Global trends in the development of geothermal energy. Part 1. Geothermal resources over regions of the world

The article provides an overview of materials on the use of geothermal resources over regions of the world. The dependence of efficiency of using geothermal resources on the geophysical and geographical parameters of each region is shown. We present data on the countries where geothermal energy is d...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2018
1. Verfasser: Shurchkova Yu.A.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainisch
Veröffentlicht: General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2018
Schlagworte:
Online Zugang:https://systemre.org/index.php/journal/article/view/689
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:System Research in Energy
Завантажити файл: Pdf

Institution

System Research in Energy
_version_ 1871104199482146816
author Shurchkova Yu.A.
author_facet Shurchkova Yu.A.
author_institution_txt_mv [ { "author": "Shurchkova Yu.A.", "institution": null } ]
author_sort Shurchkova Yu.A.
baseUrl_str https://systemre.org/index.php/journal/oai
collection OJS
datestamp_date 2026-07-18T12:57:44Z
description The article provides an overview of materials on the use of geothermal resources over regions of the world. The dependence of efficiency of using geothermal resources on the geophysical and geographical parameters of each region is shown. We present data on the countries where geothermal energy is developing most successfully and for what purposes it is used.  The leaders are here the United States, the Philippines, Mexico, Indonesia, and New Zealand. All these countries are located in the areas of present-day volcanism, within the “Fiery Ring”, where the heat carrier has high parameters and is available on the Earth's surface, where the cost of building a geothermal power plant is minimal, and the prime cost of energy is competitive in the energy market. It is emphasized that geothermal energy is used very little on the global scale: the share of electricity generated from geothermal resources is only 0.5%. It is produced only in 24 countries.The direct use of geothermal heat is much more wide-spread: for space heating, including centralized heat supply, for and pools, greenhouses, air conditioning, for heating open ground, and pavement, in industrial processes, for melting snow and other purposes. For example, in the capital of China, Beijing, about three hundred wells were drilled to a depth of about 3 kilometers. Water with a temperature up to 70 °C flows from them and is used for central heating of high-rise buildings and for heating greenhouses. In Iceland, owing to geothermal heat, 90% of the country's heating capacity needs are met. Almost half of the volumes of geothermal energy are spent for heating and hot water. In the Paris basin, there are 37 circulation systems, including 50 installations for centralized heat supply. Heat is also supplied to greenhouses and fish farms. In 2007, a new draft of the circulation system for heating the Orly airport in Paris was implemented. In the vicinity of Paris, 170 thousand houses are heated by 33 geothermal plants.
doi_str_mv 10.15407/pge2018.04.017
first_indexed 2026-03-24T02:02:37Z
format Article
fulltext 17 Мировые тенденции в развитии геотермальной энергетики. Часть 1. Геотермальные ресурсы по регионам мира ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55) Экологические проблемы, угроза истощения запасов ископаемых видов топлива, стремление стран как высокоразвитых, так и развивающих- ся к энергетической независимости заставля- ют все большее внимание уделять нетрадици- онным источникам энергии. Одним из таких источников является геотермальная энергия, потенциал которой практически неисчерпаем. Однако ресурсы ее на технически доступных глубинахи экономически целесообразных ус- ловиях очень неравномерно распределены по поверхности Земного шара. В настоящее время более 80 стран используют теплоту Земли для нужд населения. Далее представлены некото- рые данные о геотермальных ресурсах по ре- гионам мира, в странах, где они используются наиболее эффективно. Америка. Геотермальный потенциал США. США являются безусловным лидером в использовании геотермальных ресурсов. Уста- новленная мощность выработки электроэнер- гии достигла 16,792 миллиона мегаватт-часов, а суммарная мощность всех геотермальных стан- ций на территории Штатов достигала 3386 МВт. ГеоТЭС на территории США расположены в штатах Калифорния, Невада, Юта, Гавайи, Оре- гон, Айдахо, Нью-Мехико, Аляска и Вайоминг. Самая крупная группа станций носит название «Гейзеры» и расположена неподалеку от Сан- Франциско. Она представляет собой комплекс, состоящий из 22 станций, с суммарной мощ- ностью 725 МВт, достаточной для обеспечения многомиллионного города. В Ченах Хот-Спрингс на Аляске работают три установки по производ- ству электроэнергии на бинарных циклах общей мощностью 730 кВт с использованием геотер- мальной воды с температурой 74 °С, что являет- ся мировым рекордом. Первые солнечные фото- электрические и тепловые гибридные установки были реализованы в Неваде и Стиллуотере, где геотермальная установка 48 МВт работает в со- четании с 26 МВт солнечных панелей [1]. Однако геотермальная энергия в настоящее время составляет всего 0,48% от общей генера- ции электроэнергии в Соединенных Штатах [2]. В значительно больших объемах приме- няется прямое использование геотермальной энергии, которое включает в себя подогрев бассейнов и спа, теплиц и объектов аквакуль- туры, централизованного теплоснабжения, та- яния снега, сушки в сельском хозяйстве, про- мышленного применения и тепловых насосов. Количество тепловых насосов увеличивается с каждым годом на 8%. СИСТЕМНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА КОМПЛЕКСНІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ ISSN 2522-4344 (Online), ISSN 1562-8965 (Print). The problems of general energy, 2018, 4(55): 17–24 doi: https://doi.org/10.15407/pge2018.04.017 УДК 620.9; 621.311. Ю.А. ШУРЧКОВА, д-р техн. наук, проф. Інститут загальної енергетики НАН України, ул. Антоновича, 172, г. Киев, 03150, Украина МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В РАЗВИТИИ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ЧАСТЬ 1.ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ПО РЕГИОНАМ МИРА Представлен обзор материалов об использовании геотермальных ресур- сов по регионам мира. Показана зависимость эффективности использования геотермальных ресурсов от геофизических и географических параметров каждо- го региона. Приведены данные, в каких странах геотермальная энергетика разви- вается наиболее успешно и для каких целей применяется. Подчеркивается, что в мировых масштабах геотермальная энергетика используется крайне мало. К л ю ч о в і с л о в а : энергетика, геотермальная, ресурс, континент, теплота, электроэнергия, мир. © Ю.А.ШУРЧКОВА, 2018 18 Ю.А. ШУРЧКОВА ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55) Годовое потребление тепловой энергии рас- пределяется следующим образом: 139,89 МВт и 1360,6 TДж / год для индивидуального обогре- ва помещений; 81,55 МВт и 839,6 ТДж / год для централизованного теплоснабжения; 2,31 MВт и 47,6 TДж / год для кондиционирования возду- ха; 96,91 МВт и 799,8 ТДж / год для теплично- го отопления; 141,95 МВт и 3,074,0 ТДж / год для рыбоводства; 22,41 МВт и 292,0 TДж / год для сушки в сельском хозяйстве; 15,43 MВт и 201,1 TДж / год для тепловой промышленности; 2,53 МВт и 20,0 ТДж / год для снега плавления; 112,93 MВт и 2,557,5 TДж / год для купания и плавания; и 16 800 МВт и 66 670 TДж / год для геотермальных тепловых насосов. Это дает об- щую для страны 17 415,91 МВт и 75 862,2 ТДж / год [2]. Канада. По оценкам специалистов, в Канаде имеются значительные объемы геотермальных ресурсов. На малых глубинах залегают воды, которые могут обеспечить до 5000 МВт, и за- легающие на больших глубинах, но доступных для современных технологий, выше 10 000 МВт. В Западно-канадских Кордильерах было об- наружено более 140 термальных источников с температурой выше 100 оC. Однако отрасль геотермальной энергетики по целому ряду при- чин развивается очень медленно. Коммерческая эксплуатация природных горячих источников производится в провинциях Альберт, Британ- ская Колумбия и Юкон, Саскачеване в основ- ном для нагрева бассейнов. Они имеют общую установленную мощность 8,780 МВт и годовое потребление энергии 277 ТДж/год. Неглубокие низкотемпературные геотермальные ресурсы эксплуатируются в сочетании с тепловыми на- сосами: с 1990 по 2015 г. в стране установлено 120 000 единиц с установленной мощностью 1,458 МВт. На жилой сектор приходится око- ло 60% установленной мощности. В настоящее время рассматриваются несколько проектов создания ГеоТЭС [2]. Страны Карибского бассейна. Латинская Америка – самый привлекательный регион в мире для развития геотермальной энергети- ки. Ее потенциал аналитики агентства IRENA оценивают в 200 ГВт. В Центральной Амери- ке выработка электричества из геотермальной энергии за двадцать шесть лет выросла в 5 раз, в первую очередь, за счет Сальвадора. Он про- изводит 25% электричества на ГеоТЭС от об- щего объема производимой в стране энергии. Его незадействованный потенциал составля- ет 600 МВт. Сальвадор является третьим в мире производителем геотермальной энергии, к 2020 г. доля этого сегмента в общем произ- водстве энергии в стране должна достичь 40%. На одиннадцати восточно-карибских островах имеются горячие источники, грязевые горшки, повышенная температура грунта. Температуры подземных источников в регионе колеблются от 30 до более чем 290 °C. С 2010 г. в регионе интенсивно ведутся геотермальные исследова- ния. Бурение в Доминике подтвердило наличие коммерчески конкурентоспособного ресурса с температурой до 240 °C и запланирована элек- тростанция мощностью 10 МВт. В 2013 г. две скважины были успешно пробурены и испы- таны на Монтсеррате. Прямое использование геотермальной теплоты ограничено купанием или бальнеологией с общей установленной мощностью 0,103 MВт [2]. Чили. Как и многие страны Латинской Америки, Чили имеет высокий потенциал с точки зрения геотермальной энергетики, бла- годаря особенностям строения земной коры на континенте. В стране проводятся разведы- вательные работы в более чем пяти областях на севере и в центральной части страны. В 2017 г. введена в эксплуатацию геотермальная электростанция CerroPabellón, установлен- ной мощностью 48 МВт, что достаточно для обеспечения потребностей 165 тыс. местных домохозяйств. Она располагается неподалеку от границы с Боливией в пустыне Атакаме на высоте 4500 м над уровнем моря. Это первая в Южной Америке геотермальная электро- станция, построенная на такой высоте. Энер- гообъект состоит из двух установок, каждая мощностью 24 МВт, работающих по бинарной технологии. Прямое использование геотермального тепла применяется в санаториях и бассейнах. Установленная мощность тепловых станций составляет 11,31 МВт при годовом потребле- нии энергии 152,12 ТДж / год. Использование тепловых насосов в Чили началось в 1996 г., когда в южной части страны были установлены 52 единицы. Общая установленная мощность тепловых насосов составляет 8,6 МВт, а ис- пользование энергии – 34 ТДж / год. Около 83% единиц установлены в коммерческих, промыш- ленных и общественных зданиях; всего 17% в домах и квартирах. В общем для страны прямое использование геотермальной энергии состав- ляет 19,91 МВт и 186,12 ТДж / год [2]. Мексика. Установленная мощность геотер- мальных станций в стране составляет 1017 МВт. В эксплуатации находятся четыре геотермаль- ных месторождения (Cerro Prieto 720 MWe, Los Humeros 94 MWe, Los Azufres 194 MWe и Las Tres Virgenes 10 MWe). В настоящее время реализуются еще два геотермальных проекта: Los Azufres III с 50 МВт и Los Humeros III-A 19 Мировые тенденции в развитии геотермальной энергетики. Часть 1. Геотермальные ресурсы по регионам мира ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55) с 27 МВт. Производится около 6100 ГВт·ч, что составляет 2,4% от общего объема производ- ства электроэнергии в стране. Геотермальная энергия почти полностью используется для производства электроэнергии. Его прямое ис- пользование все еще находится в разработке и в настоящее время остается ограниченным ку- панием и плаванием [2]. Азия. Китай. Потенциал геотермальной энергии всего Китая эквивалентен 853 млрд тонн условного топлива. Страна активно раз- вивает геотермальную энергетику во всех ре- гионах, особенно в северной ее части. В 13 китайских городах региона Пекин-Тяньцзинь- Хэбэй за счет геотермальных ресурсов можно вырабатывать тепловую энергию в объеме, эк- вивалентном 92 млн тонн условного топлива в год. Потенциал геотермальной энергии только в этом регионе – 343 млн т условного топлива в год – это 87% потребленного в 2014 г. угля. В Тибетском автономном районе обнаружено бо- лее 600 активных гейзеров. Геотермальные ис- точники Тибета составляют примерно 80% всех геотермальных ресурсов страны. Развитие этой отрасли позволит сократить выброс двуокиси углерода на 818 млн тонн в год. В настоящее время в столице Китая Пеки- не пробурено около трехсот скважин глубиной примерно в 3 км, из которых поступает вода с температурой до 70 °С. Она используется для центрального отопления высотных домов и для обогрева теплиц. Для охлаждения помещений летом используют горизонтальные, установ- ленные не глубоко в почве теплообменники, охлаждающие воду в системе до 18–15 °С. Первая геотермальная электростанция зара- ботала в Китае в декабре 1970 г. в провинции Гуандун, на юге страны. До 2012 г. по всей стране работало только три геотермальных электростанции. Крупнейшая в Китае геотер- мальная электростанция «Янбацзин» распо- ложена на высоте 4300 м над уровнем моря. С 2016 по 2020 г. планируется увеличить геотер- мальные мощности в северной, центральной и юго-западной части страны до 100 МВт. Китай планирует обеспечить экологически чистой геотермальной энергией спортивные объекты зимних Олимпийских игр-2022 [2]. Индия. Индия имеет определенный потен- циал геотермальной энергии: геологическое об- следование выявило 350 горячих источников в северо-западной и западной части страны. Со- гласно оценкам потенциал составляет 10 ГВт, но он практически не разрабатывается [2]. Филиппины. Филиппины расположены в пределах тихоокеанского «Огненного кольца», что благоприятствует развитию геотермаль- ной энергетики. По данным Международной ассоциации геотермальной энергетики Фи- липпины являются второй по величине обла- дательницей геотермальных ресурсов в мире после США. Первая геотермальная электро- станция в стране была построена в 1977 г. на острове Лейте. К 2001 г. были построены еще 26 геотермальных электростанций совокупной мощностью 1,9 ГВт что составляло 22% всей энергетики страны и 23% всех установленных геотермальных мощностей в мире. По состоя- нию на 2015 г., общая мощность геотермальных электростанций в стране оставалась на том же уровне. Эти электростанции генерируют около 14% всей электроэнергии в стране. Оставший- ся потенциал геотермальной энергетики страны оценивается в 2,6 ГВт. До 2030 г. планируется строительство еще 26 электростанций, которые увеличат объем геотермальной энергетики на 62% или 1165 МВт [2]. Индонезия. Территория Индонезии так- же находится на линии «Огненного Кольца», что благоприятствует развитию геотермальной энергетики. Геотермальный потенциал страны оценивается в 24 ГВт, что составляет 40% от мировых запасов геотермальных ресурсов. Но используется он всего лишь на 5%. 85% установ- ленных геотермальных мощностей располагает- ся на острове Ява. Геотермальная электростан- ция Sarulla проектной мощностью 320,8 МВт строится в регионе Саруллав индонезийской провинции Северная Суматра. Первая очередь станции мощностью около 110 МВт была за- пущена в эксплуатацию в марте 2017 г. Она сочетает в себе прямую и бинарную техноло- гии. Геотермальная электростанция WayRatai должна быть полностью построена и запущена к 2022 г. [2]. Япония. Несмотря на большой геотермаль- ный потенциал страны, по оценкам – около 20 ГВт, нынешняя общая мощность геотермаль- ной электростанции составляет всего около 500 МВт. После ядерной аварии в марте 2011 г. правительство возобновило стимулирование геотермальных программ. В настоящее время разрабатываются около 40 проектов. Прямое использование геотермальной воды средней и низкой температуры в сочетании с геотермаль- ными тепловыми насосами доступно по всей стране. Они используются для обогрева и ох- лаждения помещений, бытовой горячей воды и таяния снега. Ориентировочно установлен- ная мощность составляет 100 МВт и годовое потребление энергии 500 ТДж / год. Прямое использование геотермальной энергии рас- пределяется следующим образом: 77,37 МВт и 969,49 TДж / год для обогрева помещений; 20 Ю.А. ШУРЧКОВА ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55) 36,92 MВт и 451,73 TДж / год для теплично- го отопления; 7,91 MВт и 141,86 TДж /год для рыбоводства; 1,24 МВт и 30,92 ТДж /год сне- готаяния; 45,76 MВт и 154,88 TДж / год для кондиционирования воздуха; и 1,810,19 MВт и 23 519,81 TДж / год для купания и плавания. Это дает общую сумму для страны: 2,186,17 MВт и 26 130,08 TДж / год [2]. Африка. По оценке ООН потенциальная ге- отермальная мощность региона может состав- лять до 15 ГВт. Зона Большого африканского разлома, которая протянулась через северо- восточный «угол» континента, имеет геотер- мальные ресурсы, которые могут обеспечить экологически чистой энергией все страны Вос- точной Африки. Основные разведанные геотер- мальные ресурсы континента находятся в Вос- точно-Африканской рифтовой долине, которая тянется на 6400 км от Эфиопии до Мозамбика. Геотермальная энергетика на континенте раз- вита слабо, за исключением нескольких стран, в частности, в Кении и Алжире. Кения. Кения является африканским лиде- ром по объему производства геотермальной энергии. К настоящему времени суммарный объем мощностей в стране составляет 210 МВт, к 2020 г. страна планирует иметь 2,3 ГВт уста- новленной мощности. В 2014 г. в Кении запу- стили геотермальную электростанцию под на- званием «Олкария IV» мощностью 140 МВт. На данный момент она является крупнейшей в мире геотермальной электростанцией. Сто- имость проекта оценивается в 126 миллионов долларов. Финансирование было получено за счет правительства Кении, Европейского инве- стиционного банка, Всемирного банка и других инвесторов [2]. Алжир. В стране разведаны более 240 тер- мальных источников, температура теплоноси- теля в которых не превышает 100 оС. Основны- ми видами использования геотермальных вод в Алжире являются бальнеология, обогрев поме- щений и тепличное отопление [2]. Австралия. В настоящее время доля Австра- лии в мировом производстве геотермальной энергии составляет менее одной сотой процен- та. В стране работает всего одна ГеоТЭС, уста- новленная мощность которой всего 200 кВт. Но потенциал геотермальных источников толь- ко Южной Австралии таков, что по прогнозам ученых к 2030 г. они могут обеспечивать до 6–7% от всей потребности энергии в стране. Предполагается развитие технологий петротер- мальной энергетики на основе получения те- плоты от предповерхностных гранитов, залега- ющих на глубине 3–5 км, температура которых достигает 250–300 °С [2]. Европа. Геотермальный потенциал Европы значительно ниже по сравнению с региона- ми «Огненного Кольца». Только в отдельных странах – Исландия, Италия, Турция, Франция, Германия – геотермальная энергетика конку- рентоспособна наравне с другими возобновля- емыми источниками энергии. Суммарная доля геотермальных источников энергии в общей выработке электроэнергии возобновляемыми источниками не превышает 0,5%. Предполага- ется, что суммарная установленная мощность геотермальных электростанций возрастет до 4000–5100 МВт к 2020 г. Более интенсивно раз- вивается направление прямого использования геотермальной теплоты [3]. Италия. Начало использования геотер- мальных ресурсов в Италии относится к до- историческим временам. Оно интенсивно раз- вивалось еще во время Римской античности и было связано в основном с тепловой бальнео- логией. В начале 20-го века в Италии началось строительство геотермальных электростанций. Основные геотермальные ресурсы для выра- ботки электроэнергии расположены в Тоска- не, в районах Лардерелло-Травале (795 MВт) и горе Amiata (121 MВт). В 2013 г. была по- строена первая в Италии бинарная электро- станция мощностью 1 МВт, которая находится в Bagnore Geothermal Field (гора Amiata) В те- чение 2009–2013 гг. было пробурено тридцать одна скважина на всей геотермальной площа- ди, насчитывающей около 100 000 м2. С 2011 г. ведется геологоразведочная работа в районах, прилегающих к существующей эксплуатаци- онной геотермальной площади, с целью найти источники, пригодные для производства элек- троэнергии. К 2015 г. установленная мощность геотермальных электростанций в стране со- ставляла 1240 МВт, а валовая выработка элек- троэнергии достигла 5700 ГВт/ч. Параллельно с развитием геотермальной электроэнергетики, шло наращивание тепловых мощностей. С 1950 по 2000 г. были построены тепловые станции общей мощностью 325 МВт для спа-услуг и бальнеологии. После 2000 г. начали интенсивно применять тепловые на- сосы. В 2015 г. использование установленной те- пловой мощности и годового потребления энер- гии распределялось следующим образом: инди- видуальное отопление 67 МВт и 517 ТДж / год, централизованное теплоснабжение 68 МВт и 589 ТДж / год, парниковый подогрев 69 МВт и 574 ТДж / год, рыборазведение 121 МВт и 1932 ТДж / год, в промышленности 14 МВт и 107 ТДж / год, купание и плавание на 418 МВт и 3,463 ТДж / год, а также геотермальные тепло- 21 Мировые тенденции в развитии геотермальной энергетики. Часть 1. Геотермальные ресурсы по регионам мира ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55) вые насосы 257 МВт и 1500 ТДж / год, в общей сложности 1,014 MВт и 8,682 TДж / год [2, 4]. Исландия. Исландия – это остров, площа- дью в 103 тысячи км2 и населением примерно 320 тысяч человек. В стране нет собственных используемых месторождений нефти и газа. 80% энергии вырабатывается за счет возобнов- ляемых источников: 75% приходится на гидро- энергетику, геотермальные источники выраба- тывают 25% энергии, а на долю традиционных углеводородов приходится всего 0,5%. Сегод- ня Исландия является лидером по количеству электроэнергии, вырабатываемой на душу населения. Производство электроэнергии на базе геотермальных ресурсов началось 45 лет назад и в настоящее время достигло 29% от общей потребности в электроэнергии. Общая установленная мощность в 2015 г. превыша- ла 650 МВт, а годовое производство – около 5250 ГВт/ч. Тепловая геотермальная энергия исполь- зуется в Исландии более 70 лет. В 1943 г. там были пробурены 32 скважины на глубину от 440 до 2400 м, которые продуцируют воду с температурой от 60 до 130 °С. За счёт ее те- плоты обеспечивается 90% потребностей стра- ны в отопительных мощностях. На отопление и горячее водоснабжение тратится почти по- ловина объёмов геотермальной энергии. Так- же она используется в бассейнах для купания, в тепличных и рыбоводческих хозяйствах, при- меняется для таяния снега на городских ули- цах. Геотермальная энергия полностью обеспе- чивает теплом столицу Исландии Рейкьявик. Крупнейшим промышленным использованием геотермальной теплоты является сушильная установка Thorverk, расположенная на западе Исландии. Геотермальные тепловые насосы ис- пользуются, главным образом, в Акурейри для дополнения системы централизованного тепло- снабжения в северной части Исландии. Установленные мощности геотермальной тепловой энергии распределяются следующим образом: централизованное теплоснабжение 1,515 МВт и 29,400 ТДж / год; парниковый на- грев 45 МВт и 660 ТДж / год; рыборазведение – 85 МВт и 2 230 тДж / год; в промышленности 70 МВт и 910 ТДж / год; таяние снега 195 МВт и 1900 ТДж / год; купание и плавание 90 МВт и 1600 ТДж / год; геотермальные тепловые на- сосы – мощностью 5 МВт и 17 ТДж / год. Об- щая сумма оставляет 2040 МВт и 26 717 ТДж / год [2]. Германия. Общая установленная мощность геотермальных систем в Германии состав- ляет 27,1 МВт. Большинство из них находят- ся в Баварии (20 МВт) и Райнланд-Пфальце (7 МВт). В основном, это теплоэлектростан- ции и системы централизованного тепло- снабжения. Крупнейшая в Германии и самая современная в Европе теплоэлектростанция мощностью 3,4 МВт находится в городе Унтер- хахинг. Она работает по технологии, исполь- зующей водно-амиачную смесь. Окупаемость станции рассчитана на 20 лет. За счет широкого применения тепловых на- сосов различного типа стало возможным ис- пользование скважин глубиной от 400 м и воды с температурой от 20 оС для отопления и охлаж- дения жилых домов и офисных зданий Самая большая установка теплового насоса работает в офисном здании в Дуйсбурге и имеет тепловую мощность более 1,0 МВт. Установки мощно- стью 10–15 кВт используются в жилых домах. В 2013 г. общее количество тепловых насосов всех типов достигло 555 000 единиц. Согласно прогнозам Research.Techart, доля геотермальной энергетики к 2020 г. может до- стигнуть 0,3% в совокупном энергобалансе. Установленная мощность составит 750 МВт с выработкой до 5 млрд кВт-ч/год электриче- ства [2]. Турция. Турция входит в первую пятерку стран мира по использованию геотермальных ресурсов вместе с США, Швецией, Китаем и Исландией. В стране имеются более 225 гео- термальных месторождений, экономически выгодных для разработки. Кроме того, заре- гистрировано около 2000 источников горячей воды, которые имеют температуру от 20 до 287 °C, пробурено около 1200 геотермальных разведочных и добывающих скважин. Установ- ленные мощности геотермальных электростан- ций в Турции достигли 428 МВт, и поставлена цель увеличить этот показатель до 1000 МВт. Широко применяется прямое использование геотермальной теплоты. В настоящее время в эксплуатации находятся 16 геотермальных си- стем централизованного теплоснабжения, в ко- торых используется вода с температурой от 40 до 45 оC без применения тепловых насосов. Гео- термальная теплота также широко используется для обогрева теплиц, площадь которых превы- шает 3 млн м2, высокими темпами развивается бальнеологическое использование геотермаль- ной воды. Построены геотермальные тепло- вые насосы в торговом центре MetroMeydan, в отеле Титаник в Анталии, в аэропорте Сабиха Гекчен в Стамбуле. Установленные тепловые мощности и годо- вое потребление геотермальной энергии рас- пределяются следующим образом: 420 МВт и 4 635 ТДж / год для индивидуального обогре- ва помещений, 805 МВт и 8 885 ТДж / год для 22 Ю.А. ШУРЧКОВА ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55) централизованного теплоснабжения, 612 МВт и 11 580 тДж / год для парникового отопления, 1,5 МВт и 50 ТДж / год для сушки в сельском хозяйстве, 1,005 МВт и 19,106 ТДж / год для купания и плавания и 42,8 МВт и 960 ТДж / год для геотермальных тепловых насосов. Таким образом, общая сумма для страны составляет 2 866,3 МВт установленной мощности [2]. Франция. Установленная мощность геотер- мальных электростанций во Франции к 2014 г. составляла 16 МВт. В 2017 г. была открыта гео- термальная электростанция Rittershoffen высо- кой производительности: пиковая мощность ее может составить около 190 МВт. Работа стан- ции осуществляется за счет воды, залегающей на глубине до 2,5 тыс. метров. Первые геотермальные установки прямо- го использования во Франции были введены в эксплуатацию 1961 г. В 80-ые годы было про- бурено большое количество скважин, а с 2007 г. в парижском бассейне началось интенсивное строительство тепловых геотермальных уста- новок. Оно активизировалось с развитием гео- термальных тепловых насосов. В 2015 г. общее количество установленных геотермальных тепловых насосов оценивалось в 163 тыс. со средней мощностью 12,33 кВт. Планируется до 2020 г. увеличить использование геотермаль- ной теплоты в шесть раз за счет использования тепловых насосов для геотермального центра- лизованного теплоснабжения. В парижском бассейне действуют 37 цирку- ляционных систем, включающих 50 установок для централизованного теплоснабжения с уста- новленной тепловой мощностью 278,5 МВт. Теплота поставляется также в теплицы и ры- боводческие фермы. В 2007 г. был реализован новый проект циркуляционной системы для те- плоснабжения парижского аэропорта Орли. В окрестностях Парижа 33 геотермальных уста- новки отапливают 170 тыс. домов, получая эк- вивалентную экономию 144 млн м3 природно- го газа. Геотермальная энергетика развивается также и в других бассейнах, таких как Аквитан, Овернь, Центр, Лангедок и Лотарингия. Прямое использование геотермальной те- плоты во Франции распределяется следующим образом: 2,010 МВт и 10,900 ТДж / год для геотермальных тепловых насосов; 9,5 MВт и 157,2 TДж / год для индивидуального обогре- ва помещений; 284,1 МВт и 4 365,4 ТДж / год централизованного теплоснабжения; 8,2 МВт и 123,4 ТДж / год для тепличного отопле- ния; 18,4 МВт для рыбоводства и 16,7 МВт и 137,6 TДж / год для купания и плавания. Об- щая сумма для страны составляет 2 346,9 МВт и 15 867 ТДж / год [2]. Венгрия. Венгрия имеет значительные гео- термальные ресурсы как в виде самоизливаю- щихся источников с температурой воды 100 оС и выше, так и в виде неглубоко залегающих тер- мальных вод. Но, несмотря на это, использова- ние их в общем объеме потребления энергии в стране не превышает 0,5%. Рассматривался проект строительства большой геотермальной электростанции в населенном пункте Фабиан- шебештен в области Бекеш, но специалисты сочли, что она будет неконкурентоспособна по сравнению с использованием традиционных топлив. Рассмотрен и утвержден проект стро- ительства ультрасовременной геотермальной электростанции рядом с заводом Audi Венгрия в Дьере. В 2014 г. начались работы по бурению скважин, проектная глубина которых составля- ет около 2400 м с температурой воды 100 оС. Ввод в эксплуатацию этой станции позволит компании получать до 82 ГВт геотермальной электроэнергии в год, что будет составлять око- ло 6% от общей потребности. В Венгрии широко применяется прямое ис- пользование геотермальной теплоты в баль- неологических центрах всемирно известных курортов для спортивных и терапевтических целей, для обогрева теплиц, которых насчиты- вается более 70 га, для животноводства, в част- ности, птицеферм, для рыборазведения, для геотермального централизованного теплоснаб- жения. Крупнейшая в Венгрии геотермальная система централизованного теплоснабжения, которая питается на 100% геотермальной энер- гией, эксплуатируются с 1 января 2011 г. в Сценторкине (SW-Венгрия). Она имеет сква- жину глубиной 1800 м с температурой воды 87 °С в сочетании со скважиной для повтор- ной закачки. Тепловая мощность составляет 3 МВт. Особый интерес представляет проект PannErgyPlc, который является первым круп- номасштабным проектом в Венгрии, где гео- термальная районная система отопления будет обеспечивать теплом несколько сотен квартир в жилом комплексе Avas в Мишкольце, втором по величине городе Венгрии. Тепловая мощность составляет 55 МВт, а потребность в тепловой энергии составляет 695 000 до 1 100 000 ГДж. Геотермальные тепловые насосы в стране ис- пользуются ограниченно. Установленная мощность и годовое потре- бление энергии для различных целей распре- деляется следующим образом: 33,02 МВт и 326,05 ТДж / год для индивидуального обогрева помещений, 153,56 МВт и 1700,26 ТДж / год для централизованного теплоснабжения, 271 МВт и 3,024,12 ТДж / год для тепличного отопле- ния, 6 МВт и 61,51 т / год для рыборазведения, 23 Мировые тенденции в развитии геотермальной энергетики. Часть 1. Геотермальные ресурсы по регионам мира ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55) 4 МВт и 31,34 ТДж / год для животноводства, 25 МВт и 297,13 ТДж / год для сельскохозяйствен- ной сушки, 19 МВт и 220,62 ТДж / год для про- мышленного технологического тепла, 352 МВт и 3,912,03 ТДж / год для купания и плавания, 42 МВт и 695 ТДж / год для геотермальных те- пловых насосов. Общая сумма для страны со- ставляет 905,58 MВт и 10 266,06 TДж / год [2]. Польша. По оценкам экспертов Польша рас- полагает значительными геотермальными ре- сурсами: имеется 56 документально подтверж- дённых термальных месторождений, в том числе 17 термальных подземных бассейнов. Но используются эти ресурсы всего на 25%. Гео- термальная теплота используется, в основном, для отопления, купания и плавания в сочетании с геотермальными тепловыми насосами. Шесть геотермальных станций централизованного те- плоснабжения функционируют: в Подхале (с 1994 года), в Пыжице (с 1996 года), в Мщонове (с 1999 года), в Uniejow (с 2001 года), в Stargard Szczecinski и в Поддебице (с 2013 года). Геотер- мальные купальные и плавательные бассейны имеются в одиннадцати санаториях. В последние годы стали уделять большее внимание развитию геотермальных тепловых насосов и в настоящее время их количество оценивается, как минимум, 35 000 единиц. Самая большая установка в стране находится в муниципалитете Щецина с установленной мощностью 2,6 МВт, состоящей из 240 верти- кальных скважин на глубине 52 м. Установленные мощности и годовое потре- бление геотермальной энергии по стране рас- пределяется следующим образом: 5,0 МВт и 60 ТДж / год для индивидуального обогрева помещений; 82,2 МВт и 573,0 ТДж / год для централизованного теплоснабжения; 0,3 МВт и 0,5 ТДж / год для промышленного техноло- гического тепла; 1,00 МВт и 8,7 ТДж / год для таяния снега; 10,34 MВт и 100,4 TДж / год для купания и плавания; 390 МВт и 2000 ТДж / год для геотермальных тепловых насосов. Это дает общую сумму для страны 488,84 МВт и 2742,6 ТДж / год [2]. Россия. Запасы геотермальной энергии в России по оценкам специалистов многократ- но превышают запасы органического топлива. Практически на всей территории страны есть запасы геотермальной теплоты с температура- ми от 30 до 200 оС. Но основные ресурсы рас- положены в малонаселенных районах со слабо развитой инфраструктурой, сложными геологи- ческими условиями, с высокой сейсмичностью. Это Камчатка, Сахалин и Курильские острова, Приморье, Прибайкалье, Западно-Сибирский регион. В европейской части страны имеются геотермальные месторождения с температурой воды от 70 до 180 оС на Северном Кавказе, в Краснодарском и Ставропольском крае, в Кали- нинградской области. В 1967 г. была создана первая в России Па- ужетская геотермальная электростанция, ко- торая работает до настоящего времени и дает самую дешевую на Камчатке электроэнергию. Ее мощность составляет 14,5 МВт. Также на Камчатке находятся еще две геотермальные электростанции – Верхне-Мутновская установ- ленной мощностью 12 МВт и Мутновская уста- новленной мощностью 50 МВт. Геотермальные источники энергии обеспечивают на Камчатке до 25% от общего энергопотребления, что зна- чительно помогает ослабить зависимость полу- острова от дорогостоящего привозного мазута. На Кунашире действует ГеоЭС 2,6 МВт, и пла- нируют несколько ГеоЭС суммарной мощно- стью 12–17 МВт. В Калининградской области планируется осуществить пилотный проект геотермального тепло- и электроснабжения го- рода Светлый на базе бинарной ГеоЭС мощно- стью 4 МВт. В настоящее время на территории России имеются около 4000 скважин глубиной до 5000 м, что позволяет строить геотермаль- ные станции, производящие конкурентоспо- собную электроэнергию. Тепловые насосы в стране находятся на ран- ней стадии развития. К 2020 г. в России планируется увеличить установленные мощности до 750 МВт и доля геотермальной энергетики может достигнуть 0,3% в совокупном энергобалансе страны. Ис- точник: ИАА Cleandex/Research.Techart [5]. Украина. Украина располагает геотермаль- ными ресурсами почти по всей территории страны. Запасы высокотемпературных тер- мальных вод разведаны в Закарпатье, Крыму, Прикарпатье, Харьковской и Полтавской обла- стях. Согласно данным Госэнергоэффективно- сти Украины, годовой технически достижимый тепловой потенциал геотермальной энергии в стране эквивалентен около 90 000 МВт-ч в год, а его использование позволяет сэкономить около 10 млрд куб. м газа. Однако реальное ис- пользование геотермальной энергии практиче- ски отсутствует за исключением нескольких не- больших установок в Крыму. И это, не смотря на то, что еще в середине прошлого столетия украинскими учеными были заложены теорети- ческие основы геотермальной энергетики, была выдвинута идея замкнутого контура и создание циркуляционных систем, разработан метод, ко- торый впервые был реализован во Франции а затем и во многих странах мира под названием «украинский способ получения геотермальной 24 Ю.А. ШУРЧКОВА ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55) энергии». Украинские ученые и инженеры при- нимали активное участие в создании ГеоТЭС в России на Камчатке, в Хорватии, Черногории. Но есть все предпосылки и уверенность в том, что Украина в ближайшей перспективе начнет реализовывать неисчерпаемый потенциал зем- ных недр [6, 7]. Заключение. Как показывает анализ, область применения геотермальных ресурсов очень велика: в промышленности, ЖКХ, в сельском хозяйстве, в частном секторе, для которого это является альтернативой автономного газового отопления. Но в мировых масштабах потенци- ал геотермальной энергии используется крайне мало: доля электроэнергии, получаемой с помо- щью геотермальных ресурсов, составляет всего 0,5%. Ее производят всего в 24 странах. Лиде- рами являються США – 3098 МВт, Филиппины – 1931 МВт, Мексика – 958 МВт, Индонезия – 1197 МВт, Новая Зеландия – 762 МВт. Необходи- мо подчеркнуть, что все эти страны расположены в областях современного вулканизма, в пределах «Огненного Кольца», где теплоноситель имеет высокие параметры, доступен на поверхности Земли, где расходы на сооружение ГеоТЭС мини- мальны и себестоимость энергии конкурентоспо- собна на рынке энергоносителей [8, 9]. Значительно более масштабно выглядит пря- мое использование геотермальной теплоты: для обогрева помещений, в том числе, для центра- лизованного теплоснабжения, для обогрева бас- сейнов, теплиц, кондиционирования, для подо- грева открытого грунта, обогрева дорожного покрытия, в промышленных технологических процессах, для таяния снега и других целей. По прогнозам специалистов, в предстоящие десятилетия будет наблюдаться рост объема установленных мощностей как электрических, так и тепловых. 1. Геотермальное поле Гейзеров, Калифор- ния, Соединенные Штаты Америки. www. power-technology.com. URL: http://www.power- technology.com/projects/the-geysers-geothermal- california. 2. World Geothermal Congress, 2015, Melbourne, Australia, International Geothermal Association. URL: https://www.geothermal-energy.org/.../world- geothermal-co. 3. Перспективы развития европейского рынка ге- отермальной энергетики. URL: http://abercade.ru/ research/analysis/4027.html. 4. Bertani, R. et al. Summary of EGC 2013 Country Update Reports on Geothermal Energy in Europe, in Proceedings European Geothermal Congress, Pisa, Italy, June 4―6, 2013. 5. Геотермальная энергетика: мировые тенден- ции и российские перспективы. URL: http://www. cleandex.ru/articles/2016/05/20/geotherm_energy_ world_tendency_russian_prospects. 6. Конеченков А.Е. Геотермальная энергети- ка, новости мира. URL: http://oilreview.kiev. ua/2016/03/05/geotermalnyj-plan-razvitiya/ 7. Долинский А.А., Резакова Т.А. Вклад геотер- мальной энергетики в энергетическую независи- мость Украины. Промышленная теплотехника. 2017. Т. 39, № 2. С. 6—11. 8. Тихоокеанское Огненное Кольцо. URL: https:// allatra.tv/video/tihookeanskoe-ognennoe-kolco- klimaticheskie-izmenenija-102. 9. Ruggero Bertani. Geothermal Power Generation in the World 2010-2014 Update Report. www. geothermal-energy.org. URL: https://pangea. stanford.edu. Поступила в редколлегию 05.11.2018
id systemreorg-article-689
institution System Research in Energy
keywords_txt_mv keywords
language Ukrainian
last_indexed 2026-07-19T01:20:18Z
publishDate 2018
publisher General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
record_format ojs
resource_txt_mv systemreorg/ba/9b43d4f9133b7f9d7ea71be7367cdfba.pdf
spelling systemreorg-article-6892026-07-18T12:57:44Z Global trends in the development of geothermal energy. Part 1. Geothermal resources over regions of the world Світові тенденції в розвитку геотермальної енергетики. Частина 1. Геотермальні ресурси по регіонах світу Shurchkova Yu.A. energy, geothermal, resources, continents, heat, electricity, world. енергетика, геотермічна, ресурс, континент, теплота, електроенергія, світ. The article provides an overview of materials on the use of geothermal resources over regions of the world. The dependence of efficiency of using geothermal resources on the geophysical and geographical parameters of each region is shown. We present data on the countries where geothermal energy is developing most successfully and for what purposes it is used.  The leaders are here the United States, the Philippines, Mexico, Indonesia, and New Zealand. All these countries are located in the areas of present-day volcanism, within the “Fiery Ring”, where the heat carrier has high parameters and is available on the Earth's surface, where the cost of building a geothermal power plant is minimal, and the prime cost of energy is competitive in the energy market. It is emphasized that geothermal energy is used very little on the global scale: the share of electricity generated from geothermal resources is only 0.5%. It is produced only in 24 countries.The direct use of geothermal heat is much more wide-spread: for space heating, including centralized heat supply, for and pools, greenhouses, air conditioning, for heating open ground, and pavement, in industrial processes, for melting snow and other purposes. For example, in the capital of China, Beijing, about three hundred wells were drilled to a depth of about 3 kilometers. Water with a temperature up to 70 °C flows from them and is used for central heating of high-rise buildings and for heating greenhouses. In Iceland, owing to geothermal heat, 90% of the country's heating capacity needs are met. Almost half of the volumes of geothermal energy are spent for heating and hot water. In the Paris basin, there are 37 circulation systems, including 50 installations for centralized heat supply. Heat is also supplied to greenhouses and fish farms. In 2007, a new draft of the circulation system for heating the Orly airport in Paris was implemented. In the vicinity of Paris, 170 thousand houses are heated by 33 geothermal plants. В статті представлено огляди матеріалів про використання геотермічних ресурсів за регіонами світу. Показана залежність ефективності використання геотермічних ресурсів від геофізичних та географічних параметрів кожної області. Приведені дані, в яких країнах геотермальна енергетика розвивається найбільш успішно і для яких цілей застосовується. Лідерами представляються США, Філіппіни, Мексика, Індонезія, Нова Зеландія. Всі ці країни розташовані в областях сучасного вулканізму, в межах «Вогняного кільця», де теплоносій має високі параметри, доступний на поверхні Землі, де витрати на будівництво ГеоТЕС мінімальні і собівартість енергії конкурентноздатна на ринку енергоносіїв. Підкреслюється, що на світових масштабах геотермальна енергетика використовується вкрай мало: частка електроенергії, що отримується за допомогою геотермальних ресурсів, складає всього 0,5%. Її виробляють всього в 24 країнах.Значно ширше видно пряме використання геотермальної теплоти: для обігріву приміщень, в тому числі, для централізованого теплопостачання, для опалення басейнів, теплиць, кондиціонування, для підігріву відкритого ґрунту, опалення дорожнього покриття, в промислових технологічних процесах, для танення снігу та інших цілей. Наприклад, у столиці Китаю Пекіні просвердллено близько трьохсот свердловин глибиною приблизно в 3 кілометра, з яких надходить вода з температурою до 70 °С, яка використовується для централізованого опалення висотних будинків і для обігріву теплиць. В Ісландії за рахунок геотермальної теплоти забезпечується 90% потреб країн в опалювальних потужностях. На опалення та гаряче водопостачання витрачається майже половина об’єму геотермальної енергії. У паризькому басейні діють 37 циркуляційних систем, що включають 50 установок для централізованого теплопостачання. Теплота поставляється також в теплиці та рибницькі ферми. У 2007 р. був реалізований новий проект циркуляційної системи для теплопостачання паризького аеропорту Орлі. На околицях Парижа 33 геотермальні установки опалюють 170 тис. будинків. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2018-12-27 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/689 10.15407/pge2018.04.017 System Research in Energy; No. 4 (55) (2018): The Problems of General Energy; 17-24 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (55) (2018): Проблеми загальної енергетики; 17-24 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/689/593 Copyright (c) 2018 Shurchkova Yu.A. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0
spellingShingle energy
geothermal
resources
continents
heat
electricity
world.
Shurchkova Yu.A.
Global trends in the development of geothermal energy. Part 1. Geothermal resources over regions of the world
title Global trends in the development of geothermal energy. Part 1. Geothermal resources over regions of the world
title_alt Світові тенденції в розвитку геотермальної енергетики. Частина 1. Геотермальні ресурси по регіонах світу
title_full Global trends in the development of geothermal energy. Part 1. Geothermal resources over regions of the world
title_fullStr Global trends in the development of geothermal energy. Part 1. Geothermal resources over regions of the world
title_full_unstemmed Global trends in the development of geothermal energy. Part 1. Geothermal resources over regions of the world
title_short Global trends in the development of geothermal energy. Part 1. Geothermal resources over regions of the world
title_sort global trends in the development of geothermal energy. part 1. geothermal resources over regions of the world
topic energy
geothermal
resources
continents
heat
electricity
world.
topic_facet energy
geothermal
resources
continents
heat
electricity
world.
енергетика
геотермічна
ресурс
континент
теплота
електроенергія
світ.
url https://systemre.org/index.php/journal/article/view/689
work_keys_str_mv AT shurchkovayua globaltrendsinthedevelopmentofgeothermalenergypart1geothermalresourcesoverregionsoftheworld
AT shurchkovayua svítovítendencíívrozvitkugeotermalʹnoíenergetikičastina1geotermalʹníresursiporegíonahsvítu