Мы постоянно уделяем внимание проблемам энергетики, учитывая, насколько они актуальны на сегодняшнем, «переходном» этапе развития мировой экономики. Как мы неоднократно отмечали, наша страна ищет здесь свой собственный путь энергетического перехода, поскольку слепое копирование западных моделей, отдающих приоритет возобновляемым источникам энергии, не соответствует нашим физическим и экономическим условиям.
Эти проблемы были разобраны на Втором Научно-производственном форуме «Золотая долина -2024», недавно прошедшем в новосибирском Академгородке. Энергетике была посвящена отельная тематическая секция. Как отметил модератор секции – научный руководитель Института теплофизики СО РАН академик Сергей Алексеенко, - России, так или иначе, придется держать курс на построение «низкоуглеродной» экономики, поскольку это прописано в соответствующих обязательствах, взятых на себя руководством страны. Отсюда вытекает, что нам также необходимо принимать во внимание возобновляемые источники энергии в случае реформирования отрасли. Однако при этом нельзя сбрасывать со счетов как минимум два фактора. Во-первых, наличие в России больших запасов ископаемого топлива само по себе не даст нам просто так махнуть на них рукой, поскольку такой шаг совершенно не обоснован экономически. Во-вторых, безоглядное строительство солнечных и ветряных электростанций нам не подходит в силу того, что из-за климатических условий мы нуждаемся в выработке большого количества тепла. Солнечные панели и ветряки здесь явно не подходят, подчеркнул Сергей Алексеенко.
Однако есть еще один возобновляемый источник энергии, для использования которого в нашей стране имеются большие возможности. Речь идет о развитии геотермальной энергетики, чему в полной мере благоприятствуют геофизические условия ряда регионов страны. Как подчеркнул в своем выступлении профессор НГТУ Сергей Елистратов, на солнце и ветре – ввиду переменчивого характера работы этих источников – построить большую энергетику нельзя. Для отдаленных регионов это станет целой проблемой, поскольку потребует накопителей энергии. Иное дело - использование тепла Земли, позволяющее обеспечить постоянный приток необходимой энергии на поверхность с помощью устройства скважин.
В настоящее время, по словам Сергея Елистратова, у нас обращают внимание на использование геотермальных источников, дающих горячую воду с температурой до ста градусов Цельсия (так называемый однофазный теплоноситель). Таких источников у нас очень много, причем не только природных, но и техногенных (там, где осуществляется сброс тепла). Из всего этого тепла, заметил ученый, можно вполне нормально вырабатывать электрическую энергию.
Данное направление легло в основу создания полигона геотермальных технологий на базе Паратунских геотермальных источников. «Дело в том, что к этой тематике сейчас проснулся большой интерес со стороны различных организаций, заинтересованных в использовании тепла с температурой до ста градусов – с целью превращения его в электрическую энергию. Как раз, исходя из сказанного, сейчас формируется полигон геотермальных технологий на Камчатке», - объяснил Сергей Елистратов.
Надо сказать, что у этой темы есть своя предыстория. Геотермальной энергетикой в нашей стране занимаются давно – более полувека. Так, Институт теплофизики СО РАН проводил соответствующие исследования на Камчатке еще в конце 1960-х годов. В то время там была построена первая в мире промышленная установка по выработке электроэнергии проектной мощностью 750 КВт, работавшей на тепле геотермальной воды с температурой 80 градусов Цельсия. Правда, в систему поставлялось примерно 500 КВт. Тем не менее, данную установку вполне можно считать нормальным промышленным вариантом, поскольку она была в состоянии обеспечить бесперебойным электричеством небольшое количество потребителей.
К сожалению, эта технология со временем отошла на задний план, так как в нашей стране с определенных пор стали добывать большое количество ископаемого топлива. По этой причине упомянутую геотермальную электростанцию кое-кто в руководстве страны счел «баловством» ученых. Хотя на самом деле (что выясняется именно сейчас) работа с геотермальной энергией открывала дверь к технологиям будущего. На определенном этапе такие технологии подхватили американцы и израильтяне, которые стали выпускать собственные установки для работы с геотермальными источниками энергии. В итоге они научились производись с их помощью электричество в тех местах, где не было никаких других источников энергии, отметил Сергей Елистратов.
В свете сказанного перед российской наукой встает сегодня вопрос о необходимости возродить данную технологию в нашей стране. И вполне возможно, что это возрождение начнется с Камчатки, поскольку Паратунские геотермальные источники, отметил Сергей Елистратов, достаточно хорошо исследованы. Ученым уже хорошо известен весь процентный состав здешних термальных вод. То есть, с точки зрения подземного контура, это уже вполне подготовленный полигон для внедрения таких технологий. И что не менее важно: полученную электроэнергию есть куда сбывать, так как эта территория достаточно плотно заселена и оснащена всей необходимой инфраструктурой. Сам полигон будет расположен в 60 километрах от Петропавловска-Камчатского и в 30 километрах от аэропорта города Елизово. Другой важный момент: Камчатский государственный университет может заняться подготовкой кадров, которые будут осуществлять реализацию данного направления как на Камчатке, так и в целом на Дальнем Востоке.
В настоящее время, уточнил Сергей Елистратов, уже составлен список объектов, которые разместятся на указанном полигоне. В их число войдут: 1) специализированная научно-исследовательская лаборатория Перспективных энергетических технологий на базе Камчатского государственного университета; 2) энергетическая опытно-промышленная установка мощностью 150 КВт на низкокипящем рабочем теле; 3) высокоэффективный абсорбционный термотрансформатор повышающего типа; 4) стенд для проведения испытаний энергетических установок на низкокипящих рабочих телах природного и техногенного происхождения; 5) стенд теплонасосной парокомпрессионной установки; 6) подземный циркуляционный контур.
По сути, данный список представляет перечень тех технологий, которые наши ученые-разработчики могут применить уже сейчас. Некоторые из указанных здесь технологий будут разрабатываться при непосредственном участии специалистов Института теплофизики СО РАН. Особое место в этом списке занимает высокоэффективный абсорбционный термотранспорматор. Как объяснил Сергей Елистратов, это весьма специфическая установка, позволяющая переводить тепло, имеющее 40 – 50 градусов, в температуры на уровне 60 – 70 градусов, использующиеся для горячего водоснабжения и для отопления. Причем затраты здесь, по словам ученого, копеечные.
«Это в каком-то смысле является революцией, инновационной новизной. К тому же мы предполагаем, что это будет очень хороший экспортный вариант для стран БРИКС. В целом же все указанные здесь технологии могут найти экспортное применение. По замыслу, на Паратунском полигоне произойдет отработка нашего, отечественного оборудования. В частности, упомянутая опытная установка мощностью 150 КВТ будет производиться на наших, российских предприятиях. Да и всё остальное оборудование также будет локализовано на отечественных предприятиях», - заметил Сергей Елистратов. По его словам, такой подход к работе сегодня стимулируется правительством. Ученый также отметил, что упомянутый список открыт, и потому в нем вполне могут появиться и другие технологии. В любом случае создание такого полигона вселяет в ученых надежду на то, что данный задел окажется фундаментом для развития всего направления, связанного с извлечением подземного тепла. Оптимизм внушает и тот факт, что совсем недавно было подписано соглашение о сотрудничестве между СО РАН и Камчатским государственным университетом относительно дальнейших разработок в области геотермальной энергетики.
Таким образом, затянувшаяся пауза в этих исследованиях завершена. И надо полагать, что сегодня вряд кому-то придет в голову назвать их «баловством» ученых. Хотя бы только потому, что теперь нашей стране придется серьезно наверстывать упущенное, догоняя своих зарубежных конкурентов. Но об этом – в следующий раз.
Олег Носков