Тепловое поле и использование геотермальной энергии в

«Эвозобновляемые источники энергии: опыт работы,
проблемы и перспективы развития»
«Тепловое поле и
использование геотермальной
энергии Беларуси»
(на фоне развития «зеленой» энергетики в мире)
Зуй Владимир Игнатьевич,
д.г.-м.н., доцент.
E-mail: [email protected]
РУП «Научно-производственный
центр по геологии», гор. Минск.
Рост мировой потребности мира
в энергии



В дополнение к развитым странам в
последние десятилетия на путь
интенсивного экономического развития
вступили либо вступают многие страны
Азии, Африки, Латинской Америки.
В итоге, растущая экономика мира связана
с растущим спросом на энергоресурсы.
Это – прежде всего электро- и тепловая
энергия для отопления зданий ,
кондиционирования, сушки и т.п. на
промышленных, сельскохозяйственных и
других объектах.
Shares of energy sources in total global
primary energy supply in 2008 (492 EJ)
(1 EJ = 1018 Дж = 23.88 млн. т.у.т.)
Составляющие выработки энергии в суммарном мировом
энергетическом балансе по состоянию на 2008 г.
(492 EJ - эксаджоулей)
Традиционные
энергоносители
Основными энергоносителями до
недавнего времени являлись, и являются
до наших дней, нефть и нефтепродукты,
природный газ, каменный уголь.
 Их сжигание на электростанциях и в
котельных и на транспорте негативно
воздействуют на воздушный бассейн
планеты.
 Использование каменного угля приводит
к наибольшему загрязнению
окружающей среды. Правительство
Финляндия явилась первой страной
Евросоюза, решившей оказаться от его
использования к 2025 г.
 Уже в первой половине 2012 г. этот
импорт стана сократила на 39%.

 Причины,
побуждающие
развитие
возобновляемой
энергетики в мире
Выброс парниковых газов
С 1992 по 2010 гг. в мире возрос на 48% выброс в
атмосферу парникового СО2 или 31,8 млрд. м3
углерода в 2010 г. согласно данным US EIA (Energy
Information Administration).
 Наибольшие выбросы СО2 дает Китай, с 1992 г.
они увеличились на 240%, или ¼ мировых
выбросов. Продолжается их рост и в США.
 В ЕЭС поставлена задача – снизить к 2020 г.
выброс СО2 на 20% по отношению к1992 г. (план
20-20-20), увеличив долю возобновляемых
источников энергии и улучшив
энергоэффективность на 20% по сравнению с 2005
г.

Прогноз потребления
нефтепродуктов и природного газа в
мире на ближайшие десятилетия
• По данным Норвежской государственной нефтяной
компании Statoil Мировое потребление энергии в мире
возрастет до 40% к 2040 г.
• Население приблизится к 9 млрд. человек.
• Приблизительно к 2030 г. будет достигнут волнистый
пик – около до 100 млн. баррелей/день
• После
этого прогнозируется постепенный спад в
добыче нефти
Прогноз достижения пика в добыче нефти в
мире.
 Геологи
полагают, что
достижение такого пика
будет регулироваться
ценами на нефть,
поисками
нетрадиционных
источников нефти и
мерами по снижению ее
потребления
Тенденция роста разведанных запасов
нефти и ее добычи в мире.

Несколько иная ситуация имеет место
относительно природного газа.

Его резервы оценивались рядом
организаций в период 2007 – 2009 г. Они
составляют около 180 триллионов м3 (в 2008
г. было добыто 3,1 трилл. м3).
Ряд месторождений открывают в последние
годы в сложных геологических условиях.
Это неизбежно приводит к удорожанию
добычи и транспортировки природного газа
к потребителям.

Тенденция в соотношении доказанных
резервов природного газа на планете и его
добычи в мире.
Тенденция изменения мировых
резервов природного газа и его
добычи
Суммарная добыча природного газа в
2008 году достигла рекордного уровня
3066 млрд. м3.
 Суммарная добыча к 2008 г.
приблизилась к 48% доказанных
резервов.
 Ряд аналитиков считают, что имеются
признаки достижения пика его добычи,
как и в случае нефти, уже в первые
десятилетия 21 века.

Альтернатива ископаемым видам
энергоносителей







Возобновляемые энергоресурсы:
- Ветровая энергия
- Солнечная энергия
- Гидроэнергия
- Геотермальные ресурсы
- Биомасса
- Энергия океана (морские приливы и
отливы.




Швеция уже сегодня выполнила план 2020-20.
Германия поставила задачу снизить выброс
парниковых газов на 40% к 2020 г. от
уровня 1990 г. за счет использования
возобновляемых энергоресурсов.
Прогнозируется, что за их счет будет
вырабатываться около 35% от потребности
страны в энергии.
Эксперты считают, что США к 2050 г.
обеспечат ~80% выработки электричества
за счет использования возобновляемых
энергоресурсов
Используемые мощности за счет
возобновляемых ресурсов



Около 300 ГВт электрических мощностей в
мире добавлено с 2008 по 2009 гг., из них
140 ГВт – за счет возобновляемых
источников.
Развивающиеся страны производят 53% от
мировой выработки электроэнергии за счет
возобновляемых источников.
В конце 2009 г., использовались только
для отопления/горячего водоснабжения: от
биомассы (270 ГВт), солнечной (180 ГВт),
геотермальной энергии (60 ГВт).
Тенденция роста освоения видов
возобновляемых энергоресурсов в мире
Тенденции в использовании
солнечной энергии в Германии
Только в Германии в 2012 г. было
установлено 1,3 млн. систем с
солнечными батареями, увеличив
прирост выработки электроэнергии на
~40 – 45% по отношению к маю 2011 г.
 В итоге выработка «солнечной»
электроэнергии составила 10,5 млрд.
кВтч (в 2011 г. – 7,6 млрд. кВтч).
 Германия увеличила в 4 раза эту
выработку за истекшие 3 года.

Тенденции в использовании
энергии ветра




Прогнозируется что мощность ветротурбин
на акваториях, может возрасти с 4 ГВт в
настоящее время достигнув 150 ГВт к 2030
г.
Это позволит выработать около 14%
потребности ЕЭС в электроэнергии.
Инвестиции составят 10,4 млрд. € до 2020
г и до 17 млрд. € к 2030 г.
Ветроустановки на шельфе более
эффективны (около 40% в году), на суше –
25%.
В сентябре 2012 г. Евросоюз достиг
уровня 100 ГВт ветрогенераторных
установок.
 Выработка такого количества
электроэнергии потребовала бы сжигания
72 млн. т. каменного угля, что привело
бы к выбросу в атмосферу более 200
млн.т. СО2, или 42,4 млн. м3 природного
газа, при этом, соответственно,
выделилось бы около 100 млн.т. СО2.
 Они заменяют 62 электростанции на угле,
или как 39 атомных станций или как 52
станции на природном газе

Атомная энергия.

После авриии на атомной
электростанции Фукусима Германия
приняла решение о постепенном выводе
из эксплуатации ядерных ректоров, что
даст потерю около 12,7 ГВт мощностей.
Геотермальная энергия





В мире действовало на 2010 г. около 1,6 млн
геотермальных установок.
К 2008 г. в мире установленная мощность
геотермальных станций и установок достигла
40 ГВт.
К 2010 г. прямое использование
геотермальных ресурсов велось в 78 странах
мира при суммарной инсталлированной
мощности геотермальных установок до 50 ГВт.
К 2015 г. ожидается увеличение мощностей по
выработке тепла до 250 ТВт/год.
Теплонасосными установками выработано
около 30% от этого количества.
Мощность геотермальных электростанций мира, МВт
Ежегодный прирост мощности
ветрогенераторов по регионам мира, ГВт
Оценка выработки электроэнергии за счет
использования геотермальных ресурсов
на период до 2050 г.
Рост инсталлированной мощности,
солнечная энергия по ряду стран
Использование энергоресурсов в
Беларуси



В стране уже за январь–май 2012 г.
потребителям страны поставлено 9,2
млрд.м3 газа, потребление электроэнергии
составило 16,3 млрд. кВтч, из них за счет
собственного производства – 13,3 млрд.
кВтч и за счет импорта – 3 млрд. кВтч.
Цена на границе на российский газ
составила 165,6 $US за 1000 м3.
Зависимость от импорта энергоресурсов
привела к необходимости строительства
атомной электростанции.
Использование
геотермальных
ресурсов в Беларуси и
тенденции освоения
этого вида
возобновляемого
энергоресурса
Определения

Ресурсы геотермальной энергии
наряду с энергией ветра, солнечной и
гидроэнергией, биотопливом,
энергией морских приливов и отливов
относится к возобновляемым
энергоресурсам планеты.

Ресурсы подземного тепла в
Беларуси имеются везде, однако
они существенно зависят от
особенностей геологического
строения каждого конкретного
региона.
Распределение температуры на глубине 100 м. в Беларуси
Плотность извлекаемых ресурсов подземного
тепла из интервала глубины 100 – 200 м






В стране действуют около 100 геотермальных установок
на базе тепловых насосов
Они используются для отопления сооружений
водопроводно-канализационного хозяйства в Минске,
Бресте, Речице, Горках, а также – районной больницы в
Несвиже. Часть установок используется для отопления
объектов котеджного строительства и других объектов.
Республика находится в начале пути по использованию
энергии ветра, действуют единичные ветроустановки.
Имеется биогазовая установка.
Главным образом в сельской местности используется
биомасса (в основном – дрова) для отопления жилых и
производственных помещений.
Солнечные панели еще не получили достаточного
распространения.
 Примеры
действующих
геотермальных установок
в Беларуси
Примеры геотермальных установок. Тепличный
комбинат «Берестье», г Брест. Тепловая
мощность установки – 1 МВт.
Геотермальное отопление пограничного и таможенного
перехода на Украину (Новая Рудня), Ельский район Гомельской
области. Тепловая мощность 273 кВт.
Геотермальное отопление крупной
канализационной станции, Минский район.
Тепловая мощность 350 кВт.
В Беларуси по состоянию на конец 2012
– начало 2013 г:
 Инсталированная мощность
геотермальных установок составила ~5,5
МВт;
 В настоящее время осуществляется
«План первоочередных мероприятий по
использованию геотермальной энергии в
стране» как первая фаза
Государственной программы по
использованию геотермальной энергии в
республике.

Заключение


Приведенные данные показывают , что в
текущем столетии произойдет заметный рост
выработки энергии как в мире, так и в
Беларуси за счет возобновляемых
энергоресурсов, в том числе – подземного
тепла.
Освоение геотермальных ресурсов в Беларуси
частично заменят импортируемые
углеводороды, учитывая что пик добычи,
например, по нефти уже будет достигнут к
2030 -2050 гг.
Спасибо
за внимание.
40