Геотермальная теплогенерация в России: состояние и перспективы развития

  • Виталий Анатольевич Бутузов
  • Григорий Валентинович Томаров
  • Елена Витальевна Брянцева
Ключевые слова: геотермальная теплогенерация (ГТ), глубинные и поверхностные геотермальные ресурсы, месторождения, термоводозаборы, скважины, глубинные и тепловые насосы, реинжекция, термораспределительная станция (ТРС), геотермальный центральный тепловой пункт (ГЦТП), гелиоустановка, солнечные коллекторы

Аннотация

Представлены данные утвержденных запасов водяных геотермальных месторождений России — всего 238,8 тыс. м3/сут., их добычи в 2021 г. — 25,7 млн м3/год, оценки перспектив геотермальной теплогенерации (ГТ) — 2000 МВт. Приведены основные характеристики 23-х эксплуатируемых месторождений на Камчатке и Северном Кавказе. Описана деятельность ведущих научных организаций страны по геотермальным исследованиям, в том числе Института вулканологии и сейсмологии (ИВиС) ДВО РАН и Института проблем геотермии и возобновляемой энергетики ОИВТ РАН. Отмечена актуальность работ ИВиС по перспективам ГТ вулканов Камчатки с бурением скважин на сверхкритические параметры (СКП). Описана деятельность региональных организаций по разведке и добыче геотермальных ресурсов. Дан перечень нормативной и справочной литературы по проектированию, обустройству и эксплуатации термоводозаборов. Указаны отличия в создании ГТ для глубинных (более 400 м) и поверхностных геотермальных ресурсов. Выделены и описаны основные схемные и технические решения ГТ, в том числе открытые с использованием пластовых давлений и закрытые с реинжекцией теплоносителя. На примере ГТ в п. Розовом Краснодарского края продемонстрирована перспективность создания гибридных систем геотермального теплоснабжения населенных пунктов с использованием солнечной энергии. Отмечена перспективность использования на Камчатке исландского опыта создания централизованных систем ГТ тепловой мощностью до 216 МВт. Обоснована необходимость увеличения целевого финансирования, сооружения опытных и демонстрационных объектов, создания Центра компетенций геотермальной теплогенерации.

Сведения об авторах

Виталий Анатольевич Бутузов

доктор технических наук, профессор кафедры электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии Кубанского государственного аграрного университета им. И.Т. Трубилина, e-mail: ets@nextmail.ru

Григорий Валентинович Томаров

доктор технических наук, генеральный директор ООО «Геотерм-М», e-mail: gr.tomarov@gmail.com

Елена Витальевна Брянцева

кандидат технических наук, главный специалист ООО «Энерготехнологии-Сервис», e-mail: ekoenergy@mail.ru

Литература

1. Бутузов В.А. Российская геотермальная энергетика: анализ системного развития научных и инженерных концепций // Окружающая среда и энерговедение. 2019. № 3. С. 4—21.
2. Атлас карт ресурсов термальных вод СССР. Л: Министерство геологии СССР, 1984.
3. Магницкий Б.Ф., Локшин Б.А., Вольфенфельд А.В. Прогнозные запасы термальных вод СССР и возможные объемы геотермального теплоснабжения. М.: Наука, 1973.
4. Кирюхин А.В., Сугробов В.М. Геотермальные ресурсы Камчатки и ближайшие перспективы их освоения // Вулканология и сейсмология. 2019. № 6. С. 50—65.
5. Кирюхин А.В., Сугробов В.М. Возможности использования Паратунского геотермального месторождения для теплообеспечения Камчатки // Вулканология и сейсмология. 2019. № 2. С. 21—33.
6. Алхасов А.Б. и др. Освоение геотермальной энергии. М.: Физматлит, 2022.
7. Шептукаев Р.Р., Идрисов А.У. О состоянии и перспективах использования на территории Чеченской Республики // Геоэнергетика: Материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. Грозный: НПП «Геосфера», 2019. С. 57—60.
8. Дикаев Р.С., Гадаева З.И., Масаров И.Х. Месторождение теплоэнергетических вод Гюнюшки и перспективы его использования // Там же. С. 269—274.
9. Босиков И.И., Клюев Р.В., Гаврина О.А., Плиева М.Т. Использование геотермальных источников РСО — Алания // Там же. С. 89—94.
10. Темукаев Т.Б., Темукаев Б.Б. Геотермальные ресурсы Кабардино-Балкарской Республики и проблемы их освоения // Там же. С. 189—198.
11. Бутузов В.А. Геотермия Краснодарского края: ресурсы, опыт использования, перспективы // Сантехника, отопление, кондиционирование. 2019. № 4. С. 80—85.
12. Черкасов С.В. Методологические основы создания и эксплуатации природно-техногенных систем геотермальной энергетики: автореф. … доктора техн. наук. М.: Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского РАН, 2021.
13. Заурбеков М.М. и др. Результаты разработки технического проекта пилотной геотермальной станции на Ханкальском месторождении Чеченской Республики // Геоэнерго: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. Грозный, 2015. С. 68—77.
14. Богуславский Э.И. Освоение тепловой энергии недр. М.: Спутник, 2018.
15. Васильев Г.П. и др. Геотермальное теплоснабжение в Московском регионе: температурный потенциал и рациональная глубина термоскважин // Теплоэнергетика. 2008. № 1. С. 85—92.
16. Локшин Б.А. Использование геотермальных вод для теплоснабжения. М.: Стройиздат, 1974.
17. Гаджиев А.Г. и др. Геотермальное теплоснабжение. М.: Энергоатомиздат, 1984.
18. Натанов Х.Х. Подготовка геотермальных вод к использованию. М.: Стройиздат, 1980.
19. Бутузов В.А., Томаров Г.В. Геотермальное энергоснабжение южного региона России. Ресурсы, использование, перспективы. Saar-BrÜcker: Lamber Academic Publ., 2012.
20. ПБ 07-599—03. Правила разработки месторождений теплоэнергетических вод.
21. Руководство по применению тепловых насосов с использованием вторичных энергетических ресурсов и нетрадиционных возобновляемых источников энергии. М. Москомархитектура, 2021.
22. Гашо Е.Г. и др. Тепловые насосы в современной промышленности и коммунальной инфрастуктуре. М.: Перо, 2017.
23. Возобновляемая энергетика: примеры и практики реального использования / Под ред. Гашо Е.Н., Разоренова Р.Н. М.: Российская инженерная академия, Ассоциация «Зеленый киловат», 2017.
24. Бутузов В.А., Амерханов Р.А. Теплонасосные технологии геотермального теплоснабжения в России // Энергосбережение и водоподготовка. 2021. № 5. С. 21—27.
25. Очерки истории Камчатской энергетики. К 45-летию «Камчатскэнерго». Петропавловск-Камчатский: Камчатскпресс, 2009.
26. Томаров Г.В., Никольский А.И., Семенов В.Н., Шипков А.А. Геотермальная энергетика. М.: Теплоэнергетик, 2015
---
Для цитирования: Бутузов В.А., Томаров ГВ., Брянцева Е.В. Геотермальная теплогенерация в России: состояние и перспективы развития // Вестник МЭИ. 2024. № 5. С. 55—65. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-5-55-65
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
Опубликован
2024-06-18
Раздел
Энергетические системы и комплексы (технические науки) (2.4.5)