Развитие геотермальной энергетики в России

Состояние и перспективы развития геотермальной энергетики в России. Модульные геотермальные станции теплоснабжения (ГТС) и электростанции (ГеоТЭС).

Геотермальная энергетика

Геотермальная энергия уже на период 2000 г. конкурентоспособна с традиционными источниками энергии. Геотермальная установка мощностью 1 МВт позволяет сэкономить 3000 т у.т. в год. В России значительные запасы парогидротерм, которые при современном уровне технологии могут быть рентабельно использованы для выработки электроэнергии, расположены на Курильских островах и Камчатке. Общая мощность ГеоТЭС в этом районе может составить 1000 МВт. Отсепарированные из скважины вода и конденсат могут быть использованы для теплоснабжения. В 2000г. на Камчатке завершено строительство Верхне-Мутновской ГеоТЭС из трех модулей по 4 МВт каждый.

Принципиальная схема одноконтурной ГеоТЭС показана на рис.1.

Ведется строительство первой очереди Мутновской ГеоТЭС (четыре унифицированных блока по 25 МВт). Все оборудование изготавливается в модульном исполнении полной заводской готовности (разработка и поставка оборудования - ОАО «Калужский турбинный завод»). В 2001г. на этой электростанции введен первый энергоблок.

Рис.1. Схема ГеоТЭС

Намечена реконструкция Паужетской ГеоТЭС с полной заменой существующего оборудования путем установки 3 модулей по 6 МВт ОАО «Калужский турбинный завод». На о. Итуруп (Курильские острова) предполагается строительство Океанской ГеоТЭС мощностью 30 МВт. На Менделеевском участке о. Кунашир в 1993 г. испытана комплектная геотермальная установка мощностью 500 кВт ОАО «Калужский турбинный завод». В табл.1 и 2 приведены основные технические характеристики геотермальных станций теплоснабжения и ГеоТЭС.

В РАО «ЕЭС России» проводились работы по созданию ГеоТЭС на гидротермальных месторождениях по 2-контурной схеме с низкокипящим теплоносителем на Каясулинском месторождении в Ставропольском крае.

Геотермальное теплоснабжение, применяемое в Дагестане, Краснодарском крае и на Камчатке, дает экономию более 400 тыс. т у.т. в год.

Перспективными месторождениями являются Паратунское на Камчатке, Казьминское в Ставропольском крае, Кизлярское и Махачкалинское в Дагестане, Мостовское и Вознесенское в Краснодарском крае, в Чеченской Республике.

В России разведано 56 месторождений термальных вод с дебитом скважин свыше 300 тыс. м³ в сутки. Это видно из табл.3. Здесь же приводится и возможная экономия топлива за счет использования энергетического потенциала термальных вод.

Таблица 1

Модульные геотермальные станции теплоснабжения (ГТС)
(основные технические характеристики)

Модульные геотермальные станции теплоснабжения (ГТС) (основные технические характеристики)

Таблица 2

Модульные геотермальные электростанции (ГеоТЭС)
(основные технические характеристики)

Модульные геотермальные электростанции (ГеоТЭС) (основные технические характеристики)

Таблица 3

Запасы геотермального тепла и возможная
экономия топлива за счет его использования

Запасы геотермального тепла и возможная экономия топлива за счет его использования

На 2000г. экономический потенциал геотермальных источников России оценивается в 3450 ПДж/год. Использование хотя бы 5% этого потенциала позволяет ежегодно вводить 500 МВт электрической мощности.

Это в особенности актуально для регионов страны, производственно-хозяйственная деятельность которых основана на привозном органическом топливе и эффективность которой может быть значительно повышена за счет вовлечения в хозяйственную деятельность собственных энергоресурсов геотермальных источников теплоты.

При этом целесообразно также использование технологий с вовлечением низкокипящих рабочих тел при выработке энергии на низкопотенциальных энергоносителях по хладоновому циклу Института теплофизики СО РАН. Используемые для этого фрионы (хладоны - R11, R12, R21, а также R123) имеют потенциал истощения озонового слоя ODP=0,02...0,04, разрешены Монреальской конференцией и Киотским протоколом, а экономичность водофрионовых агрегатов на 2...3% выше пароводяных.

При сроках строительства ГеоТЭС по указанной технологии 2 года, норме дисконта 8% в год и 7% банковской ставке на капитал расчетный срок окупаемости составляет 4...5 лет. При отпускной цене на электроэнергию 15 центов/кВтч и сроке службы 30 лет чистый дисконтированный доход для ГеоТЭС мощностью 1,5 МВт составит 4045 тыс. долл. Удельные капиталовложения (район Северо-Востока России) при этом составит 1916 долл./кВт.

С помощью хладоновых энергетических установок могут быть также реализованы низкопотенциальные вторичные энергоресурсы (ВЭР) промышленных предприятий для выработки электроэнергии.

Такие отрасли, как нефтепереработка, химия, черная металлургия, будучи наиболее энергоемкими отраслями промышленности, являются в то же время и крупными источниками сбросного тепла, эквивалентного примерно 100...150 млн т у.т. в год.

Энергосбережение за счет указанной технологии позволяет сэкономить около 30% потребляемой этими производствами энергии, а каждый процент экономии энергоресурсов дает прирост национального дохода 0,35...0,4%.

Другие статьи по данной теме: