Возвращение геотермии откладывается?

Старинный город Аванш может получить значительную выгоду от самого современного энергетического проекта в Швейцарии. avenches.ch

Швейцарское правительство намерено в рамках реализации стратегии «Энергия-2050» уделить серьезное внимание получению энергии от тепла недр. Сторонникам этой технологии предстоит доказать, что она реализуема — причем за разумные деньги.

Расположенный в кантоне Во город Аванш (Avenches) во времена римского господства был столицей древней Гельвеции. А сегодня этот даже по швейцарским меркам небольшой населенный пункт претендует на то, чтобы открыть Швейцарии двери в энергетическое будущее. Дело в том, что именно здесь инженеры работают над совершенствованием технологии, позволяющей получать электричество за счет тепла недр.

Курирует швейцарский геотермический проект компания «Geo-Energie Suisse». В Аванше она работает над прототипом энергетической системы, которая в будущем должна будет снабжать этот город светом и теплом. Называется она «Enhanced Geothermal System» («EGS»). Экспериментальные работы продвинулись уже довольно далеко, однако будет ли этот проект на самом деле воплощен в реальности… Данный вопрос все еще остается открытым.

В основе «EGS» находится технология бурения специальных скважин, способных достичь глубины в 4 тыс. метров. На этом геологическом горизонте температура горной породы достигает 200 градусов Цельсия. Сверху, с поверхности, на этот горизонт закачивается холодная вода, которая, нагреваясь, «взламывает» породу и вновь поступает на поверхность, где ее используют для того, чтобы приводить в движение электрические турбины.

Несколько лет назад попытки реализовать «EGS» уже предпринимались в регионе под Базелем. Это была самая первая попытка швейцарских инженеров разработать технологию получения энергии из тепла недр. Однако в 2006 году работы над проектом были прерваны, а в 2009 году на нём был окончательно поставлен крест. Причиной стала вода, которая, находясь в глубине, привела к ряду небольших землетрясений. Обошлось без жертв, однако общий материальный ущерб достиг размера в 9 миллионов франков.

Несмотря на все эти досадные проколы, сама по себе геотермическая технология скорее жива, чем мертва. Более того, швейцарское правительство всерьез намерено в период до 2050 года довести долю гео-электричества до 10% от общего количества потребляемой в стране энергии. Эксперты в сфере энергетики также готовы предоставить этой технологии второй шанс, ведь в ее потенциале никто не сомневается.

«Базельский проект был прерван после одного единственного землетрясения», — подчеркивает Оливье Цингг (Olivier Zingg), представляющий компанию «Geo-Energie Suisse». «Однако все накопленные данные остались в нашем распоряжении. Используя их, мы сегодня можем разработать технологию, позволяющую снизить сейсмические риски до абсолютного минимума».

Сейсмические толчки являются совершенно нормальной составной частью технологии формата «EGS». Каждый раз, когда вода, расширяясь от нагрева, «взламывает» горную породу, происходит высвобождение кинетической энергии, которая на поверхности воспринимается в качестве небольшого землетрясения. «Весь фокус заключается в том, чтобы, вызывая толчок, делает его незаметным на поверхности, а точнее, не допускать возникновение в его результате материального ущерба», — говорит О. Цингг.

Убедить народ

На первый взгляд Аванш, — с его римскими памятниками и средневековым Старым городом, — выглядит не самым подходящим местом для реализации дерзкого геотермического проекта, отнюдь не обреченного на успех. Однако этот только на первый взгляд.

На самом деле этот регион кантона Во наилучшим способом подходит для разработки такого рода технологий. К позитивным факторам относятся, прежде всего, особенности местной геологии и простые и понятные правила допуска и сертификации. Еще одним немаловажным «плюсом» является большой запас свободных, не застроенных домами, участков земли и возможность закачивать полученное «лишнее» тепло в местную систему удаленного теплоснабжения.

Председатель правительства города Даниэль Труайе (Daniel Troillet) поддерживает проект развития технологий геотермии с учетом принятого правительством Швейцарии решения распрощаться в среднесрочной перспективе с «мирным атомом». «Атомная электростанция «Мюлеберг» («Mühleberg»), расположенная буквально по соседству с нами, стара и опасна. После того, как только она перестанет вырабатывать электричество, возникнет «энергетическая дыра». И мы не можем игнорировать технологию, которая в перспективе способна «заштопать» эту самую «дыру».

Даниэль Труайе убежден в том, что за оставшееся время геотермическая технология достигнет необходимой степени зрелости, избавившись от «детских болезней». Сторонники этой технологии, разумеется, обратились к местному населению с просьбой о поддержке. В начале текущего года в Аванше прошли общественные слушания на эту тему.

«Понятно, что убедить буквально каждого у нас все равно не получится. Однако необходимое для реализации проекта большинство вполне достижимо», — говорит О. Цингг. «Мы должны четко показать людям, что мы всерьез относимся к их заботам и тревогам, и что мы реально намерены свести все мыслимые риски к абсолютному минимуму». Пока, по данным Д. Труайе, никаких официальных жалоб или судебных исков против данного проекта никто не подавал. Впрочем, сам проект пока еще находится на самой первой стадии сертификации. Компания «Geo-Energie Suisse» свято пообещала «с точностью до миллиметра» контролировать каждый шаг, — в случае, если в итоге проекту будет дан «зеленый свет».

«Кто не рискует, тот не пьет чай, заваренный электричеством из-под земли. Именно поэтому мы провели техническую инспекцию всех основных зданий города, установив на них детекторы. И если вдруг возникнет материальный ущерб, то мы сможем точно определить, по чьей вине он возник», — говорит О. Цингг. В общем и целом в Швейцарии пока нет какого-то сплоченного фронта противников геотермии. Дискуссии, в основном, ведутся вокруг «цены вопроса»: какому виду возобновляемой энергии следует отдавать предпочтение при распределении субсидий из федерального бюджета.

Геотермия в Швейцарии

Технологии использования тепла недр для разных целей давно уже известны и в Швейцарии, и в других странах. Всем знакомы термальные водные курорты, которые начали активно развиваться в странах Альпийского региона уже полтора века назад.

Сегодня горячая вода, высвобождаемая в Швейцарии в результате прокладки горных тоннелей, используется для обогрева оранжерей или для разведения ценных пород рыб.

Однако до сих пор все геотермальные проекты основывались на использовании энергии горячих источников, находящихся относительно близко к поверхности земли. В Швейцарии сейчас работают девять таких геотермальных станций.

Компания «Geo-Energie Suisse» для реализации своих проектов выбрала в Швейцарии три места: город Аванш (Avenches), регион От-Сорн (Haute-Sorne) в кантоне Юра и регион города Этцвилен (Etzwilen) в кантоне Тургау. Первые пробные буровые работы будут проведены в 2016 году.

По данным лоббистских организаций потенциал геотермии в Швейцарии достигает 80 тыс. тераватт/часов энергии в год. Годовое потребление электричества в Швейцарии сейчас находится на уровне 60 тераватт/часов.

Правительство Швейцарии планирует уже к 2020 году добывать за счет геотермии до 4,4 тераватт/часов электроэнергии в год.

Незрелая технология

Теоретически проект «EGS» кажется технологией просто созданной специально для Швейцарии. С другой стороны, пока еще не решен вопрос, какой стандарт выбрать. Упрощенный вариант «EGS» ориентируется, например, на использование воды, уже разогретой в недрах. В последний раз такой подход применялся в рамках санкт-галленского геотермического проекта. Но поскольку недра Швейцарии изучены еще совершенно недостаточно, успех или неудача такого рода проекта все еще сильно зависит от случая.

«Мы почти ничего не знаем о том, что нас может ожидать на глубине», — говорит Гунтер Сиддики (Gunter Siddiqi) из швейцарского Федерального ведомства энергетики (BFE). «Скважин глубиной до 3 тыс. метров в Швейцарии насчитывается около десяти на 40 тыс. кв. км. Это, мягко говоря, очень низкий показатель». По данным О. Цингга, проект «EGS» вполне способен справиться и с этой проблемой, а когда технология достигнет степени зрелости, соответствующие электростанции могут быть построены там, где потребность в энергии наиболее велика, а именно, на территории швейцарского «Средиземья» между Санкт-Галленом и Женевой.

В планах швейцарских властей кантонального и федерального уровня геотермия рассматривается в качестве проекта по развитию одного из типов так называемых «возобновляемых» источников энергии, которые к 2050 году должны будут составлять заметную часть общей швейцарской системы энергоснабжения. По мнению Г. Сиддики, проект «EGS» мог бы играть здесь ведущую роль. Проблема только в одном: в Швейцарии уже есть функционирующие станции, добывающие энергию из света солнца и из силы ветра. Их работу можно оценить, потенциал — просчитать.

Ни одной работающей на полную мощь геотермической станции в стране пока не построено. Оценить реальный потенциал такой станции очень, поэтому, сложно. Системы формата «EGS» в настоящее время тестируются только в шести странах, кроме Швейцарии — во Франции, Германии, Нидерландах, Японии, США и Австралии. Технические сложности, с которыми приходится сталкиваться инженерам и ученым, пока еще весьма велики. Коммерческое использование энергии, полученной за счет тепла недр, на данный момент налажено только в Голландии и ФРГ.

Как работает «EGS»?

В природе встречаются естественные геотермальные (гидротермальные) феномены, которые складываются из повышенной температуры недр, наличия воды и водопроницаемых геологических пород.

Основу же проекта «Enhanced Geothermal System» («EGS») составляют породы горячие, но для воды непроницаемые. В строго контролируемых дозах в эти породы закачивается вода, которая, нагреваясь, взламывает их, используя уже имевшиеся трещины и разрывы.

В результате вода получает возможность циркулировать, транспортируя на поверхность тепло, отобранное у горячих подземных пород.

«Цена вопроса»

Еще одним фактором, препятствующим опережающему развитию геотермальной технологии, является, по словам Г. Сиддики, финансовый фактор, с учетом того, что пока не ясно, возможна ли постройка по-настоящему рентабельной геотермальной электростанции. «Нам необходимо сократить расходы на проведение буровых работ, а также качественно улучшить процесс превращения тепла в электричество. Для этого потребуются дополнительные, и немалые, инвестиции», —указывал он.

Пока же сторонники геотермальной технологии могут рассчитывать только на себя. Несмотря на поддержку, которую оказывают местные власти города Аванш компании «Geo-Energie Suisse», денег из бюджета кантона или федерального центра фирма не получает. «Община и кантон в финансовом смысле стоят в стороне», — подтверждает О. Цингг. Получить бюджетную поддержку ученые смогут только в случае представления однозначных доказательств того, что предлагаемая ими технология имеет реальное будущее.

Определенные надежды в Аванше связывают с правительством Швейцарии, которое, вполне возможно, примет вскоре свою новую энергетическую стратегию. В соответствии с ней, в частности, государственные бюджеты всех уровней могли бы взять на себя до 60% расходов на производство буровых работ в случае, если геотермия не добьется ожидаемых успехов самостоятельно. В настоящее время стоимость одного киловатт/часа энергии, получаемой за счет тепла недр, добирается до 20 тыс. франков. Специалисты ожидают, что она может снизиться до 8 тыс. франков.

Но все равно, энергетические концерны будут вынуждены еще долго инвестировать миллиарды для того, чтобы цели, поставленные правительством Швейцарии, оказались достигнутыми. С другой стороны производители геотермической энергии могли бы требовать с потребителей уплаты повышенных тарифов, указывая на то, что такая технология еще находится на стадии разработки и развития. Именно так поступали концерны в случае с солнечной энергией.

Перевод с немецкого и адаптация: Игорь Петров.