Геотермальная энергетика

Альтернативная энергетика снова интересует инвесторов

 Технологии становятся доступнее с удешевлением производства, что позволяет говорить о промышленных масштабах внедрения. Россия старается не отставать, рассчитывая производить нетрадиционными способами до 4,5% электроэнергии к 2020 году.

В последние годы альтернативная энергетика переживала страшный бум, отмечает старший аналитик I2BF Venture Capital Александр Корчевский. «В отрасль хлынуло огромное количество денег, порог инвестиций перешагнул отметку $100 млрд в год, - говорит он. - В 2008 году планка достигла уровня $120 млрд. Хотя доля альтернативной энергетики в мировой выработке составляет сейчас около 2%, инвестиции в нее занимают порядка 30-40% от всех вложений в электрогенерацию». В начале 2008 года отраслевой индекс NEX, включающий в себя около сотни наиболее известных публичных компаний альтернативной энергетики и традиционно используемый в качестве барометра индустрии, находился на рекордно высоких значениях (460 пунктов) за всю свою историю. 

В конце 2009 года мировой финансовый кризис диаметрально изменил расклад на рынке. В ноябре NEX упал на 70%, достигнув самых низких значений за последние 3 года. «Скорее всего, наиболее важной причиной столь стремительного падения стало бегство инвесторов из всех классов рискованных активов в более надежные инструменты», - уверен Илья Голубович. Но не надо забывать и о резком падении цен на нефть, может и не вызвавшем разговоры о бесперспективности альтернативной энергетики, но уж точно заставившем задуматься о горизонтах практического применения новых технологий.

Кризис не помеха

Но уже во II квартале 2009 года инвесторов ждал очередной крутой вираж: котировки взмыли вверх на 36%. Индекс S&P 500 за тот же период прибавил только 15%. Значительный рост стал результатом увеличения стоимости нефти и широкой поддержки, которую правительства разных стран оказывают индустрии. По оценкам I2BF Venture Capital общий размер государственных вливаний в альтернативную энергетику составил около $200 млрд, из которых $140 млрд пришлись на США и Китай.

На этот раз не осталась в стороне и Россия, замечает Александр Корчевский. В январе Владимир Путин утвердил основные направления государственной политики в сфере использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года. К этому моменту доля альтернативной энергетики должна достичь 4,5% против нынешнего 1% от общего энергобаланса страны. «Цифра довольно скромная в сравнении, например, с 20%, которые собираются производить в Европе в 2020 году. Тем не менее, это серьезный шаг вперед по созданию отрасли в стране, - рассуждает Александр Корчевский. – Наконец, технологии альтернативной энергетики серьезно подешевели, став более конкурентоспособными. Деньги, которые правительства разных стран направили в отрасль, будут потрачены намного более эффективно, чем это делалось еще год назад».

Ирина Филатова из «Брокеркредитсервиса» не столь оптимистична: «На мой взгляд, одними лишь силами частных инвесторов планка в 4,5% в России недостижима, так как технологии очень дороги, непонятна их окупаемость и перспективы дальнейшего развития. Без господдержки тут не обойтись. Однако первоначальная для России задача все-таки заключается в модернизации уже действующих и сильно изношенных мощностей».

Инвестиции в будущее

Без экономической целесообразности вкладываться в альтернативную энергетику никто не будет, отмечает руководитель аналитического департамента I2BF Venture Capital Алексей Беляков. Показателен пример с солнечной энергетикой. В 2002 году цена солнечного модуля составляла около $5 за Вт, потом она плавно падала до 2004 года, когда правительство Германии ввело тарифы на поддержку альтернативной энергетики. И с тех пор оставалась на постоянном уровне в $5 за Вт. «Цена оставалось высокой по причине дороговизны основного сырья для производства солнечных модулей – чистого кремния, - объясняет Алексей Беляков. – Между тем, как только производство чистого кремния достигло достаточных мощностей, его стоимость его упала в несколько раз, потянув за собой цены на солнечные модули». Так, в июль 2009 года себестоимость произведенных в Китае модулей составляла менее $2 за Вт. Соответственно в 2 раза упала и себестоимость электроэнергии.

Альтернативная энергетика по своим ценовым показателям уже вплотную приблизилась к стоимости электроэнергии из традиционных источников. Так, среднемировая цена за кВт электроэнергии, выработанной на угольной электростанции, составляет $60-80. Столько же стоит киловатт самой дешевой геотермальной энергии, а также энергии, образующейся при сжигании мусора и свалочного газа. По сути, они уже могут напрямую конкурировать с традиционной энергетикой, но лимитирующим фактором для них служит ограниченное количество мест, где можно реализовать эти проекты, отмечают аналитики I2BF Venture Capital.

Неплохую себестоимость показывает ветряная энергия ($70-80 за кВт). «За последний год сильно – на 10-15% – подешевели ветряные турбины. Однако рост стоимости финансирования полностью нивелировал это достижение и даже привел к небольшому удорожанию ветряной энергии, - отмечают в I2BF Venture Capital. - Как только экономика вернется в спокойное русло, и долговое финансирование подешевеет, можно ожидать падения стоимости ветряной энергии примерно на те же 10-15%. Аналогичная ситуация наблюдалась и в геотермальной энергетике, где выигрыш от удешевления буровых работ полностью нивелировался подорожанием заемных средств».

Хотя солнечная энергия выглядит все еще очень дорогой, именно здесь случился наиболее серьезный прорыв. Существенного прогресса добились компании, использующие тонкопленочные технологии, которые по себестоимости энергии долгое время шли бок о бок с кремневыми модулями, но по результатам II квартала 2009 года оказались почти на 30%.

«В России тоже есть проект по производству тонкопленочных модулей – совместное предприятие «Роснано» и «Реновы», - подчеркнул Алексей Беляков. - Компании пошли по наиболее оптимальному пути развития производства солнечных батарей в России, сразу приобретя передовую технологию на Западе. Россия не стала инвестировать в какие-то устаревшие технологии, в которые вкладываются китайцы, а сразу заинтересовалась технологиями, за которыми будущее». 

Европейские страны в поисках энергии земли 

 Геотермальная энергетика на сегодняшний день имеет огромные перспективы, ведь тепло, скрытое в недрах земли, является неисчерпаемым источником. Таким образом, пар и горячая вода, получаемые из внутреннего тепла земли, могут быть использованы для выработки электроэнергии и теплоснабжения. 

На сегодняшний день лидером по использованию геотермальной энергии является Исландия, где годовое энергоснабжение за счет возобновляемых источников превосходит традиционное электроснабжение приблизительно на 500 МВт. Не отстает от Ислании и Германия: здесь от геотермальной энергии получают 100 МВт тепла. В Италии ученым видится перспективным район Траваль, где могут быть успешно использованы местные геотермальные резервуары. Предположительный потенциал вырабатываемой там энергии может быть равен потенциалу около 1000 ветроэлектростанций.

На международной заключительной конференции “I-GET” (Комплексная геофизическая разведка технологий для глубоких трещин геотермальных систем) в Потсдаме вопрос использования энергии земли обсуждался очень живо. Страны Евросоюза заинтересованы в разработке возобновляемых источников энергии, и геотермальная энергетика находится не на последнем месте по актуальности. Семь европейских стран-участников конференции планируют разработку большого количества геотермальных резервуаров с дальнейшим использованием их для выработки энергии.

По мнению главы геотермальных исследований в институте GFZ (Немецкий исследовательский центр наук о Земле), доктора Эрнста Хьюнгса, сегодня существуют передовые методы, которые помогают нам осуществлять выбор мест для будущих геотермальных проектов без риска ошибочной установки дорогостоящих буровых вышек.

Разработанные методы использовались в освоении четырех европейских геотермальных точках. Они являются сочетанием различных геологических и тепло-динамических условий. Высокотемпературные водохранилища были проверены в Травале (Италия) на метаморфические породы и в исландском Хенгилле (вулканические породы). Также изучаются два месторождения со средней температурой глубоких отложений пород в Гросс-Шёнебек (Германия) и Скерневицах (Польша).

Результаты проекта “I-GET” имеют огромное значение для всего мира. Геотермальные эксперты из Индонезии, Новой Зеландии, Австралии, Японии и США также принимали участие в проекте. Там присутствовали 120 ученых и представителей индустрии из 20 стран.

Надежные геотермальные технологии пользуются спросом во всем мире. Даже страны, имеющие многолетний опыт работы в геотермальной энергетике, такие как Индонезия и Новая Зеландия, заинтересованы в результатах, приобретенных в “I-GET” – говорит д-р Эрнст Хьюнгс. Таким образом, мы надеемся, что этот проект даст необходимый толчок для геотермальных исследований. Сегодня GFZ основывает Международный центр по Геотермальным исследованиям, который будет сосредоточен на выполнении приложений, ориентированных на крупномасштабные проекты на национальном и международном уровне.

Для того чтобы добыть подземную энергию, требуется пробурить глубокую скважину, через которую можно откачать воду или выпустить пар на поверхность. Но в некоторых случаях для получения геотермальной энергии могут быть использованы также постоянные температуры вблизи поверхности Земли.

Прорыв в энергосбережении

 Энергетическая политика страны дает повод всерьез задуматься о современных технологиях, позволяющих значительно снизить энергозатраты и более рационально подойти к строительству нового жилья. Один из решающих шагов на этом пути — использование нетрадиционных (возобновляемых) источников энергии. Опубликовано в журнале Мировая энергетика, № 02 (61) за февраль 2009г.

Наталья МИРОНОВА

Энергетическая политика страны дает повод всерьез задуматься о современных технологиях, позволяющих значительно снизить энергозатраты и более рационально подойти к строительству нового жилья. Один из решающих шагов на этом пути — использование нетрадиционных (возобновляемых) источников энергии. Они позволяют не только уменьшить расходы на обеспечение здания теплом, но и дают возможность наладить автономное энергоснабжение, без привязки к внешним магистралям и сетям. Это особенно актуально для удаленных районов, где подключение к традиционным источникам энергии затруднено, а порой и невозможно. Не стоит забывать и об экологической стороне дела — о снижении выбросов углекислого газа в окружающую среду.

Опыт, накопленный в данной сфере европейскими странами, появление новых перспективных материалов и систем — прекрасный стимул использовать возобновляемые источники энергии и в российских условиях, где подобная практика имеет большое будущее. Доказательство тому — жилой комплекс «Первомайское» в Наро-Фоминском районе Московской области. Он состоит из пяти трехэтажных монолитных жилых домов, которые снабжаются теплом и горячей водой полностью за счет использования теплоты грунта.

Тепло из грунта — уже не экзотика

Современные технологии, позволяющие черпать тепло из грунта, уже хорошо зарекомендовали себя в Европе и Америке. В России это по-прежнему экзотика. Проекты использования нестандартных источников энергии встречаются не часто и вызывают большой интерес общественности. Что же послужило отправной точкой для принятия решения о независимом энергоснабжении жилого комплекса «Первомайское» за счет использования теплоты грунта? Первоначально строители планировали подвести газ и поставить газовую котельную, однако расчеты показали нецелесообразность прокладки трубопровода из соседнего района, где находилась газовая магистраль. Протяженность труб составляла более 8 километров. Кроме того, маршрут трубопровода проходил бы по частным землям. Главной альтернативой газовой магистрали явилось использование теплоты грунта с помощью системы геозондов и теплового насоса. Стоимость установки данной системы, по сравнению со стоимостью подведения газа к объекту, давала экономию в 12 раз! При этом эксплуатационные затраты при использовании тепловых насосов на 10—15% ниже, чем при сжигании газа. Это и стало главной причиной принятия решения в пользу нетрадиционного источника энергии на данном объекте.

Сейчас на территории комплекса размещены 800 геозондов REHAU RAUGEO, расположенные через каждые 5 м в специальных скважинах. Система геозондов целиком обеспечивает обогрев здания, забирая теплоту из грунта и передавая ее во внутренний контур теплового насоса, который «перекачивает» энергию грунта в систему отопления дома и повышает его температуру до необходимого для обогрева помещений уровня. В жаркое время ту же систему можно использовать для сбрасывания в грунт излишков тепла, что охладит помещение.

Получить тепло — это еще не все. Необходимо бережно распределить его по зданию и донести до потребителя. Для этого была использована система панельно-лучистого отопления и охлаждения REHAU, состоящая из гибких трубопроводов из сшитого полиэтилена РЕ-Ха. Она вмонтирована в конструкцию пола на всей отапливаемой площади жилого комплекса — 19 тыс. м2 — и обеспечивает равномерный, комфортный обогрев. Небольшой диаметр труб и специальные системы крепления позволяют скрыть их в бетонную стяжку и оставить нетронутым интерьер. При желании эту систему можно использовать также в конструкциях стен и даже потолка. Немаловажно, что данное решение эффективно работает и зимой, и летом. Та же система может использоваться и для охлаждения здания и обеспечивать фактически бесплатное кондиционирование. К тому же без резких перепадов температур и сквозняков.

В чем главные достоинства системы энергоснабжения, использующей теплоту грунта? Во-первых, она экономична. На сегодняшний день во многих зданиях, где уже применялась геотермия, делались замеры и расчеты. По результатам мониторинга, реальные показатели даже лучше расчетных. Если обратиться к цифрам, то тепловой насос обладает поразительной эффективностью: затратив 1 кВт·•ч на его привод, можно получить до 5—6 кВт•ч тепла. При сжигании кубометра газа на электростанции вырабатывается 7—8 кВт•ч. Исходя из нынешних тарифов, 1 кВт•ч для населения оказывается в 1,5 раза дешевле одного кубометра газа. При таком соотношении получается, что при использовании геотермальной энергии цена 1 кВт•ч тепла на 15—18% ниже, чем при традиционном подходе.

Не секрет, что на объектах ЖКХ потери тепла при транспортировке по трубопроводам составляют 10—25%. При применении системы геотермии эти потери отсутствуют. Кроме того, при использовании многотарифной системы расчетов за электроэнергию эксплуатационные затраты на отопление и горячее водоснабжение можно снизить в 2,5 раза за счет работы тепловых насосов в основном ночью, с аккумулированием тепла в буферных емкостях и его расходованием в дневное время.

Другими преимуществами системы являются повсеместность ее применения (черпать тепло из грунта можно в любом месте) и возможность использовать ее как для обогрева, так и для охлаждения здания. Затраты на охлаждение помещений в данном случае составляют всего 5—10% от затрат стандартной системы кондиционирования.

Главное — правильно утеплиться

При расчете оптимального соотношения капитальных и эксплуатационных затрат на обогрев здания с использованием геотермальной технологии необходимо учитывать ряд факторов. Важнейшее условие успешной работы системы — правильное утепление здания. Иначе установленное оборудование будет греть не дом, а улицу. Использование геотермальной энергии оправданно только в утепленных зданиях с теплопотерями не более 100 Вт/м2, а наиболее эффективно — в зданиях с теплопотерями, не превышающими 50 Вт/м2. В комплексе «Первомайское» используется специальная технология Пластбау. Это несъемная опалубка заводского изготовления из экструдированного пенополистирола, которая монтируется вместе со стальной арматурой на месте и затем в нее заливается бетон. Данная технология решает сразу две задачи — устройство монолитной несущей конструкции и утепление здания — и в целом по зданию обеспечивает теплопотери не более 40—45 Вт/м2.

Кроме того, для снижения бесполезных потерь тепла в окружающую среду были использованы окна из профильной системы REHAU Sib-Design, разработанной специально для сурового российского климата. Эта система обладает повышенными теплоизоляционными свойствами и способна выдержать перепад температур свыше 60 градусов.

Второе необходимое условие эффективного обогрева здания за счет теплоты грунта — применение системы отопления с низкотемпературным режимом, какой является система панельно-лучистого отопления и охлаждения REHAU. Лучший вариант — использовать данную систему в конструкциях пола и стен во всех отапливаемых помещениях. Она обеспечивает более эффективную работу тепловых насосов, создает комфортный микроклимат для жильцов и дает ощутимую экономию. Мы привыкли, что в систему отопления должна подаваться вода с температурой 90—70º С. При использовании системы REHAU температура теплоносителя может уменьшиться до 30—35º С. Экономия по эксплуатации в таком случае составит 20—25%.

До последнего времени в России применялись технологии строительства, удешевляющие капитальные вложения и не учитывающие последующие эксплуатационные затраты. В период нестабильной экономической ситуации заказчики, применившие ранее на своих объектах энергосберегающие технологии, оказались в более выгодном положении, так как капитальные затраты были разовыми потерями, а экономия эксплуатационных затрат постоянна. Период окупаемости разницы капитальных вложений на традиционные и энергосберегающие технологии составляет от 3 до 5 лет. Это серьезный повод для размышлений. Использование нетрадиционных источников энергии — технология будущего, которая уже сейчас может заметно облегчить нашу жизнь. ручки для межкомнатных дверей оптом, strike strong в воронеже. Заказ продуктов там. камины дровяные проблемы с тягой.