Геотермальная энергетика Украины

Украина имеет в своем распоряжении значительные ресурсы геотермальной энергии, потенциальные запасы которых оцениваются величиной 1022 Дж. Что эквивалентно запасам топлива 3,4·10¹¹ т у.т. По разным оценкам ресурсы геотермальной теплоты с учетом разведанных запасов и кпд преобразования геотермальной энергии смогут обеспечить работу геоТЭС общей мощностью до 200 - 250 млн. кВт (при глубинах бурения буровых скважин до 7 км и периодах работы станций до 50 лет) и систем геотермального теплоснабжения общей мощностью до 1,2-1,5 млрд. кВт (при глубинах бурения буровых скважин до 4 км и периодах работы систем до 50 лет).

В Украине наиболее перспективным для развития геотермальной энергетики регионом является Закарпатье, где, по геологическим и геофизическим данными, на глубинах до 6 км температуры горных пород достигают 230 - 275°С. Здесь легко доступными являются геотермальные буровые скважины глубиной от 550 до 1500 м, в которых температура воды в устье скважины составляет 40-60°С, а при глубинах до 2000 м температура возрастает до 90 - 100°С. Следует отметить экономическую целесообразность использования термальных вод таких месторождений, как Береговское, Косинское, Залузское, Тереблянское, Велятинское, Велико-Паладское, Велико-Бактянское, Ужгородское.

Тепло этих месторождений можно использовать с помощью создания подземных циркуляционных систем (ПЦС). Исследовательская ПЦС построена в Украине возле г.Ужгорода для теплоснабжения теплично-парникового комбината и животноводческой фермы; глубина данной системы 2,3 км, температура воды 124°С.

Значительные ресурсы геотермальной энергии имеет Крым, для которого наиболее перспективными являются Тарханкутский и Керченский полуострова, где наблюдаются небольшие геотермальные градиенты, а температура горных пород на глубинах 3,5-4 км может достигать 160 - 180 °С. Исходя из имеющихся оценок запасов геотермальной энергии, приоритетными районами для строительства являются Керченский полуостров, Закарпатье, Прикарпатье (Львовская обл.), Донецка, Запорожская, Луганска, Полтавские, Харьковские, Херсонская, Черниговская и прочие области. Целесообразность развития геотермальной энергетики в Украине определяется наличием значительных ресурсов геотермальной энергии на ее территории, которые по своему тепловому эквиваленту превышают запасы традиционного энергетического топлива. В Украине на данное время эксплуатируются теплонасосные системы теплоснабжения общей тепловой мощностью 8 МВт, которые укомплектованы импортными тепловыми насосами или отечественными холодильными установками, которые эксплуатируются в режиме теплового насоса. Потенциал геотермальной энергетики в Украине представлен в таблице 1.

Оценка показателей технического и целесообразно экономического потенциала проводилась с учетом технической базы, экономической ситуации и задач "Программы развития НВДЭ" в Украине по разделу "Геотермальная энергетика" до 2010 г. Исходя из технических возможностей геоТЭС и ограничений по экологическим и экономическим причинам, развитие геотермальной электроэнергетики считается оптимальным по таким приоритетным направлениям:

• создание достаточно больших геоТЭС на базе высокотемпературных геотермальных месторождений с температурой большее 150 °С и единичной мощностью блоков 10-50 МВт;
• развитие сети малых геоТЭС с единичной мощностью 50 - 5000 кВт;
• создание комбинированных электростанций с использованием как теплоты геотермальных вод, так и теплоты, полученной вследствие сжигания органических видов топлива (нефти, газа, угля);
• создание комбинированных электротехнологических узлов для получения электроэнергии, теплоты и ценных компонентов, которые помещаются в геотермальных теплоносителях.

Концепция развития геотермальной электроэнергетики Украины предполагает наличие трех временных этапов.

На первом этапе, в период 1991 - 1995 гг., проведены широкомасштабные исследования и поисковые геологоразведочные работы в разных районах Украины (в Крыму, на Тарханкутском полуострове и в Прикарпатье, в районе г.Мостиська) с целью получения информации о геологических объектах, пригодных для получения тепловой энергии для геоТЭС. Проведена обработка технологий добычи геотермальной теплоты и ее преобразование в электроэнергию, а также относительно создания блочных мини-геоТЭС.

На втором этапе, на протяжении 1996 - 2000 гг., проводятся исследования на экспериментальных геоТЭС, расширены поисковые геологоразведочные работы, может быть создана Крымская промышленная геоТЭС мощностью 25 МВт и Мостиська опытно-промышленная геоТЭС мощностью до 10 Мвт. Кроме того, может быть развернуто строительство серии мини-геоТЭС мощностью 50 - 5000 квт.

На третьем этапе, в период 2000 - 2005 гг., предполагается завершить создание опытно-промышленной Тарханкутской геоТЭС в Крыму мощностью 100 МВт и Мостиськой геоТЭС мощностью 50 Мвт. Одновременно предполагается завершить экспериментальные исследования на 3-4 площадках новых промышленных геоТЕС с защитой и утверждением запасов геотермальной теплоты. На нескольких разведанных площадях предполагается выстроить первые очереди промышленных геоТЭС по 25 МВт каждая с перспективой доведения их мощностей в будущем до 500 -1000 Мвт. Сведенные показатели эффективности внедрения геотермальных установок на протяжении 1998 - 2010гг. приведены в таблице 2.

Для развития и освоения геотермальных месторождений в Украине нет потребности создавать новую производственную базу, следует лишь частично переориентировать существующие геологоразведочные и нефтедобывающие организации, загрузка которых с каждым годом снижается вследствие истощения в Украине запасов нефти и газа. Оборудование для геотермальных установок и систем теплоснабжения можно изготовлять на действующих машиностроительных предприятиях, в том числе на военных заводах, которые подлежат конверсии.

Согласно показателям экономической эффективности геотермальных установок преобладают топливные и атомные; и при сохранении существующих в Украине тарифов на тепловую и электрическую энергию геотермальная область энергетики уже в ближайшем будущем сможет развиваться за счет самофинансирования.

В Государственной научно-технической программой "Экологически чистая энергетика Украины" на основе анализа потребностей экономики, природных условий Украины определены шесть приоритетных направлений развития геотермальной энергетики:

• создание геотермальных станций для теплоснабжения городов, населенных пунктов и промышленных объектов;
• создание геотермальных электростанций;
• создание систем теплоснабжения с подземными аккумуляторами теплоты;
• создание сушильных установок;
• создание холодильных установок;
• создание схем геотермального теплоснабжения теплиц.

На 2000 г. запланированное окончание научных исследований по представленных высшее шести направлениям. Таким образом, будет подготовленная научно-техническая основа для широкомасштабного развития геотермальной энергетики в Украине. Необходимо отметить разную степень подготовленности к практической реализации основных направлений геотермальной энергетики.

Наиболее освоенной является технология геотермального теплоснабжения населенных пунктов и сельскохозяйственных объектов, поэтому практическая реализация этого направления до 2005 г. в программе сыграет доминирующую роль. Промышленное развитие геотермальной электроэнергетики и подземного аккумулирования запланировано на 2005 - 2010 гг., а за период до этого по указанным выше направлениям должны быть созданы следующие демонстрационные установки:

• комбинированная геотермально-топливная электростанция в Закарпатской области;
• система теплоснабжения с подземным аккумулятором теплоты 75-квартирного жилого дома в г.Ялте;
• система геотермального отопления теплиц в Черниговской области;
• геотермальная энергетическая установка мощностью 5 Мвт в Полтавской области.

Все намеченные к сооружению геотермальные установки являются эффективными с коммерческой точки зрения, поэтому для их строительства могут быть привлеченные средства украинских и заграничных частных инвесторов, а также кредиты разных финансовых организаций. В связи с этим в Программе предлагается 4 первоочередные инвестиционные проекта.

Внедрение намеченных в Программе мероприятий обеспечит на 2010 год экономию топливно-энергетических ресурсов в объеме 6,5 млн. т у.т. на год, в том числе по этапам:

• на 2000 год - 200,0 тыс. т у.т./год;
• на 2005 год - 2000,0 тыс. т у.т./год;
• на 2010 год - 6400,0 тыс. т у.т./год.

До 2010 года предполагается ввести в действие геотермальных установок разного назначения общей мощностью свыше 6000 Мвт. Для этого необходимые капиталовложения в объеме 2,3 млрд. гривен. Суммарная экономия органического топлива за период 1998 - 2010 гг. составит более 29,6 млн. т у.т., стоимость выработанной продукции достигнет 4 млрд. гривен.