Екологічні та економічні аспекти геотермальної енергетики

Активне промислове освоєння геотермальних джерел із погляду екології може давати деякий негативний ефект. Екологічні наслідки ГеоТЕС і геотермальних технологічних установок на довкілля зводяться до такого:

- опускання земної поверхні (іноді значне за розмірами) під розроблюваними геотермальними пластами;

- вплив мінералізованих геотермальних вод і пари;

- підвищене (в порівнянні з ТЕС рівної потужності) теплове забруднення.

При інтенсивному виході на поверхню підземних вод можливе локальне опускання земної поверхні, що призводить до порушення стійкості наземних споруд і зміни ландшафту. Одночасно зі зниженням пластових тисків може підвищитися сейсмічність районів інтенсивного використання геотермальних вод.

Геотермальна вода містить багато домішок, що у невеликій кількості не є загрозою (солі різних металів, сірководень), а також шкідливі речовини (миш’як, бор); також виділяються вуглекислий газ, метан, аміак. Хоча ці показники значно менші, ніж відповідні показники при експлуатації традиційних енергетичних систем, їх необхідно враховувати. Крім того, вихід на поверхню значних обсягів води може погіршувати стан ґрунтових вод у зоні експлуатації (заболоченість і засолення).

Застосування нових ефективних технологій дозволить звести до мінімуму несприятливий вплив на довкілля, а також одержати додатковий економічний ефект за рахунок видобутку цінних компонентів.

Значно підвищується ефективність застосування термальних вод при їхньому комплексному використанні. При цьому в різних технологічних процесах можна досягти найбільш повної реалізації теплового потенціалу води, в тому числі і залишкового, а також отримати цінні компоненти термальної води (йод, бром, літій, цезій, кухонну сіль, глауберову сіль, борну кислоту і багато інших) для промислового використання.

Найбільш перспективним способом відбирання глибинної теплоти є створення підземних циркуляційних систем із повним або частковим повертанням відпрацьованої води в продуктивні пласти. Ці системи запобігають виснаженню запасів геотермальних вод, підтримують гідравлічну рівновагу в підземних пластах, запобігають забрудненню навколишнього середовища в місцях розташування геотермальних об’єктів.

Геотермальні електростанції в порівнянні з тепловими станціями на викопному паливі виробляють дуже мало сірки і зовсім не виробляють оксидів азоту. Під геотермальні установки потрібні зовсім невеликі ділянки землі, набагато менші, ніж під енергетичні установки інших типів, їх можна встановлювати практично на будь - яких землях, зокрема і на сільськогосподарських угіддях. До того ж, буріння геотермальних свердловин набагато менше впливає на довкілля, ніж розробка будь-яких інших джерел енергії. Ландшафт навколо геотермальної установки не псують ні шахти, ні тунелі, ні купи відходів.

На сучасних геотермальних станціях викиди СО2 на 1 МВт-год мінімальні, або можна вважати, що їх узагалі не існує. Типова геотермальна станція виробляє близько 0,45 кг СО2 на 1 МВт-год електроенергії, електростанція на природному газі - 464 кг,

електростанція на нафті - 720 кг, на вугіллі - 819 кг.

Сучасний розвиток геотермальної енергетики припускає економічну доцільність використання таких видів геотермальних вод і пароводяних сумішей:

- температурою більше 140 °С і глибиною залягання до 5 км для вироблення електроенергії;

- температурою близько 100 °С для систем опалення будинків і споруд;

- температурою близько 60-70 °С для систем гарячого водопостачання.

Техніко-економічні параметри ГеоТЕС змінюються в широких межах і значною мірою залежать від геологічних характеристик родовищ, але обмежені величиною 2500 -3000 дол. США/кВт. У цьому випадку собівартість отриманої електроенергії становить менше 0,2-0,25 дол. США/(кВт-год). На практиці більшість введених у дію ГеоТЕС набагато дешевша (1200-2000 дол. США/кВт), собівартість електроенергії, отриманої на ГеоТЕС, наближається до собівартості, отриманої на вугільних ТЕС.