CC BY
287
>БЛЕМЫ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ : ТЕХНОЛОГ
^Э.И. Богуславский, л.А. Певзнер,
Б.Н. Хахаев, 2000
УДК 536:658.26
Э.И. Богуславский, Л.А. Певзнер, Б.Н. Хахаев
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
О
пыт ряда передовых стран показывает, что решению современных проблем ТЭК, связанных с повышением эффективности использования энергии и снижением вредного воздействия на окружающую среду, в значительной степени способствует расширение масштабов освоения геотермальных ресурсов для получения тепловой и электрической энергии. Ежегодный прирост установленной мощности геотермальных электростанций в последнее десятилетие составлял 10-20 %, а суммарная мощность ГеоТЭС превысила 8000 МВт. Во многих странах действуют тепловые геотермальные станции, в том числе во Франции, США, Германии, Швеции, Дании, России, Украине, Польше и др.
Основную долю в топливноэнергетическом балансе России составляют нужды теплоснабжения. В условиях удорожания традиционных источников энергии, ограниченности их ресурсов и обострения экологических проблем, представляется целесообразным широкое освоение геотермальных ресурсов. Такой выбор из распространенного перечня нетрадиционных источников энергии (солнечной, ветровой и др.) мотивируется главным преимуществом тепловой энергии недр - отсутствие зависимости от климатических условий, при сопоставимых, практически неограниченных ресурсах.
Широкое использование мирового опыта в условиях России ограни-
чено спецификой ее геотермальных ресурсов. Высокотемпературные геотермальные коллекторы, содержащие подземные воды с t > 100 оС или парогидротермы, территориально ограничены и распространенны, в основном, в районах Предкавказья и частично на Востоке России. Большая часть территории России характеризуется наличием на экономически доступных глубинах низкопотенциальных коллекторов с температурой подземных вод менее 8070 оС,что требует специальных решений для их добычи и практического использования.
Существенные трудности в покрытии тепловых нагрузок испытывают центральные области России, практически лишенные собственных традиционных ресурсов. Вместе с тем, значительные части этих областей - Владимирской, Вологодской, Ивановской, Нижегородской, Новгородской, Костромской и Ярославской, расположены на территории со специфической геологической структурой, именуемой «Московской си-неклизой". С ней связана геотермическая аномалия, привязанная к осадочному чехлу, выполненному слабодислоцированными карбонатными и терригенными отложениями палеозоя и мезокайно-зоя. Геотермический градиент для рассматриваемых отложений составляет от 20-25 до 35 оС/1000 м. В разрезе синеклизы на всей ее площади выявлены многочисленные водонасыщенные горизонты. По крайней мере два из них -
среднедевонский и
седнекембрийский, отличающиеся повышенной эффективной мощностью (до 100-150 м) и проницаемостью, достигающей 0,3 -1,0 Дарси, могут представлять практический интерес для геотермального теплоснабжения.
Воды этих горизонтов высоко-минерализованы (содержат до 250 г/л солей) и имеют температуру 30-50 С и 50-70 С соответственно. Перспективные запасы тепловой энергии этих коллекторов довольно велики и составляют более 40 млрд. т у.т., что может обеспечить удовлетворение энергетических потребностей соответствующих административных областей на сотни и тысячи лет.
Мировой опыт освоения геотермальных ресурсов.
Главными потребителями геотермальных ресурсов на ближайшую и отдаленную перспективу несомненно будут теплоснабжение и, в значительно меньшей мере, выработка электроэнергии. Приоритетность теплоснабжения в балансе использования геотермальной энергии обоснована [1, 2, 3-8, 9-12], что позволяет наметить направления привлечения инвестиций, создания специализированного оборудования, выбор перспективных районов и первоочередных объектов.
В настоящее время разведка и эксплуатация геотермальных месторождений ведется более чем в 70 странах мира, в том числе почти в 50 странах освоено промышленное использование геотермальных ресурсов [13-17].
К 1996 году действовали промышленные геотермальные электростанции по крайней мере в 20 странах с общей установленной мощностью 6821 МВт и в 27 странах вырабатывалось более 105 млн. ГДж/час тепловой геотермальной энергии. Установленная тепловая мощность геотермальных систем превысила 8,2 тыс. МВт.
Несмотря на значительные успехи в развитии геотермальной
Таблица 1
ПРОИЗВОДСТВО ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В НЕКОТОРЫХ ИНДУСТРИАЛЬНО-РАЗВИТЫХ И РАЗВИВАЮЩИХСЯ СТРАНАХ В 1993-96 Г. (ПО БАРБЬЕ, 1997 Г.)
Страны Установленная мощность всех электростанций, Установленная мощность геотермальной электростанции
МВт МВт В % от общей
Индустриально развитые страны
Новая Зеландия Италия США Япония 7620 61630 695120 205140 286,0 625,0 2816.7 528.7 3,8 1,0 0,4 0,2
Развивающиеся страны
Филиппины 6770 1444,0 21,3
Никарагуа 460 70,0 15,2
Сальвадор 750 110,0 14,7
Коста-Рика 1040 60,0 5,8
Кения 810 45,0 5,5
Мексика 28780 753,0 2,6
Таблица 2
ПРЯМОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ В 1995 ГОДУ (ПО ФРЕСТОНУ)
Страна Дебит, кг/сек. Мощность, МВт Энергия, ГДж в год Коэффиц. нагрузки Численность персонала
Алжир 550 100 1657 0.5 27
Австрия 173 19.5 184.0 0.3 0.0
Бельгия 57.9 3.9 101.6 0.82 1
Китай 86.3 1915 16981 0.28
Дания 44.3 3.5 45 0.4 7
Франция 2971 599 3190 0.3 24
Г рузия 1363 245 7687 1.0 38
Г реция 242 23.2 133 0.22
Гватемала 12 2.6 83 1.0 15
Венгрия 1714 340 5861 0.54
Исландия 5794 1443 21158 0.57 100
Израиль 1217 44.2 1196 0.84
Италия 1612 307 3629 0.37 250
Япония 1670 318 6978 0.69
Македония 761 69.5 509.6 0.23 9
Новая Зеландия 353 264 6614 0.79 56
Польша 298 63 740 0.37 67
Румыния 300 130 1230 0.30
Россия 1240 210 2422 0.37
Сербия 892 80 2375 0.94 4
Словакия 353 99.7 1808 0.57
Словения 573 39.1 780 0.63 13
Швеция 455 47 960 0.0 1
Швейцария 120 110 3470 1.0 7
Турция 700 140 1987 0.45
США 3905 1874 13890 0.23 15
Канада 1.7
Болгария 133.1
Германия 32
Всего 35998 8394.8 105671 0.40 690
Примечание: В таблице приняты следующие определения: установленной мощности - QyCт= т(Ъ - 10)0.004184, МВт; используемой энергии - Q„сп =т(Ъ - ад0.1319, ГДж/год; где т - максимальная скорость потока, кг/с; Ъ - температура на входе, о С; ^ - температура на выходе из системы, о С.
энергетики ее вклад в общий энергетический баланс мира пока еще сравнительно мал. Темпы развития и результативность освоения геотермальной энергии наиболее высоки в развивающих странах (табл. 1), здесь доля геотермальных ресурсов в производстве электроэнергии достигает 15-20 %.
Использование геотермальной энергии для нужд теплоснабжения (неэлектрическое, прямое) известно, по крайней мере, в 27 странах мира (табл. 2). Почти такое же количество стран осуществляет исследования геотермальных полей и месторождений на своей территории с целью их освоения в ближайшем будущем. Лавинообразный рост внедрения геотермальной технологии на малых глубинах (с теплообменом в скважинах и каналах) в ближайшие годы может привести к появлению геотермальных систем в большинстве стран мира.
Суммарная мощность систем прямого использования геотермальной энергии в мире на начало 1994 г. составила 8395 МВт. При учете установленных мощностей и использованного тепла, не включены геотермальные воды для купания и энергия, полученная от неглубоких теплообменников. Аналогичный показатель в 1989 г. равнялся 7250 МВт, т.е. за 5 лет суммарная мощность увеличилась всего на 16 %. При этом в Китае прямое использование геотермальной энергии за этот же период возросло в три раза, в США - на 55 %, в странах бывшего СССР упало в 5 раз и в Венгрии - в 3 раза. За 1989 год имеются сведения об использовании геотермальной энергии в целях бальнеологии. Суммарная мощность систем составила 6750 МВт, что вполне сопоставимо с мощностью остальных систем прямого использования геотермальной энергии.
Использования низкотемпературной геотермальной энергии в мировой практике показывают, что большая ее часть (73 %) идет на обогрев помещений, купален, рыбоводства и теплиц. Значительно возросла доля геотермального
теплообеспечения сельского хозяйства. Мировое энергопроизводство для этой цели составляет
310 тыс. т у.т. и равно 7 % от мирового энергопользования в этой области.
Во Франции с начала 60-х годов началось использование низкотемпературной (27-70 оС) геотермальной энергии. В 1984 г. геотермальные циркуляционные системы работали в 10 городах страны (Париж, Мелон, Крейл, Мехдек Маршан и др.) и обеспечивали 45 тысяч квартир. Было начато строительство геотермальных циркуляционных
систем (ГЦС) еще в ряде городов. Полные затрат на создание одной пары скважин составляет в среднем 4 - 6 млн. долларов США. Себестоимость теплопродукции 4 - 10 долл./т у.т. или 1,5 - 2,4 цента/ кВт ч. В Германии
наращиваются темпы строительства циркуляционных геотермальных
систем с естественными коллекторами. Построены геотермальные станции в городах, Варен, Нойбран-денбург, Нойштадт, Висбаден, Гле-
ве, Шверин и др. (17 установок). Температура геотермальных пластов, расположенных на глубине 1000 - 3500 м составляет 40-90 0С, минерализация от 80 до 250 г/л - в Северной Германии и не превышает 1 г/л - в Южной. Дебит добычной скважины до 100 м3/час. Во всех системах используется не менее двух скважин (добычная и инъекционная - нагнетательная). Пиковый догрев обычно ведется в газовых котельных, предусматривается использование тепловых насосов. Установленная мощность каждой из систем составляет от 5 до 15 МВт, доля геотермальной энергии - 6295%. При сравнительно высоких инвестициях на капитальное строительство (1500-2000 марки/кВт), низкая себестоимость получаемого тепла (0,035 - 0,04 марки/кВт ч) позволяет этим системам конкурировать с газовыми котельными.
Технология освоения геотермальных ресурсов.
Геотермальная технология добычи тепловой энергии недр - это совокупность способов, средств и процессов извлечения, обработки и доставки теплоносителя с заданным качеством и рыночным уровнем экономической эффективности его использования. Под качеством геотермального теплоносителя понимается: температура, степень минерализации, коррозийная активность, газоносность, загрязнение вредными примесями и др. По способу добычи теплоносителя предлагается следующая классификация геотермальных систем (рис. 1).
Фонтанная технология (рис.
2) в настоящее время доминирует при разработке геотермальных месторождений, представленных природными проницаемыми коллекторами, содержащими флюиды (воду, рассолы, пароводяные смеси, пар) с давлением, как правило, выше гидростатического. Пластовый флюид, выведенный по эксплуатационным скважинам на поверхность за счет избыточного давления в коллекторе или насосной откачки, подается потребителю и после теплового использования сбрасывается в естественные или созданные водоемы и водопотоки. Эта технология имеет ряд существенных недостатков, в основном, экологического и ресурсного характера, в связи с чем она не имеет перспектив для развития большой энергетики.
Циркуляционная технология представлена геотермальными циркуляционными системами (ГЦС) трех типов:
• с естественными проницаемыми коллекторами,
• с преобразуемыми трещинными зонами,
• с искусственно создаваемыми коллекторами в слабопроницаемых скальных породах.
ГЦС на базе естественных коллекторов состоят из системы добычных и нагнетательных скважин, вскрывающих пористый или трещиноватый пласт; теплообменника, систем водо- газоочистки, водоподготовки, наземной насосной установки, коммуникационных теплотрасс, погружного насоса и возможных других элементов ( баков-аккумуляторов, системы гидроподпитки и т.п.).
Весь технологический комплекс системы (станции) геотермального теплоснабжения (СГТ) может состоять из нескольких подсистем (рис. 3):
• модулей ГЦС, включающих замкнутые подземноповерхностные контуры на базе двух (трех) скважин;
• догревающих котельных (топливных или электрических);
• термотрансформаторов (тепловых насосов);
• магистральных теплотрасс от
Рис. 1. Классификация геотермальных систем
Рис. 2. Схема фонтанного способа разработки геотермального месторождения: 1 - продуктивный пласт; 2 - эксплуатационная (добычная) скважина; 3 - погружной насос; 4 - направление движения пластового флюида
ГЦС до потребителя;
• тепловых сетей потребителя;
• систем отопления и горячего водоснабжения жилых массивов;
• систем технологического теплоснабжения городских и сельскохозяйственных промышленных объектов;
• систем утилизации геотермального флюида для бальнеологических целей, обеспечения спортивно-оздоровительных комплексов, извлечения полезных компонентов и др.
По нагнетательным скважинам геотермальный теплоноситель подается в пласт с естественной проницаемостью. Принудительно фильтруясь по пласту он нагревается за счет теплообмена с горными породами и поступает в добычные (водоподъемные) скважины. Под действием избыточного пластового давления, явления термолифта (разницы гидростатических давлений в нагнетательных и добычных скважинах) или депрессии, создаваемой откачивающим погружным насосом, геотер-
мальный теплоноситель по добычным скважинам выводится на поверхность.
Выданный теплоноситель направляется по теплотрассе в теплообменник, где нагревает сетевую воду, поступающую к потребителю. При высокой химической чистоте геотермального теплоносителя, что бывает чрезвычайно редко, он может подаваться сразу потребителю.
Отработанный (охлажденный) геотермальный теплоноситель через устройства водоочистки и во-доподготовки направляется по теплотрассам в насосную станцию и нагнетается снова в пласт. В условиях высокой проницаемости коллектора, необходимость в нагнетании под давлением может отпасть. При температурах геотермального теплоносителя, не отвечающих графикам потребителей, сетевая вода направляется в догревающие установки - пиковые
котельные и (или) термотрансформаторы. Циркуляцищн-ная технология разработки геотермальных месторождений с природными коллекторами успешно применяется во Франции, имеет промышленное распространение в Германии, на Украине (Крым), в Дании, Швейцарии, США, Польше, России (Чечня, Дагестан) и др.
Основными препятствиями широкого применения этой технологии можно считать:
1) высокие требования к геоло-го-геотермическим характеристикам естественного коллектора, определяющим экономическую целесообразность геотермального теплоснабжения: глубине, температуре, мощности и проницаемости;
2) сравнительно низкие температуры пород продуктивных горизонтов, требующие пикового дог-рева теплоносителя, или термотрансформации за счет теплонасосных установок;
3) неповсеместность распространения геотермальных ресурсов соответствующим требованиям технологии.
ГЦС с преобразуемыми трещинными зонами была создана во Франции (площадь Соультс, Эльзас). Технико-экономичес-кие показатели опытно-про-мышленной установки из двух скважин, пробуренных в трещиноватый гранитный массив, свидетельствуют о ее неконкурентности на этом этапе тех-
Рис. 3. Принципиальная схема станции (системы) геотермального теплоснабжения при разработке термоводоносного, проницаемого горизонта: 1 - нагнетательная скважина; 2 - наземная насосная установка; 3 - система водога-зоочистки и водоподготовки; 4 - теплообменники; 5 - догревающая котельная; 6 - сетевой насос; 7 - магистральные теплотрассы; 8 - жилой массив; 9 -промышленные объекты; 10 - парниково-тепличный комбинат; 11 - рыбное хозяйство; 12 - бальнеологический и спор-тивно-оздорови-тельный комплекс; 13 -тепловые насосы; 14 - погружные насосы; 15 - добычная (водоподъемная) скважина; 16 - система прискважинных фильтров
нологического исполнения и состояния энергетического рынка.
ГЦС с искусственно создаваемыми коллекторами в слабопроницаемых скальных породах пока не вышли из стадии демонстрационно-опытных исследований. Геотермические условия России благоприятны для строительства энергетических установок на базе этой циркуляционной технологии.
Системы с теплообменом в скважинах и каналах (приповерхностные, малоглубинные).
Использование низкотемпературной геотермальной энергии малых глубин можно рассматривать как некоторый техникоэкономический феномен или реальную революцию в системе те-плообеспечения.
Меньше, чем за 10 лет в США была разработана многовариантная технология и построены сотни тысяч действующих систем теплоснабжения. Ежегодно вводится в строй не менее 50-80 тысяч новых систем и США планирует довести их ежегодное производство к 2000 г. до 400 тысяч [14]. Успешно внедряется эта технология и в других странах мира: Швеции, Швейцарии, Канаде, Австрии, Германии [1517]. К концу 1994 года в мире действовало не менее 350 тысяч таких систем, со средней установленной мощностью 10 кВт и общей мощностью не менее 2,2 ГВт. Приповерхностные (малоглу-бинные) геотермальные системы используются для обогрева и охлаждения различных типов жилых домов (от очень дешевых до роскошных индивидуальных или многоквартирных), бензозапра-
Рис. 4. Приповерхностные (малоглубинные) геотермальные системы с теплообменом в скважинах и каналах
вок, супермаркетов, церквей, образовательных учреждений и т.д.
Суть рассматриваемых технологий заключается в создании подземного теплообменника, расположенного на малой глубине с замкнутым или открытым контуром, присоединенного к тепловому насосу, расположенному внутри отапливаемого помещения (рис. 4). При этом используются температуры пород в интервале от 5-7 оС до 12-14 оС.
Эти системы используют не только геотермальную энергию, накопленную в горных породах или в воде, но и солнечную. Конкретная доля той или иной энергии, используемая источником, зависит от глубины расположения теплообменника, климатических и гидрогеологических условий района. Предполагается, что для мелкозалегающих горизонтальных теплообменников основной вклад составляет доля солнечной энергии.
В связи с бурным развитием этой новой технологии к настоящему времени не сформировалась общепринятая терминология и различные авторы используют достаточно разнообразные наименования для таких систем. В частности применяются термины: геотермальные тепловые насосы, скважинные теплообменники, тепловые насосы с поверхностными источниками, тепловые насосы с открытой (замкнутой) петлей, тепловые насосы с грунтовыми (поверхностными) водами, грунтовые источники тепловых насосов, системы геотермальных тепловых насосов с замкнутым контуром и подземным источником [14-17].
Эта терминология указывает на применение тепловых насосов, но не отражает технологической сущности геотермальных систем этого класса. Предлагаемое понятие «Геотермальные системы с теплообменом в скважинах и каналах» (ГСТСК) сохраняет принципы терминологии геотермальной технологии и является более широким, т.к. эти системы могут работать и без тепловых насосов (в высокотемпературных геотермических условиях).
В технологическом отношении ГСТСК делятся на системы с замкнутым и открытым циклом (петлей). Системы с открытой петлей используют тепло подземной или поверхностной воды, циркулирующее через теплообменники теплового насоса. В системах с закрытой петлей создается циркуляция автономного теплоносителя. ГСТСК с замкнутым циклом наиболее широко развиты в США. Они делятся на два типа: системы, у которых в подземном контуре циркулирует вода (или антифриз) и системы, где хладагент теплового насоса непосредственно пропускают через подземный контур (так называемой системы Д). Первый тип систем состоит из подземного контура, незамерзающим флюидом и циркуляционного и теплового насосов Подземные контуры обычно располагаются в неглубоких (1-2 м) траншеях или скважинах глубиной 50-100 м. Контур изготавливается из пластиковых (полибутиленовых) или металлических труб. Удельная длина труб 15-125 м/кВт [17].
Для систем второго типа вместо пластиковых труб используют медные, в которых хладагент циркулирует проходя непосредственно через компрессор теплового насоса. Во всех случаях используют теплоноситель с температурой замерзания ниже -20 оС или рабочий хладагент теплового насоса. Среди последних разработок упоминаются специальные системы типа «Геопакет» - в землю помещается емкость с флюидом и сооружаются коаксиальные скважинные системы состоящие из двух колонн труб, расположенных одна в другой. Указанные приемы направлены на уменьшение длины подземного контура и
(или) улучшения условий теплообмена.
ГСТСК, устанавливаемые в Европе, преимущественно ориентированы на напольные системы отопления, однако во многих случаях также используются в сочетании с существующими (батарейными) системами центрального отопления. Большинство производителей рекомендуют использовать традиционные системы дог-рева в пиковый период. Капитальные затраты на строительство ГСТСК могут оказаться на 50-100 % выше затрат на создание систем прямого обогрева электроэнергией. В США считают прием-
лемым достижения окупаемости в течение 4-8 лет. Однако эксплуатационные затраты на выработку тепловой энергии ГСТСК на 60% ниже чем от традиционных источников обогрева на электричестве и на 25 % ниже чем от воздушных тепловых насосов. Срок окупаемости снижается в условиях резко континентального климата, где системы зимой используются для отопления, а летом - для охлаждения зданий [14]. Расчет затрат (табл. 3) на строительство ГСТСК в доме на одну семью в Швейцарии [15], подтверждает сказанное.
Технико-экономические по-
Таблица 3
ЗАТРАТЫ (В ТЫС. ШВЕЙЦАРСКИХ ФРАНКОВ I ТЫС. ДОЛЛ. США) ПО УСТАНОВКЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ДЛЯ НОВОГО ДОМА НА ОДНУ СЕМЬЮ (KEVIN RAFFERTY)
Наименование затрат ГСТСК Котельная на нефтепродуктах
Скважинный теплообменник до глубины 135 м (бурение, трубы, испытания) 11,5 / 8,05 -
Тепловой насос (приобретение, установка, испытание) 10,5 / 7,35 -
Регулировка систем отопления 2,3 / 1,61 -
Материалы и установка 4,2 / 2,94 -
Комнатный котел, горелка с низким N0 (включая регулировку) - 8,0 / 5,6
Пластиковая емкость для нефтепродуктов (включая поддон, материалы для установки и развертывания) - 6,0 / 4,2
Дымоходные трубы: все строительные работы, изоляция и герметизация - 7,0 / 4,9
Итого: Швейцарские франки / доллары США 28,50 / 19,55 21,0 / 14,7
Таблица 4
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ, ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СГТ ПРИ ГЛУБИНЕ ЗАЛЕГАНИЯ КОЛЛЕКТОРА 1000 М, ТРАНСМИССИ-ВИТИ 2,5 И 5,0 ДА*М, ТЕМПЕРАТУРЕ 30, 40, 50, 60 И 70 0С.
Параметры и Трансмиссивити 2,5 Д*м Трансмиссивити 5,0 Д*м
показатели 30 40 50 60 70 30 40 50 60 70
Диаметр скважин, м 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Количество пар (модулей) скважин в системе 40 18 11 8 6 17 9 5 4 3
Максимальный дебит пары скважин, м3/час 8,9 11,8 14,0 15,5 17,5 16,6 20,6 28,2 29,5 33,8
Экономия топлива, с учетом собственных нужд ГЦС, т у.т./г. - 700 - 100 +300 +710 +990 -360 +130 +580 +870 +1210
Удельный расход элетро-энергии на собственные нужды ГЦС, кВт.ч/ГДж 154 130 114 100 90 140 121 105 95 83
Инвестиции, млн. долларов Себестоимость, долл./ГДж 10,6 5,28 3,41 2,59 2,02 4,77 2,84 1,92 1,7 1,39
Коэффициент экономической целесообразности 22,4 14,0 10,8 9,1 7,7 13,8 10,3 8,3 7,5 6,6
Чистая дисконтированная стоимость (NPV), млн. долл. 0,42 0,66 0,85 1,01 1,19 0,67 0,90 1,11 1,22 1,39
-4,31 -1,67 -0,68 -0,16 +0,25 -1,56 -0,5 +0,11 +0,32 +0,6
казатели ГЦС.
Для оценки перспектив развития циркуляционной технологии проведено экономико-
математическое моделирование ГЦС в условиях Московской си-неклизы. Установлено влияние геолого-геотермических характеристик на технико-экономические
показатели геотермальных станций (табл. 4). Очень высоко влияние трансмиссивити (произведение мощности пласта на его проницаемость) на главные экономические показатели ГЦС: инвестиции и чистую дисконтированную стоимость (рис. 5). Даже при глубине залегания естественного гео-
Рис. 5. Инвестиции (К) и чистая дисконтированная стоимость (NPV) при температуре пласта ЗО, 50, 70 “С и трансмиссивити от 5 до 40 Дм
термального коллектора 1000 м, предельное значение трансмисси-вити составляет при температуре пласта 30 0С - 20 Д*м, а 50 0С - 5 Дм. Существенное влияние оказывает глубина и температура продуктивного пласта: при глубине залегания естественного коллектора 2 и 3 км, предельно низкие температуры пласта при транс-миссивити 10 Дм - 50 и 70 0С. Зависимость инвестиций и NPV от глубины пласта и его температуры ограничивает рациональные глубины коллекторов: при 30 0С - 1500 м, при 50 0С - 2500 м, а при 70 0С -3500 м.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Богуславский Э.И. Методические принципы геологоэкономической оценки тепловых ресурсов недр. Экономический механизм рационального использования и охраны недр. АНХ СССР, М., изд. МГУ, 1980, стр. 91-94.
2. Богуславский Э.И. Геотермальные ресурсы СССР. Физические процессы горного производства. Всесоюзный Межвузовский сб. Л., Изд. ЛГИ, 1980, вып. 12.
3. Богуславский Э.И. Экономико-математическое моделирование систем извлечения и использования тепла Земли. Учебное пособие. Л., изд. ЛГИ, 1981.- 105 с.
4. Богуславский Э.И. Технико-экономическая оценка освоения тепловых ресурсов недр. Высшая школа, Л., изд. ЛГУ, 1984,- 168 с.
5. Богуславский Э.И. Энергетические и экономические показатели геотермального теплоснабжения при разработке низкотемпературных месторождений. Энергетическое строительство, N7, 1994.
6. Boguslavsky E. I. The economy of utilization and potential of lovtemperature geothermal resources in the regions of the central Russia. "Groundwater and Geothermal Energy". Proceedings of Latvian-Danish seminar, Volume 3. Riga-Copenhagen, 1994 - 353 p.
7. Богуславский Э.И. Технология и экономика извлечения и использования геотермальных ресурсов. Наука в СПГГИ (ТУ), Сборник научных труд. Выпуск 2, 1998
8. Богуславский Э.И. Основные концепции оценки и освоения тепловых ресурсов недр. Горный журнал, J№ 11, 1998.
9. Геотермальная технология низкопотенциальных высокоминерализованных пластовых вод. Разведка и охрана недр N 1,
1994. / Хахаев Б.Н., Певзнер Л.А. Самхан И.И., Богуславский
Э.И., Шурчков А.В.
10. Development of geothermal resources of Moskow artesian basin. «Proceedings of the World Geothermal Congress», 1995. Florence, Italy, 18-31 May 1995, Volume 1.- p. 601-605. / Emil I. Boguslavsky, Anna B. Vainblat, Lev A. Pevzner, Anatoly A. Smyslov, Bilat N. Khakhaev.
11. Дядькин Ю.Д. Разработка геотермальных месторождений. М., Недра, 1989.
12. Дядькин Ю.Д, Богуславский Э.И. Геологоэкономическая оценка геотермальных ресурсов СССР. Достижения и перспективы. Природные ресурсы и окружающая среда, 1981, вып. 23, N 8.
13. Sistems of geothermal supply on the base of low temperature aquifers of Moscow syneclise. «Geothermische Energie. Nutzung, Erfahrung, Perspektive.» Schwerin. 1994. / Emil I. Boguslavsky, Lev A. Pevzner, Igor I. Samkhan.
14. Curtis R.H. "Worldwide Status of Closed Loop Croud Soursce Geothermal Heat Pumps Systems. Proceedings of the World Geothermal Congress. 1995 Florence. Italy, 18-31 May 1995. pp. 2149-2154.
15. Rafferty K. An information survival kit for the prospective residential geothermal heat pump owner. Geo-heat Center. Qartely Bulletin. Vol. 18, No. 2. 1997, pp. l-l 1.
16. Rybach L, Hopkirk R.I. Shallow and deep borehole heat exchangers. Achievements and prospects. - pp. -2133-2139.
17. Sanner Burkhard. "Earth heat pumps and underground thermal energy storage in Germany. Proceedings of the World Geothermal Congress, 1995 Florence. Italy, 18-31 May 1995. pp. 2167-2172.
|!!Г~
77
Богуславский Эмель Иосифович - профессор, доктор технических наук, Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). Певзнер Л.А., Хахаев Б.Н. - Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-производственный центр по сверхглубокому бурению и комплексным исследованиям недр Земли».
