УГС: новый кит в портфеле чистой энергии

Усовершенствованные геотермальные системы могут ускорить мировой энергетический переход — исследование Стэнфорда

Недавнее моделирование, проведённое учёными Стэнфордского университета, показало: усовершенствованные геотермальные системы (УГС) способны существенно повысить эффективность глобального перехода к чистой энергетике. Исследование под руководством профессора Марка Джейкобсона из Школы устойчивого развития Доерра и Инженерной школы Стэнфорда охватило энергетические сценарии для 150 стран. Основной вывод: интеграция УГС в национальные энергобалансы позволяет снизить потребность в ветровых, солнечных и аккумуляторных мощностях, сохраняя при этом сопоставимую общую стоимость энергии по сравнению со сценариями без УГС.

Меньше ветра и солнца при сохранении стабильности

Сравнительный анализ показал конкретные преимущества внедрения УГС как источника базовой нагрузки. Если такие системы обеспечивают лишь 10% всей электроэнергии, требуемые мощности наземных ветровых станций снижаются на 15%, солнечных — на 12%, а систем хранения на аккумуляторах — на 28%. Общая потребность в земельных ресурсах также сокращается — с 0,57% до 0,48% совокупной площади моделируемых стран, что особенно важно для населённых регионов. Хотя оба сценария — с УГС и без них — обеспечивают около 60% экономии затрат по сравнению с энергией из ископаемого топлива, именно добавление геотермального компонента повышает стабильность энергосетей. При учёте социальных издержек оба варианта чистой энергетики позволяют снизить совокупные социальные потери примерно на 90%.

Как работает технология УГС

В отличие от традиционной геотермальной энергетики, ограниченной вулканическими и тектоническими зонами, усовершенствованные системы используют тепло глубинных пород на глубине 3–8 км. Технология основана на закачке жидкости, создающей искусственные резервуары для образования пара и выработки электроэнергии. Современные методы бурения, включая синтетические алмазные долота, заимствованные из нефтегазового сектора, значительно ускоряют процесс. Так, компания Fervo Energy сообщила о 70% сокращении времени бурения в одном из своих проектов в 2024 году.

Первые масштабные проекты и сроки внедрения

Интерес к практическому использованию УГС быстро растёт. В октябре 2024 года Бюро по управлению земельными ресурсами США (BLM) одобрило проект Cape Station компании Fervo Energy мощностью 2 ГВт в округе Бивер (штат Юта). Первое подключение к сети ожидается уже в 2026 году, с достижением полной мощности к 2028 году. По прогнозам, благодаря ускоренному бурению и технологическому прогрессу УГС смогут конкурировать со средними ценами на электроэнергию в США уже к 2027 году.

Перспектива: стабильная и чистая энергия будущего

По данным, опубликованным в журнале Cell Reports Sustainability, усовершенствованные геотермальные системы могут стать опорным элементом будущих энергосистем, обеспечивая постоянную и недорогую электроэнергию для балансировки возобновляемых источников. Профессор Джейкобсон подчёркивает, что комбинирование УГС с ветровой и солнечной энергетикой обеспечивает энергетическую безопасность при минимальном загрязнении. При этом важной задачей является  контроль над сейсмическими рисками, что необходимо учитывать перед масштабным внедрением технологии.