Глава VI. Геотермальная энергия

Человеку просто не под силу исчерпать этот - строго говоря, невозобновляемый - внутренний ресурс планеты.

В тех местах, где земная кора тонкая и к поверхности поступает магма, - это тепло можно использовать для превращения воды в пар, который крутит турбину и дает электричество.

Первый геотермальный генератор был запущен в Италии в 1904 году в районе Лардерелло, в Тоскане. Принц Пьеро Джинори зажег перед фотокамерами пять лампочек, а уже в 1911 году тосканцы запустили первую полноценную геотермальную станцию. Сегодня станция обеспечивает миллион домов в Тоскане - это четверть электричества в регионе [4].

Геотермальные станции активно используются в Новой Зеландии и Исландии - землях с высокой вулканической активностью[1].

Так в Исландии насчитывается более 7 тысяч геотермальных источников: самое большое количество на единицу площади в мире (См. Приложение 54).

Благодаря парникам, работающим на термальных источниках, в стране, где повсюду нет фруктовых деревьев, а на земле растут лишь картошка и капуста, множество не только своих овощей, но и цветов (См. Приложение 55).

85% исландцев живёт в домах, обогреваемых водами термальных источников. Горячая вода подаётся также в многочисленные теплицы и плавательные бассейны [1].

 А как же остальной мир? Основные надежды связывают с глубоким бурением - от 3 до 10 км, - чтобы добраться до так называемой разогретой твердой породы. Только на территории США в ней содержится достаточно для обеспечения всего человечества энергией на 30 тысяч лет [4].

Глубокое бурение стало уже привычной технологией. В скважину заливается вода, там она закипает, пар выходит наружу и крутит турбины генераторов. Проблема лишь в том, что вода убегает в подземные трещины и её нужно постоянно обновлять.

С негативными последствиями применения такой технологии столкнулись в 1996 году в швейцарском Базеле: вскоре после закачки воды в скважину случилось небольшое землетрясение. Воду убрали, но толчки продолжались ещё некоторое время. Сделали вывод: в сейсмоопасных районах такой способ получения энергии может выйти боком [4].

Могут ли истощиться геотермальные ресурсы? Это, конечно, исключено. Но локальное остужение источников вполне возможно, так в той же Тоскане максимальной мощности производство энергии достигло в 1958 году, с тех пор дело идёт на убыль.

Мощности ГеоТЭС в мире концу 1990 – х годов из–за удорожания эксплуатации сократились почти вдвое – всего до 3,6 млн. кВт.

Геотермальную энергию используют в 58 странах.

В 2006 году после переговоров с премьер – министром Исландии Халльдором Аусгримссоном тогдашний глава правительства РФ Михаил Фрадков сообщил, что в ряде российских регионов появятся станции, сооруженные по исландской технологии [4].

В России работают всего три ГеоТЭС – все на Мутновском вулкане Камчатки [4].

В настоящее время на Камчатке начата реконструкция старейшей в России Паужетской геотермальной электростанции (ГеоЭС). Паужетская ГеоЭС - самая первая российская геотермальная электростанция (См. Приложение 56). Она была введена в эксплуатацию в 1966 году.Как сообщили информационному агентству "Дейта.RU" в пресс-службе ОАО "Камчатскэнерго", вопрос о реконструкции и перевооружении Паужетской ГеоЭС остро встал в связи с увеличившимся потреблением электроэнергии рыбоперерабатывающими предприятиями поселка Озерновского Усть - Большерецкого района и значительного износа электрооборудования станции. План реконструкции и технического перевооружения Паужетской ГеоЭС разработан специалистами "Камчатскэнерго"[9].

В настоящее время, в соответствии с планом, производится замена первого турбоагрегата мощностью 2,5 МВт на агрегат мощностью 6 МВт. Завершается ремонт еще двух турбоагрегатов. В результате замены турбоагрегатов станции и модернизации геотермального промысла, мощность Паужетки, дающей в настоящее время 8,5 МВт, сможет достигнуть 14 МВт. Все работы планировалось завершить в октябре 2005 года. Выход станции на полную мощность сегодня сдерживает дефицит геотермального поля, отмечают в пресс-службе. Требуются новые скважины. Предприятие "Бургеотерм" ведет капитальный ремонт оборудования геотермального промысла, что позволит эффективнее использовать уже существующие мощности[9].

Заключение

«Синдром нездорового жилища», так американцы окрестили последствия широкого применения современных строительных материалов, угрожает не только отдельным людям, но даже и всей планете.Мало того, что нынешнее жильё ненасытно потребляет электроэнергию, - оно ещё в огромных количествах выбрасывает в атмосферу углекислый газ, усиливая парниковый эффект. По данным Национального агентсва по охране окружающей среды и управлению энергетикой, на долю жилого сектора во Франции приходится 46% общего энергопотребления и пятая часть общего объёма выбросов СО₂ в атмосферу [3].

Архитекторы ищут способы сделать человеческое жильё безопасным для человека и окружающей среды [3]. В среднем на жителя Земли вырабатывается 20 мегаватт часов энергии в год. Всего же человечество потребляет 120 миллиардов мегаватт – часов в год и эта цифра ежегодно увеличивается на 3%. По подсчётам специалистов, энергосбережение оказывается в 4–5 раз экономически выгоднее, чем выработка эквивалентного количества энергии.

Экоархитектура использует традиционные материалы, такие как пенька и солома, взамен ДСП и асбеста [3].

В Германии, сегодня ориентируются на потребление электроэнергии менее 15 киловатт – часов на квадратный метр в год (для сравнения во Франции в среднем 216), а это верный путь сократить энергопотребление, по крайней мере, на 15% в общегосударственных масштабах».Это становится общеевропейской тенденцией. Так, в ближайшее время по требованию Евросоюза придётся классифицировать дома от «А» до «G» по уровню потребления электроэнергии, как стиральные машины или микроволновки [3]. 

Сегодня на энергосбережение жилых и общественных зданий в странах с умеренным климатом тратится около трети всей потребляемой энергии. Только на строительно-эксплуатационные нужды человечество сжигает в год более 2 млрд. тонн условного топлива, что значительно усиливает парниковый эффект [3]. 

Эксперты единодушны по поводу необходимости в экологичности стройматериалов: это оконные стёкла со специальным покрытием, отражающим тепло внутрь дома, стены из «дышащего» кирпича, солнечные батареи для водонагревателей и иных нужд [3].

А возможно ли экологичное коллективное жильё? В течение последних 10 лет Евросоюз инвестировал несколько подобных проектов, что позволило построить многоэтажные дома в Копенгагене, Стокгольме, Мальмё (Швеция), Ганновере и Фрибурге (Германия). Франция тоже делает первые шаги в этом направлении. Экожильё вводится в Гренобле и в Сен – Женес – Лерпт недалеко от Сент – Этьена. В Лилле строительство экоквартала на 10 000 жителей планируется завершить к2008 году. Там будет учтено всё: пейзаж, транспортная инфраструктура, вывоз и переработка отходов и мусора, уровень шума [3].

Положительный опыт коллективного экожилья постепенно накапливается. В окрестностях Лондона успешно работает проект BedZED (Beddington ZERO Energy Development). С 2002 года там проживает 250 человек в 82 экологически чистых кварталах. За счёт теплоизоляции материалов потребление электричества снизилось в этих домах на 60 % по сравнению с обычным жильём того же метража. Жители BedZED экономят ещё и на горючем – они меньше ездят в супермаркеты, покупая местные сельхозпродукты, следовательно, меньше пользуются машинами, (в среднем один автомобиль на пять семей). Расходная часть бюджета, таким образом, снижается на 15 % [3]. 

Проект BedZED получил такой резонанс, что сегодня китайцы работают над созданием его копии на азиатский манер – строят посёлок Дунтань. Первый в мире экологичный город вырастет недалеко от Шанхая к 20010 году. Британская компания, занимающаяся реализацией проекта, утверждает, что 500 000 жителей Дунтаня к 2040 году будут разъезжать на автомобилях с гибридными двигателями (внутреннего сгорания и электрическими), употреблять в пищу биопродукты и эффективно использовать огромные зелёные пространства в самом сердце посёлка [3].

Итак, альтернативные источники энергии, их ещё называют «мягкими», - вероятное будущее человечества. Будущего не совсем близкого, но человечество уже сейчас делает серьёзные усилия в этом направлении. Правда, здесь возникают уже совсем другие проблемы.

 Во-первых, абсолютно чистых альтернативных источников энергии не существует. Так для строительства СЭС требуется большое количество зеркал, металла, других материалов, а для производства этих материалов требуется большое количество электроэнергии.

Во-вторых, строительство электростанций всех видов требует отчуждения земель под их строительство.

В-третьих, себестоимость энергии на альтернативных станциях пока остаётся очень высокой, хотя для разных типов станций она сильно различается.

Рентабельнее всего на данный момент – ветровая энергия. Штат Калифорния стал уже крупнейшим в мире районом развития ветровой энергетики. Далее следуют Дания и Германия, создавшие свои «ветровые парки». Энергия ветров этих районах становится конкурентоспособной. Такие страны как Дания, Индия и Китай становятся крупнейшими производителями турбин средней мощности для других стран.

Ведущие страны мира уделяют большое внимание гелиоэнергетике. В США эффективность солнечных батарей достигает приблизительно 30 процентов. Сдерживает развитие гелиоэнергетики высокая стоимость солнечных элементов.

Наиболее старые источники альтернативной энергетики – геотермальные электростанции. Этот неисчерпаемый источник особенно перспективен для районов, где отпускная цена на электроэнергию очень высока. Это отдалённые районы, где отсутствуют другие источники топлива, нет железных дорог, но земная кора тонкая и к поверхности поступает магма.

Приливные электростанции остаются на сегодняшний день самыми дорогостоящими сооружениями. Капитальные затраты на строительство этих протяжённых сооружений настолько велика,  что пока об их рентабельности говорить не приходится. На данный момент – это самые экологически чистые сооружения. 

Биотопливо, при всей его привлекательности, пока является в какой – то степени, причиной голода в некоторых странах.

Ведутся разработки в направлении получения синтетического горючего на основе угля, сланцев, нефтегазоносных песков.

В мире ведётся большое количество научных разработок в поисках всё более новых и всё более совершенных способов получения энергии. Это, в конечном итоге, поможет сделать жизнь отдельного человека и человечества вообще комфортнее, результаты этих поисков могут помочь человечеству не вернуться в каменный век в результате истощения традиционных источников энергии.

Список литературы