Стратегія екологічної безпеки та адаптації до зміни клімату на період до 2030 року, прийнята у жовтня 2021 року чітко зазначила про необхідність оцінки ризиків кліматичних змін на енергетичний сектор. Ця оцінка повинна враховувати і питання зменшення рівня метану у довкілля, так і пошук шляхів стабілізації об’єднаної енергетичної системи України.
Враховуючи те, що геотермальна енергія – енергія, що накопичена у формі теплової енергії під твердим шаром земної поверхні та гідротермальна енергія – енергія, що накопичена у формі теплової енергії в поверхневих водах – належать до відновлюваних джерел енергії ми вирішили дослідити наскільки перспективно в Україні розвивати цей напрям.
За даними Державного комітету з енергоефективності Україна має певний потенціал розвитку геотермальної енергетики. За різними оцінками, економічно-доцільний енергетичний ресурс термальних вод України становить до 8,4 млн. т н.е./рік.
Практичне освоєння термальних вод в Україні велося в тимчасово окупованій території АР Крим, де було споруджено 11 геотермальних циркуляційних систем. Великі запаси термальних вод виявлено і на території Чернігівської, Полтавської, Харківської, Луганської та Сумської областей. Для кожного регіону України існує певна максимальна інтенсивність видобування геотермальної енергії, яку можна підтримувати тривалий час.
Геотермальна енергія – це енергія з гарячих джерел і підземних вод. Ефективні місця для видобутку геотермальної енергії є райони, де температура з глибиною зростає дуже швидко. Геотермальна енергія перетворюється в електрику в ГеоТЕС .Такі електростанції рентабельні лише там, де термальні води знаходяться на відносно невеликій глибині. До того ж, іноді їх будівництво викликає сейсмічні поштовхи. Геотермальна енергія отримується за допомогою глибоких свердловин. Дана енергія буде вважатися видобутою, коли за допомогою теплових насосів кінцевий вихід енергії буде перевищувати первинне споживання енергії. Геотермічний градієнт у свердловинах становить приблизно 1 °С на 36 метрів заглиблення. Геотермальну енергію найефективніше використовують для опалення і гарячого водопостачання комунально-побутових, сільськогосподарських і промислових підприємств для технологічних цілей, видобуток хімічних компонентів та іншого. Але не кожна країна має велику кількість даної енергії або не має її взагалі. На даний час приблизно 90 країн світу мають значний потенціал для виробництва тепла й електрики з геотермальних джерел.
У світі геотермальна енергія з успіхом використовується в Росії, Грузії, Ісландії, США.
- США займає перше місце по виробленню електроенергії за геотермальних джерел. Зафіксована потужність – 3679 МВт, з яких 900 МВт вироблено у Великих Гейзерів.
- Індонезія не відстає від США. Зафіксована потужність вироблення становить 1948 МВт, що робить другою за величиною виробника геотермальної електроенергії в світі. За даними аналітиків, Індонезія випередить США за геотермальною потужністю до 2027 року.
- Філіппіни виробляє електроенергію з даного джерела 1868 МВт, що дає третю сходинку по виробництву геотермальної електроенергії в світі.
- Туреччина має виробничу потужність – 1347 МВт. В світі по виробництву даної електроенергії це четверте місце.
- У Нової Зеландії геотермальна потужність становить 1005 МВт ,що робить її останньою країною за встановленою потужністю більше гігавата. Це 13% загального обсягу виробленої електроенергії країни, що є значним показником.
- У Мексики і Італії встановлена потужність майже однакова – 951 МВт і 944 МВт.У Мексики найбільше видобувають в геотермальні електростанції Серро Прієто, потужність якої становить 820 МВт(86% всієї геотермальної електрики Мексики).В Італії найбільше виробляють в геотермальному комплексі Лардерелло, який забезпечує відновлювальною енергією майже 2 мільйони сімей у країні.
- Ісландія. Хоч у країни не найвища геотермальна потужність у світі(755МВт).Але частка виробленої енергії становить 28% від усієї виробленої енергії в країні, що є найвищим у світі.
Україна має великий потенціал для розвитку геотермальної енергетики. Це пов’язано з геологічними особливостями рельєфу та особливостями геотермальних ресурсів країни. Україна має значні ресурси геотермальної енергії.Придатні геотермальні родовища для промислового розвитку України є в Закарпатській, Миколаївській, Одеській і Херсонських областях,а також в Криму(цей регіон є окупованою територією,тому не враховується). Найбільш перспективне використання геотермальних ресурсів є у Карпатському регіоні. Менш перспективне використання геотермальних вод є в Дніпровсько-Донецькій западині (Полтавська, Харківська, Сумська, Донецька і Чернігівська області).Річний технічний потенціал геотермальної енергії оцінюється в еквіваленті 10-12 млн т умовного палива, що свідчить про перспективу розвитку геотермальної енергетики в Україні.
В Україні геотермальна електроенергетика може розвиватися за такими напрямками:
- Середні ГеоТЕС з одиничною потужністю 10-20 МВт на базі родовищ за температурою понад 120 °С
- Малі ГеоТЕС з одиночною потужністю 0,05-5 МВт з температурою 90-120 °С
- Електростанції комбінованого циклу,яка використовує геотермальну енергію та органічне паливо (вугілля, газ, біомаса, торф ) .
- Комбіновані енерго технічні установки для виробництва електроенергії, тепла та цінних продуктів з геотермальних вод.
Важливою властивістю ГеоЕС є практично незмінне електричне і теплове навантаження протягом усього життєвого циклу (capacity factor), яке досягає 92 % (для порівняння: в ядерній енергетиці — 90 %, вугільній — 85 %, наземній вітровій — 38 %, сонячній — 20 %). Геотермальна електростанція не потребує для розміщення великих площ, у середньому вона займає 400 м2 у розрахунку на 1000 МВт·год виробленої електроенергії (для вугільної ТЕС цей показник становить 3600 м2). Типова ГеоЕС для своєї роботи споживає приблизно в 50 разів менше прісної води, ніж, наприклад, ТЕС і АЕС.
Як правило, будівництво геотермальних станцій пов’язане з довгостроковою стратегією і тому має певний фінансовий ризик. Для будівництва ГеоЕС зазвичай необхідно 5—7 років залежно від конкретних умов і потужності станції, а життєвий цикл ГеоЕС становить 30—50 років.
Без державного фінансування в Україні буде важко реалізувати проекти щодо розвитку геотермальної енергетики. У цьому випадку корисні «зелені» облігації. «Зелена» облігація – це борговий інструмент, надходження від неї використовуються лише на фінансування екологічних проектів. Це поняття введено в законодавство України з 1 липня 2021 року. Компанія ДТЕК Ріната Ахметова стала першою українською компанією,яка розмістила зелені єврооблігації. «Зелені» облігації ДТЕК були розміщені в листопаді 2019 року на Ірландській фондовій біржі на п’ять років і на суму 325 млн євро під річною ставкою 8,5 %. Кошти, залучені від розміщення зелених єврооблігації спрямовувалися виключно на проект компанії ДТЕК ВДЕ у сфері відновлюваної енергетики.У листопаді 2021 року державна компанія «Укренерго» розмістила «зелені» облігації під державну гарантію уряду України.На Лондонській фондовій біржі були розміщені п’ятирічні «зелені» єврооблігації сталого розвитку з дохідністю 6,875% на суму 825 мільйонів доларів. Умовою залучення цих коштів було на погашення заборгованості уряду України перед виробниками електроенергії з відновлюваних джерел з 2020 по 2021 рік.
На нашу думку, геотермальна енергія в Україні розвиватиметься завдяки своїй перспективі, екологічності і доступності. Це вид енергії, який може замінити такі види палива,як вугілля та нафту, які є джерелами парникових газів. Наразі в Україні немає діючих геотермальних електростанцій. На даний час підписано лише меморандуми з іноземними державами про співпрацю у сфері геотермальної енергетики та дослідження геотермального потенціалу України. Те, що в Україні немає геотермальних електростанцій в Україні можна пояснити, зокрема, відсутністю належного регулювання діяльності у сфері геотермальної енергетики.
На рахунок впливу на навколишнє середовище, даний вид відновлювальної енергії є перспективним, якщо правильно утилізовувати геотермальну воду. Рідини, які видобуваються з землі в процесі буріння можуть містити велику кількість токсичних хімікатів, а також парникових газів. Неправильна утилізація або переробка відходів може призвести потраплянням в атмосферу або просочення в ґрунтові води шкідливих речовин і завдати шкоди довкіллю та здоров’ю людей. Україні має інструменти попередньої оцінки наслідків від такої діяльності та вжиття відповідних заходів захисту. Наприклад, Закон України “Про оцінку впливу на довкілля”. Оскільки Україна є країною із високим техногенним навантаженням – доречно спрямувати розвиток альтернативних джерел енергії з метою мінімізації негативних впливів від класичних джерел отримання електроенергії – наприклад,спалення вугілля.
Закон України «Про альтернативні джерела енергії» визначає, що альтернативні джерела енергії – відновлювані джерела енергії, до яких належать енергія сонячна, вітрова, геотермальна, гідротермальна, аеротермальна, енергія хвиль та припливів, гідроенергія, енергія біомаси, газу з органічних відходів, газу каналізаційно-очисних станцій, біогазів, та вторинні енергетичні ресурси, до яких належать доменний та коксівний гази, газ метан дегазації вугільних родовищ, перетворення скидного енергопотенціалу технологічних процесів.
Матеріал підготувала команда учнів 10-Б класу ЗСШ №34 ім. М. Шашкевича – Боровець Ростислав, Даниїл Кусьпісь, Загайко Олександр, Богдан Хім’як, Самборук Діана, Богдан Гриців під керівництвом Софії Шутяк
