Геотермальные ресурсы

(a. geothermal resources; н. geothermale Reserven, Geothermalressoursen; ф. ressorces geothermales; и. recursos geotermicos) — запасы глубинного тепла Земли, эксплуатация к-рых экономически целесообразна совр. техн. средствами. Потенциальная доля Г. р. в общем топливно-энергетич. балансе промышленно развитых капиталистич. стран (Италии, США, Японии) оценивается в 5-10% (1980). С совершенствованием техники и технологии эксплуатации этот процент может быть увеличен до 50% и более.

Различают гидрогеотермальные ресурсы (термальные воды), заключённые в естеств. подземных коллекторах, и петрогеотермальные ресурсы, аккумулированные в блоках нагретых (до 350°С и более) практически безводных (т.н. сухих) г. п. Технология извлечения петрогеотермальных ресурсов основана на создании искусств. циркуляционных систем (т.н. тепловых котлов). Практич. значение имеют гидрогеотермальные ресурсы, устойчивый режим к-рых, относит. простота добычи (см. Гидрогеотермальное месторождение) и значительные площади распространения позволили использовать эти воды для теплоснабжения (при t от 40 до 100-150°С) и выработки электроэнергии (150-300°С). Гидрогеотермальные ресурсы приурочены к трещинным водонапорным системам, развитым в р-нах совр. вулканизма и в складчатых областях, испытавших воздействие новейших тектонич. движений; пластовым водонапорным системам, расположенным в депрессионных зонах, выполненных мощными толщами осадочных отложений мезозойского и кайнозойского возрастов. Трещинные водонапорные системы развиты локально в крупных зонах тектонич. разломов. В СССР наибольшее значение имеют пластовые гидрогеотермальные ресурсы и в меньшей степени трещинные. Перспективные р-ны пластовых Г. р. — Западно-Сибирская, Скифская, Туранская эпиплатформенные артезианские области; Куринский, Рионский, Ферганский, Джаркентский, Северо-Сахалинский и ряд др. более мелких межгорн. артезианских бассейнов. В этих р-нах залегания глубина вод 1500-5000 м, t 40-200°С, минерализация 1-150 г/л. Р-ны развития трещинных термальных вод; Камчатка и Курильские о-ва, где продуктивные зоны вскрыты на глубинах 500-2000 м, температура вод изменяется от 40 до 200-300°С, минерализация 10-20 г/л; Байкальский рифт, Тянь-Шань, Памир, Кавказ, где глубина вод 500-1000 м, t 40-100°С, минерализация 1-2 г/л.

В СССР общие запасы тепловой энергии в водах с минерализацией до 35 г/л (при насосной эксплуатации скважин и коэфф. полезного использования теплового потенциала 0,5) оценены в 850-1200 млн. ГДж/год, что эквивалентно сжиганию 30-40 млн. т условного топлива; при эксплуатации методом поддержания пластовых давлений путём обратной закачки использованных термальных вод экономия топлива может составить 130-140 млрд. т в год. В СССР геотермальная энергия используется для теплоснабжения и горячего водоснабжения гг. Грозный, Махачкала, Черкесск, Зугдиди, Тбилиси; для теплоснабжения тепличных комбинатов в Грузии, на Сев. Кавказе, Камчатке; для выработки электроэнергии (Паужетская геотермальная электростанция на Камчатке мощностью св. 10 МВт) и др.

За рубежом используются гидрогеотермальные ресурсы, сосредоточенные в р-нах совр. или недавнего вулканизма, где воды имеют t 200-300°С и могут непосредственно использоваться для выработки электроэнергии. К таким р-нам относятся Тоскана в Италии (м-ние Лардерелло), Калифорния в США (м-ние Большие гейзеры), в Новой Зеландии (м-ние Уайракей), в Японии — о-ва Хоккайдо, Кюсю, Хонсю (м-ния Атагава, Отака, Мацукава), Нижняя Калифорния в Мексике (м-ние Серро-Прието); область Ауачапан в Сальвадоре, м-ния на Ю. и С. Исландии и др. Глубина скважин в этих р-нах в основном до 1500 м, редко более. На базе выведенного подземного пара и пароводяных смесей построены ГеоТЭС, самые крупные в мире — на м-нии Большие Гейзеры общей мощностью до 900 МВт.

Перспектива увеличения Г. р. связана с открытием новых м-ний, искусственным их стимулированием, усовершенствованием методов произ-ва электроэнергии. Напр., в США за счёт этого предполагается повысить суммарную мощность ГеоТЭС к 1990 до 35 ГДж, к 2000 — до 75 ГДж. При использовании гидротермальных ресурсов за счёт коррозионной активности вод происходит хим. и тепловое загрязнение окружающей среды. С целью охраны среды термальные воды после их использования закачивают обратно в продуктивные пласты (трещинные зоны). Борьба с коррозионным воздействием естеств. теплоносителей на оборудование, приборы, конструкц. материалы решается на стадии эксплуатации конкретных м-ний путём добавок хим. реагентов в теплоноситель, предварит. дегазации, а также подбором соответствующих коррозионно- устойчивых металлов и покрытий.

Литература: Изучение и использование глубинного тепла Земли, М., 1973; Ресурсы термальных вод СССР, М., 1975; Геотермальная энергия. Ресурсы, разработка, использование, пер. с англ., М., 1975; Берман Э., Геотермальная энергия, пер. с англ., М., 1978.

Б. Ф. Маврицкий.