальной энергией понимают физическое тепло глубинных слоев земли, имеющих температуру, превышающую температуру воздуха на поверхности. В качестве носителей этой энергии могут выступать как жидкие флюиды (вода и/или пароводяная смесь), так и сухие горные породы, расположенные на соответствующей глубине. Из горячих недр Земли на ее поверхность постоянно поступает тепловой поток, интенсивность которого в среднем по земной поверхности составляет около 0,03Вт/м². Под воздействием этого потока, в зависимости от свойств горных пород, возникает градиент температуры – так называемая геотермальная ступень. В большинстве мест, геотермальная ступень составляет не более 2-3˚С/100м.

Сегодня в качестве источников геотермальной энергии для получения тепла и/или для производства электроэнергии экономически целесообразно оказывается использовать лишь термальные воды и парогидротермы. Легкодоступных геотермальных месторождений с температурой более 100˚С на земном шаре сравнительно немного. Для производства электроэнергии с приемлемыми технико-экономическими показателями температура должна быть не ниже 100˚С. В настоящее время суммарная мощность действующих в мире геотермальных электростанций составляет около 10 ГВт(э). Суммарная мощность существующих геотермальных систем теплоснабжения оценивается примерно в 20 ГВт(э).

Основные проблемы геотермального теплоснабжения связаны с солеотложением и коррозионной стойкостью материалов и оборудования, работающих в условиях агрессивной среды. С целью избегания загрязнения окружающей среды, рек и водоемов, извлекаемыми из недр земли минеральными соединениями современные технологии использования геотермальной энергии предусматривает обратную закачку отработавшего геотермального флюида в пласт.

Рис 1. Тепловая схема энергоустановки

1-парогенератор; 2- накопитель пара; 3- турбина; 4- эжектор; 5- конденсатор; 6,7- насосы; ЭС- эксплуатационная скважина; НС- нагнетательная скважина

Краткий обзор гидрогеотермических исследований

Гидрогеотермальные ресурсы наряду с солнечной, ветровой, приливно-отливной энергиями являются тем новым, возобновляемым источником энергии, который в перспективе реально может занять значительное место в топливно-энергетическом балансе ряда районов нашей страны. Разнообразие природных условий и наличие естественных проявлений нефти, газа и многочисленных источников термальных минеральных вод с древнейших времен привлекало внимание естествоиспытателей к недрам Дагестана.

Одновременно местное население широко использовало термоминеральные источники не только для лечения недугов, но и для добычи поваренной соли, коммунальных нужд, выпечки хлеба и т.п. Широкой популярностью у местного населения пользовались Талгинские, Ахтынские, Каякентские, Каракайтагские, Рычальские, Истису, Ботлихские и многие другие термоминеральные источники.

Первые печатные сведения о термоминеральных водах Дагестана принадлежат русскому врачу И. Лериху, который дважды посещал Дагестан в начале ХVΙΙΙ в. Вслед за ним сведения о подземных водах Дагестана приводятся в трудах С. Г. Гмелина, Г. В. Абиха, И. Березина. Особый толчок к изучению подземных вод дало получение нефтяных фонтанов в Берикее в 1894 году и Каякенте в 1898 г. Вслед за этим Дагестан посещают такие крупные геологи, как Н. И. Барбот-де-Марни, К. П. Лысенко, В. И. Меллер, А. М. Коншин, А. А. Булгаков, К. В. Харичков, И. Н. Стрижов и др., в трудах которых имеется ряд интересных сведений и мыслей о подземных водах Дагестана. Однако вся гидрогеологическая информация до 20-х годов ХХ в. Носит эпизодический, разрозненный характер.

Рис 2. Принципиальная интегрированная схема использования геотермальных вод

1 - добывающая скважина; 2 - выработка электроэнергии; 3 - холодильные процессы; 4 - теплицы; 5 - тепловая насосная установка; 6 - промышленные процессы; 7 - лесопильные предприятия; 8 - производство продуктов питания; 9 - дегидратация; 10 - сушка зерна; 11 - корм скота; 12 - центральное отопление и горячее водоснабжение; 13 - обогрев почвы и полив сельхозугодий; 14 - рыборазведение; 15 - химическое производство; 16 - бальнеолечение и бассейны; 17 - нагнетательная скважина

Исследования в широком масштабе стали проводиться только после победы Октябрьской революции. Большое внимание в эти годы уделяется изучению минеральных вод, лечебных грязей и развитию на их базе курортного строительства. В этот период были изучены источники, заслуживающие особого внимания по своим природным и бальнеологическим факторам: Талгинские, Зурамакентские, Каякентские, Истису и рассольные йодо-бромные воды Берикейского, Дузлакского, Дагогнинского месторождений и др. С выходом в 1963г. Постановления Совета Министров СССР "О развитии работ по использованию в народном хозяйстве глубинного тепла Земли" в г. Махачкале наступает качественно новый этап в освоении геотермальных ресурсов.

Новый промышленный этап освоения термальных вод вызвал на первых порах особенно высокий энтузиазм. Объясняется он тем, что с помощью ликвидированных скважин удалось без существенных затрат реализовать в значительных количествах термальные воды. Резко выросли объемы поисково-разведочных, буровых, ремонтно-восстановительных работ на газонефтяных скважинах, а также научных исследований по прогнозной оценке запасов, разработке методов против коррозии и солеотложений, комплексному использованию термальных вод в тепло-хладоснабжении, бальнеологии и т п.

Категории

Выбор редакции