Геотермальные системы, использующие тепло из глубин земных недр, требуют значительно меньшей наземной инфраструктуры, чем другие виды возобновляемой энергии.
Новые технологии, изначально разработанные для добычи нефти и газа с больших глубин, благодаря усовершенствованным геотермальным системам (EGS) могут «открыть дорогу» будущему без ископаемого топлива.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Новое исследование Стэнфордского университета, опубликованное в Cell Reports Sustainability, показало, что EGS способны «существенно сократить» объем инфраструктуры ветровой и солнечной энергетики, а также аккумуляторных систем, необходимой для перехода к чистой энергетике, при этом сохраняя конкурентоспособные цены на электроэнергию.
«EGS — перспективная чистая возобновляемая технология, которая работает в связке с ветровой, солнечной и гидроэнергетикой, а также батареями и помогает обеспечивать энергией мир для любых нужд», — говорит ведущий автор исследования Марк Джейкобсон. «Это обеспечивает энергетическую безопасность, одновременно устраняя вызванное энергосектором загрязнение воздуха и глобальное потепление при невысокой стоимости».
Как работают усовершенствованные геотермальные системы?
В отличие от традиционных геотермальных станций, ограниченных вулканическими районами и зонами границ литосферных плит (например, в Исландии), EGS предполагают бурение скважин глубиной до восьми километров, закачку жидкости в трещиноватые породы, а затем откачку нагретой жидкости на поверхность для выработки электроэнергии.
Исследователи сравнили сценарии с использованием EGS и без них и выяснили, что включение таких систем в общий баланс возобновляемых источников дает «значительную экономию на инфраструктуре».
Когда на долю EGS приходилось всего 10 % выработки электроэнергии, потребность в мощности наземной ветроэнергетики сокращалась на 15 %, в солнечной генерации — на 12 %, а требования к объемам аккумуляторного хранения падали на 28 %.
Общая потребность в земельных ресурсах также снижалась с 0,57 % до 0,48 % совокупной площади стран. По словам ученых, это может быть особенно привлекательно для небольших или густонаселенных государств, таких как Тайвань и Южная Корея.
Исследование также показало, что чистая возобновляемая энергетика резко снижает затраты вне зависимости от того, используются EGS или нет. В обоих сценариях годовые энергетические расходы сокращались примерно на 60 % по сравнению с «привычным сценарием использования ископаемого топлива».
«Когда учитываются затраты на здравоохранение и климатические издержки, такие как заболевания, связанные с загрязнением воздуха, и повышение уровня моря, совокупные общественные расходы сокращаются примерно на 90 %», — говорится в исследовании.
Поскольку EGS обеспечивают стабильную подачу электроэнергии, эксперты считают, что их можно эффективно использовать для питания автономных дата-центров, спрос на которые стремительно растет по всему миру из-за развития искусственного интеллекта (ИИ).
Станут ли EGS дешевле?
Высокая стоимость долгое время была препятствием для расширения использования EGS, однако эксперты прогнозируют, что к 2035 году она может существенно снизиться.
Джейкобсон объясняет это повышением скорости бурения и добавляет: «Такие темпы позволяют быстро завершать проекты EGS, в отличие от атомной энергетики, где от планирования до ввода в эксплуатацию во всем мире проходит от 12 до 23 лет.
Кроме того, в отличие от атомной энергетики, EGS не несут риска распространения ядерного оружия, аварий с расплавлением активной зоны, утечек при хранении радиоактивных отходов или подземной добычи урана».