Нефть XXI

Главная из проблем, возникающих при использовании подземных термальных вод, заключается в необходимости возобновляемого цикла закачки отработанной воды в подземный водоносный горизонт. В термальных водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов (бора, свинца, цинка, кадмия, мышьяка) и химических соединений (аммиак, фенолы). Это исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности.

Потенциальная суммарная мощность геотермальных электростанций мира уступает большинству типов станций на иных возобновляемых источниках энергии. Однако это направление получило развитие в силу высокой энергетической плотности в отдельных географических районах, в которых отсутствуют или относительно дороги горючие полезные ископаемые. Так как геотермальная энергия, в отличие от нефти и угля, не нуждается в переработке после добычи или транспортировке на большие расстояния, она обходится намного дешевле и более чистая с экологической точки зрения. В настоящее время геотермальное электричество производится в 24 странах.

На начало 1990-х годов установленная мощность геотермальных электростанций в мире составляла около 5 ГВт, на начало 2000-х – около 6 ГВт, а в 2010 году суммарная мощность геотермальных электростанций в мире выросла до 10,7 ГВт (табл. VII).

Крупнейшим производителем геотермальной электроэнергии являются США, которые в 2005 году произвели около 16 млрд кВтч геотермальной электроэнергии. В 2010 году суммарные мощности 77 геотермальных электростанций в США составляли 3086 МВт. Наиболее мощная и известная группа геотермальных электростанций США находится на границе округов Сонома и Лейк в 116 км к северу от Сан-Франциско. Она носит название «Гейзерс» и состоит из 22 геотермальных электростанций с общей установленной мощностью 1517 МВт, на которые сейчас приходится четвертая часть всей производимой в Калифорнии альтернативной (не-гидро) электроэнергии. Как один из альтернативных источников энергии геотермальная электроэнергетика имеет в США особую правительственную поддержку, а американские компании, работающие в этой области, в настоящее время стремятся делать бизнес не только на территории США, но и за их пределами.

Геотермальная энергетика продолжает достаточно устойчиво развиваться, хотя и не такими быстрыми темпами, как солнечная и ветроэнергетика (рис. 48). Лидерами в ее развитии сейчас являются страны Азиатско-Тихоокеанского региона, на долю которых уже приходится 47,6 % производимой в мире геотермальной энергии. На Северную Америку приходится 42,3 %, а на Европу – 10 %. Однако несмотря на быстрые и устойчивые темпы развития геотермальной энергетики, существующей уже более ста лет, ее реальный потенциал слишком мал, чтобы внести существенный вклад в мировую энергетику.

Таблица VII. Установленная мощность геотермальных электростанций по странам мира

Рис. 48. Рост установленной мощности мировой геотермальной энергетики, МВт

3.3.5. Биоэнергетика

Биоэнергетика, наряду с солнечной энергетикой, является основной надеждой и аргументом тех, кто рассчитывает на возможность удовлетворения энергетических потребностей человечества за счет возобновляемых источников энергии. Сейчас на долю сжигания биомассы, в основном дров и сельскохозяйственных отходов, приходится значительная часть энергопотребления в бытовом секторе многих слаборазвитых стран. Но в условиях уже обсуждавшегося дефицита продуктов питания и деградации сельскохозяйственных земель рассчитывать на удовлетворение быстро растущих энергетических потребностей человечества за счет «зеленой энергетики», т. е., по сути, сельского хозяйства, нереально. Конечно, это не исключает более широкого использования отходов биомассы и бытовых отходов для выработки энергии. Например, на территории современного городского района с населением в 100 тыс. человек ежегодно образуется около 40 тыс. т твердых горючих бытовых отходов, тепловая утилизация которых позволяет обеспечить половину жителей района горячей водой, сэкономив 10–15 % расхода природного топлива.

Поскольку технологии получения энергии из биосырья достаточно разнообразны, рассмотрим этот вопрос более подробно. Если оставить в стороне чисто бытовое использование древесного топлива (дрова, древесные пеллеты и т. п.), то все растительное сырье, реально или потенциально пригодное для использования в промышленной энергетике, принято делить на несколько поколений.