Телефон
+7 (495) 939 41 63 

e-mail

info@gisre.ru

Под геотермальной энергией понимают физическое тепло глубинных слоев земли, имеющих температуру, превышающую температуру воздуха на поверхности. В качестве носителей этой энергии могут выступать как жидкие флюиды (вода и/или пароводяная смесь), так и сухие горные породы, расположенные на соответствующей глубине. Из горячих недр Земли на ее поверхность постоянно поступает тепловой поток, интенсивность которого в среднем по земной поверхности составляет около 0,03 Вт/м2. Под воздействием этого потока, в зависимости от свойств горных пород, возникает градиент температуры - так называемая геотермальная ступень. В большинстве мест, геотермальная ступень составляет не более 2:3°С/100м. Однако в местах молодого вулканизма, вблизи разломов земной коры геотермальная ступень повышается в несколько раз и уже на глубинах несколько сот метров, а иногда несколько километров, находятся либо сухие горные породы, нагретые до 100°С и более, либо запасы воды или пароводяной смеси с такими температурами.

Для производства электроэнергии с приемлемыми технико-экономическими показателями температура геотермального флюида должна быть, как правило, не ниже 150°С, в то время как для целей прямого теплоснабжения пригодны месторождения с более низкими температурами (30:100°С). В определенных условиях неглубоко залегающие термальные воды с температурой 20:30°С могут эффективно использоваться как источник низкопотенциального тепла в теплонасосных системах теплоснабжения.

На территории России разведаны большие запасы геотермальной энергии, которые по оценкам экспертов в несколько раз превышают запасы энергии органического ископаемого топлива (рисунок 1). Для использования геотермальных ресурсов в России имеется более 3 000 пробуренных в предшествующие годы скважин, что существенно облегчает возможности эффективного освоения геотермальных ресурсов.

Рисунок 1 - Распределение геотермальных ресурсов по территории России.

Нами были рассмотрены 3 региона РФ - Камчатский полуостров, Курильская гряда и регион Северного Кавказа. Такой выбор обусловлен тем, что именно в них сосредоточены наибольшие запасы геотермальных ресурсов, причем с большой долей высокотемпературных месторождений термальных вод; такие высокопотенциальные геотермальные ресурсов могут быть использованы для целей энергообеспечения. Таким образом, была поставлена задача сбора, анализа и структурирования данных по геотермальным ресурсам Камчатки, Курил и Кавказа. Особое внимание уделялось их хозяйственному использованию, степени изученности. Для подготовки массивов данных, содержащих характеристики геотермальных месторождений, были собраны, проанализированы и систематизированы фондовые материалы. Характеристики были представлены в виде тематических таблиц, которые можно рассматривать как основу базы данных ГИС "ВИЭ России". Была выбрана следующая схема представления в таблицах исходного материала:

Особенности расположения геотермального месторождения

  1. Координаты месторождения
  2. Положение геотермального месторождения в рамках административного деления территории
  3. Положение геотермального месторождения относительно особо охраняемых природных территорий
  4. Принадлежность месторождения определенной геотермальной провинции
  5. Высота месторождения над уровнем моря
Энергетические характеристики месторождений
  1. Классификация месторождений по температуре (низко-, средне- и высокопотенциальные)
  2. Суммарный дебит скважин месторождения
  3. Максимальная температура на выходе вод из скважины
  4. Прогнозные параметры потенциальных ресурсов (объема) термальных вод
  5. Прогнозные параметры температуры термальной воды на глубине
Геохимические характеристики месторождений
  1. Количество проявлений (источников) месторождения и характеристики их истечения
  2. Минерализация вод месторождения и тип месторождения в соответствии с классификацией по минерализации
  3. Величина pH и тип месторождения в соответствии с классификацией по pH
  4. Бальнеологические характеристики вод
Характеристики функционирования месторождений
  1. Направления современного использования (или отсутствие использования)
  2. Уровень и особенности подготовленности и использования (или предполагаемого использования) месторождения

Структурированные по этой схеме данные представлены в таблицах ГЕО(1-13). При этом таблицы ГЕО-1 - ГЕО-5 содержат данные о геотермальных месторождениях полуострова Камчатка; таблицы ГЕО-6 - ГЕО-8 содержат данные о геотермальных месторождениях Курильских островов; таблицы ГЕО-10 - ГЕО-13 содержат данные о геотермальных месторождениях региона Северного Кавказа.

При обосновании выбранного способа структурирования данных очевидным является необходимость обозначения положения месторождений как относительно административных границ районов, так и относительно территорий ООПТ. Следует отметить трудности определения точного географического положения месторождений (координаты) вследствие режима ограниченного доступа к данным по координатам таких объектов.

Для целей исследования, безусловно, необходимым является представление данных о термических и - шире - энергетических характеристик геотермальных месторождений. Эти данные позволяют сделать предварительные оценки о возможном направлении энергетического использования месторождений (для получения тепловой или электрической энергии). Геохимические характеристики месторождений позволяют также оценить как особенности их предполагаемой эксплуатации (в части проблем, связанных с коррозией), так и бальнеологическую значимость месторождений.

Весьма важными в рамках данного исследования представляются собранные и структурированные материалы о подготовленности месторождений к эксплуатации, современном использовании и перспективных областях эксплуатации.

Созданные массивы данных можно рассматривать как основу базы данных по геотермальным ресурсам выбранных наиболее высокопотенциальных регионов России. К сожалению, для некоторых геотермальных месторождений не удалось собрать полный объём данных, так как некоторые из них (в основном это касается тех, что расположены на малых островах Курильской гряды) до сих пор не были исследованы и описаны. В силу недостаточности исходных данных этот массив требует дальнейшего пополнения и конкретизации, однако позволяет уже на данном этапе проводить первичный тематический анализ и представлять данные в наглядном картографическом виде.

В настоящее время в связи с энергетическими и социально-экономическими проблемами Камчатки, Курил и Кавказа все более значимой становится комплексное использование местных ресурсов, из которых наиболее перспективными для целей энергетики и бальнеологии являются геотермальные. Поэтому необходимым является не только сбор и систематизация данных, отражающий природный потенциал; становится важным изучение возможностей использования геотермальных ресурсов с учетом сложившихся систем природопользования (в том числе с учетом структуры энергосистемы, потребления энергии и др.)

Исполнители

Научно образовательный центр "Возобновляемые источники энергии" 

Географический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова,

Объединенный институт высоких температур РАН.

Контакты

+7 (495) 939 41 63 

 Email

info@gisre.ru