Бурите глубже!

К этой теме мы обращались неоднократно и, скорее всего, обратимся к ней еще не раз. Геотермальная энергетика, точнее, то ее направление, которое связано с использованием глубинного тепла сухих пород, еще полвека назад неизменно фигурировала в списке «энергетики будущего» наряду с солнечной и термоядерной энергетикой. По тогдашним прогнозам, это будущее должно было наступить с 2000 года. То есть мы уже в нем живем, и именно к нему готовились ученые и инженеры, развивая соответствующие технологии, в том числе – технологии глубокого и сверхглубокого бурения.

В свое время мы писали о том, что полвека назад в СССР и в США работы по глубокому и сверхглубокому бурению велись весьма активно. Мотивации были, в том числе, и сугубо академические – пройти толщу земной коры и добраться до мантии в целях изучения ее состава. В то же время уже тогда наши ученые обращали внимание на то, что глубинное тепло может стать важным источником энергии практически для любой страны мира. Вопрос как раз упирался в технологии сверхглубокого бурения, которые были весьма дороги на тот момент. В то время обе страны шли в этом деле след в след. Советский Союз слегка отставал от США, тем не менее, у нас этой технологии придавалось серьезное значение. Правда, после известных перестроечных событий дело быстро зашло в тупик. Что касается американцев, то к нашему дню они уже успели создать пару экспериментальных электростанций, работающих на глубинном тепле горячих сухих пород (о чем мы также писали).

В целом же указанное направление не достигло еще того уровня, на который замахивались полвека назад. В глобальном масштабе на долю геотермальной энергетики приходится сегодня менее процента установленных мощностей. Правда, в некоторых странах (например, в Кении или в Исландии) доля подземного тепла в общем энергобалансе может доходить до 30 - 45%, однако к сверхглубокому бурению это не имеет никакого отношения, поскольку в основном здесь используются горячие подземные источники, связанные с недавней вулканической активностью. Залегают они не очень глубоко (так, в Кении глубина скважин на территории Рифтовой долины не доходит и до километра). Однако такие ресурсы имеются далеко не везде. Но очень часто именно их ассоциируют с геотермальной энергетикой как таковой, отчего сформировалось мнение, будто она имеет обособленный, «нишевый» характер.

На самом же деле, как мы уже сказали, извлечение тепла сухих пород не имеет такой четкой локализации, поскольку на очень больших глубинах (более пяти километров) их температура уже достаточно высока для того, чтобы служить энергетическим источником. Всё упирается, еще раз подчеркнем, в освоение технологий сверхглубокого бурения.

У нас в стране эту тему многие годы поднимает научный руководитель Института теплофизики СО РАН академик Сергей Алексеенко. Чтобы не возникало путаницы с гидротермальными источниками, ученый использует в отношении энергии горячих сухих пород термин «петротермальная энергия». Фактически, он пропагандирует именно то направление, которым в СССР серьезно занимались полвека назад. К сожалению, в нынешнем руководстве страны пока еще не демонстрируют намерений возродить данное направление и составить конкуренцию тем же американцам. У нас определились с атомной энергетикой, с гидроэнергетикой. Даже обратились к ветру и солнцу (как в Европе). Но вот о развитии технологий сверхглубокого бурения в целях извлечения глубинного тепла вопрос пока не ставится. Во всяком случае, он не считается приоритетным.

Тем временем этой темой неожиданно прониклись на Западе, включая страны Евросоюза. За последние два-три года в западных информационных ресурсах появилась масса публикаций по геотермальной энергетике, где красной нитью проходит тезис: «Бурите глубже!». То есть подчеркивается мысль, что геотермальная энергетика не ограничивается использованием горячих подземных вод. Надо продираться еще ниже – в область горячих сухих пород. И как утверждается в некоторых публикациях, в пределах десяти километров от поверхности Земли содержится в 50 тысяч раз больше энергии, чем ее содержат все разведанные запасы нефти и газа! Понятно, что всё это преподносится как новейшее научное открытие, хотя, как мы знаем, об этом рассуждали еще полвека назад. И не только рассуждали, но и делали!

В наше время развитие данного направления пытаются увязать с диверсификацией нефтегазового бизнеса. Дело в том, что технологиями бурения владеют нефтегазовые компании, и в отдельных публикациях подчеркивается, что за последние 50 лет в этом деле осуществлен заметный прорыв. Бурить стали намного быстрее, чем раньше. Там, где когда-то процесс растягивался на месяцы, сегодня он отсчитывается неделями. Следовательно, заметно снизились и капитальные затраты. Теперь указанные наработки могут благоприятно сказаться и на развитии геотермальной энергетики. По подсчетам некоторых американских специалистов, более высокие скорости бурения позволят уже к 2027 году сравнять цены на электроэнергию от новых геотермальных электростанций со средними ценами на большей территории США.

В расчете на этот технологический прогресс в одной только Калифорнии намерены к 2045 году увеличить геотермальные мощности до 40 ГВт. Кстати, напомним, что не так давно – еще при Байдене – Министерство энергетики США обращалось к руководителям американских нефтегазовых компаний с предложением диверсифицировать свой бизнес, занявшись извлечением из земных недр не только углеводородов, но и глубинного тепла. Как мы сказали, в США данному направлению до сих пор уделяется серьезное внимание. Поэтому совсем не исключено, что «зеленый» энергетический переход будет там скорректирован в пользу геотермальной энергетики (вместо ветряков и солнечных панелей).  

Самое интересное, что к этой теме обратилось Международное энергетическое агентство, опубликовав в декабре прошлого года подробный отчет с характерным названием: «Будущее геотермальной энергии» (The Future of Geothermal Energy). Согласно отчету, в настоящее время существует потенциал развертывания геотермальных мощностей по всему миру на уровне 800 ГВт. Это должно составить примерно 15% от растущего спроса на электричество до 2050 года. Большое внимание в этом документе как раз уделяется «новым» геотермальным технологиям, связанным с извлечением тепла горячих сухих пород. Это позволит, утверждают авторы отчета, существенно расширить масштабы использования геотермальной энергии, выйдя на глобальный уровень. Здесь же отмечается роль нефтегазовой отрасли в развитии данного направления.

По мнению экспертов МЭА, для успешного развития геотермальной энергетики необходима всемерная политическая поддержка. Во многих странах она просто-напросто отсутствует. Так, солнечная энергетика получает поддержку со стороны государства более чем в ста странах. Что касается поддержки геотермальной энергетики, то здесь не наберется и тридцати стран. Отсюда следуют конкретные рекомендации, призванные сориентировать политиков относительно такой поддержки. Речь идет не только о выстраивании финансовых схем, но и об устранении бюрократической волокиты, из-за чего выдача разрешений сильно затягивается, что сильно отпугивает потенциальных инвесторов.

Таким образом, лед в этом направлении как будто тронулся. Почему за него ухватились так поздно? Скорее всего потому, что эйфория по поводу солнечных и ветряных электростанций спала, и теперь на первое место выходят такие требования, как надежность и бесперебойность выработки электричества. Солнце и ветер – в силу своей прерывистости – таких условий обеспечить не могут. Упования на накопители энергии также не сбылись. Что касается геотермальной энергетики, то она лишена указанных изъянов, оставаясь при этом «зеленой».

Самое интересное, что этой темой озаботились в некоторых странах ЕС, где продолжают активно бороться с двумя разновидностями «абсолютного зла» - глобальным потеплением и «путинской агрессией». Недавно Еврокомиссия отчетливо продекларировала намерение полностью отказаться от российского газа. Казалось бы, ничего нового тут нет, поскольку такие заявления звучали и раньше. Однако раньше большие надежды возлагались на солнце и ветер. Теперь к этому добавилось тепло недр. Так, столицу Австрии – Вену – уже хотят обогревать не за счет российских углеводородов, а как раз за счет геотермальной энергии.

Вена более полувека полагалась на российский газ, но в связи с известными событиями на Украине руководство города круто поменяло свою энергетическую политику. Теперь австрийская столица намерена потратить 20 миллиардов евро на создание принципиально новой системы теплоснабжения, где главную роль станут играть тепловые насосы и глубокие скважины. Дело в том, что на окраине города под слоем в три километра существует огромный резервуар с горячей водой. Чтобы до нее добраться, была использована технология глубокого бурения, применяемая в нефтегазовой отрасли для гидроразрыва пласта. Эта вода будет затем использоваться в огромных тепловых насосах, включенных в систему централизованного теплоснабжения Вены. Данный источник тепла сегодня прямо позиционируется как «зеленая» альтернатива российскому газу.

Что касается газа, то торговцы недавно предупредили политиков, что следующей зимой Европа рискует столкнуться с его дефицитом. По этой причине новая «зеленая» система для теплоснабжения Вены будет создаваться, судя по всему, в авральном режиме. Это похоже на авантюру, но инициаторы проекта не скрывают данного обстоятельства, пафосно заявляя о том, будто собираются преобразить город на столетия вперед. Не исключено, что этот прецедент станет заразительным для других европейских стран, где также активизируется бурение на большую глубину в поисках подземного тепла.

В этой связи остается без ответа лишь один вопрос: что австрийцы и немцы намерены теперь делать с той газораспределительной инфраструктурой, которая выстраивалась частными компаниями под «Северный поток – 2» (и на создание которой ушло порядка 15 миллиардов евро)? Может, её сохранят как памятник уходящей «углеродной» эпохи или просто взорвут?

Андрей Колосов