УГС: новий кит у портфелі чистої енергії

Нове моделювання, проведене фахівцями Стенфордського університету, свідчить про те, що вдосконалені геотермальні системи (УГС) можуть стати потужним каталізатором глобального енергетичного переходу. Дослідження, яке очолив професор Марк Джейкобсон зі Школи сталого розвитку Доерра та Інженерної школи Стенфорда, проаналізувало енергетичні стратегії для 150 держав. Ключовий висновок науковців полягає в тому, що впровадження УГС у національні енергосистеми дозволяє суттєво оптимізувати ресурси, зменшуючи залежність від вітрових і сонячних потужностей, а також систем накопичення енергії, зберігаючи при цьому конкурентоспроможну вартість генерації.

Порівняльний аналіз продемонстрував вагомі переваги використання УГС як стабільного джерела базового навантаження. Згідно з розрахунками, якщо такі системи забезпечуватимуть бодай 10% загального обсягу електроенергії, потреба в наземних вітрових електростанціях скоротиться на 15%, у сонячних панелях — на 12%, а в акумуляторних сховищах — на вражаючі 28%. Крім того, інтеграція геотермальної енергії дозволяє ефективніше використовувати територію: загальна потреба в земельних ресурсах зменшується з 0,57% до 0,48% від площі досліджуваних країн. Це має критичне значення для густонаселених регіонів, де кожен гектар землі є дефіцитним.

Економічні показники впровадження УГС виглядають не менш переконливо. Обидва розглянуті сценарії — як з використанням геотермальних систем, так і без них — забезпечують приблизно 60% економії коштів порівняно з енергетикою на викопному паливі. Проте саме додавання геотермального компонента гарантує вищу стабільність енергомереж завдяки безперервності генерації. Важливо також враховувати соціальний аспект: перехід на чисті джерела енергії дозволяє знизити сукупні соціальні втрати, пов’язані з екологією та охороною здоров’я, приблизно на 90%.

Технологічна суть УГС кардинально відрізняється від традиційної геотермальної енергетики, яка прив’язана до тектонічних розломів або вулканічних зон. Сучасні системи видобувають тепло з глибинних порід на рівні від 3 до 8 кілометрів під землею. Процес передбачає закачування рідини для створення штучних резервуарів, де утворюється пара, що обертає турбіни для виробництва електрики. Завдяки запозиченню методів буріння з нафтогазової галузі, зокрема використанню долот із синтетичними алмазами, швидкість робіт значно зросла. Наприклад, компанія Fervo Energy у 2024 році повідомила про скорочення часу буріння на 70% на одному зі своїх об'єктів.

Практична реалізація цих технологій уже набирає обертів. У жовтні 2024 року Бюро з управління земельними ресурсами США (BLM) надало дозвіл на будівництво масштабного проекту Cape Station від компанії Fervo Energy потужністю 2 ГВт в окрузі Бівер, штат Юта. Очікується, що перші потужності будуть підключені до мережі вже у 2026 році, а повного масштабу проект досягне до 2028 року. Експерти прогнозують, що завдяки технологічному прогресу та прискоренню бурових робіт, енергія УГС зможе конкурувати за ціною з середніми показниками на ринку електроенергії США вже до 2027 року.

Згідно з даними, оприлюдненими в науковому виданні Cell Reports Sustainability, удосконалені геотермальні системи мають потенціал стати фундаментом майбутньої енергетики. Вони здатні забезпечувати постійний і доступний потік енергії, що ідеально балансує переривчасту генерацію з відновлюваних джерел. Професор Джейкобсон наголошує, що поєднання УГС із вітром та сонцем гарантує енергетичну безпеку при мінімальному рівні забруднення довкілля. Водночас науковці застерігають про необхідність ретельного моніторингу сейсмічних ризиків, що є обов’язковою умовою для безпечного масштабування технології в майбутньому.