Швейцария все-таки будет развивать геотермию?

После подземных толчков в Базеле в 2006 году и в Санкт-Галлене в 2013 году геотермические проекты стали в Швейцарии предметом горячих общественных дебатов. Тем не менее, Швейцария хочет продолжить развивать технологии получения энергии из тепла недр. Keystone / Gian Ehrenzeller

Тепло недр может стать источником чистой энергии. У Швейцарии уже есть негативный опыт реализации геотермических проектов. Но она не сдается!

Этот контент был опубликован 07 сентября 2020 года - 07:00

Русскоязычную версию материала подготовил Игорь Петров.

Может ли энергия недр помочь Швейцарии в достижении ее амбициозных энергетических и климатических целей? Несмотря на существующие опасения насчет того, что бурение необходимых для получения геотермической энергии скважин может вызвать локальные землетрясения, швейцарские кантоны и города все равно делают ставку на чистую подземную энергию. 

Представьте себе, что вы находитесь на железнодорожном вокзале Ланси-Баше (Lancy-Bachet) в центре Женевы. Вы, как и все пассажиры, ждёте следующего регионального поезда, входящего в недавно запущенную сеть скоростных электричек «Леман Экспресс». 

Вагоны медленно останавливаются со скрежетом, пассажиры надевают маски и начинают посадку. При этом почти никто не знает, что тепло, вырабатываемое поездом и его скрипучими тормозами, никуда не теряется, но аккумулируется и используется для обогрева (или охлаждения) близлежащих жилых домов и офисов.

Эта система (в настоящее время она пока функционирует в формате пилотного проекта) использует пластиковые трубы, заполненные специальным теплоносителем. Трубы вмонтированы в насыпь одного из новых туннелей на протяжении примерно 100 метров. Они соединены с тепловым насосом, который может вырабатывать и холод, и тепло, которое подается затем в локальную сеть централизованного теплоснабжения.

На вокзале Ланси-Баше (Lancy-Bachet) в Женеве тепло, полученное в результате торможения скоростных электричек транспортной системы Léman-Express, используется для отопления расположенных неподалеку жилых и коммерческих объектов недвижимости. Keystone / Martial Trezzini

Это только один из нескольких инновационных энергетических проектов, которые сейчас разрабатываются по всей Швейцарии с целью обеспечить достижение страной своих довольно амбициозных целей в области энергетики и климата. В Женеве, в частности, кантональное правительство исходит из того, что уже в ближайшем будущем 80% всех новых зданий будут работать на возобновляемых источниках энергии, а к 2035 году 20% потребностей кантона в отоплении должны покрываться за счет геотермальных источников. Проект на вокзале Лэнси-Баше — это самый первый швейцарский энергетический проект такого рода. 

Он входит в перечень таких новаторских энергетических проектов, как, например, проект Genilac, в рамках которого в Женеве создана система теплообмена с использованием воды Женевского озера, охлаждающая или обогревающая близлежащие здания, или же проект HeatStore, который стал вкладом Женевы в европейский проект по подземному хранению тепловой энергии. Города Берн и Цюрих также уже имеют аналогичные системы хранения тепла.

В 2020 году Высшая техническая школа Цюриха (ETH Zürich) была удостоена престижной швейцарской премии Watt d’Or за создание и реализацию подземной системы накопления энергии под территорией «Кампуса Хёнгерберг» (Campus Hönggerberg). ETH Zurich

Кантон Женева продолжает активно искать для себя источники энергии под землей. Недавно из федерального бюджета кантон получил 27,5 млн франков для финансирования проектов, связанных с бурением геологоразведочных скважин. 

Часть этих денег будет использована на испытательном полигоне в районе муниципалитета Люлли (Lully), где инженеры уже пробурили пробную скважину глубиной почти в 1 500 метров. Горячая вода оказывается на поверхности под давлением, будучи разогретой до 53 градусов по Цельсию. 

По мнению экспертов, однако, расход воды у этой скважины еще очень слабый, кроме того, она не достаточно горячая, и подается она наверх под относительно слабым давлением, так что вырабатывать электричество тут вряд ли получится, но, по крайней мере, эту воду можно будет использовать для отопления жилых зданий. 

В целом же, по словам Гюнтера Сиддики (Gunter Siddiqi) из швейцарского Федерального Ведомства по вопросам энергетики, Женева является чрезвычайно «перспективным с точки зрения тепловой энергии регионом страны».

Конференция Swiss Green Economy Symposium

На конференции Swiss Green Economy Symposium, прошедшей в городе Винтертуре (кантон Цюрих, Швейцария) с 1 по 2 сентября 2020 года приняли участие около 1 000 участников из сферы бизнеса, политики, менеджмента, науки и гражданского общества. 

Они обсудили такие темы, как «умные города», энергетика будущего, перемены в климате и перспективы устойчивого развития. Портал швейцарского иновещания SWI swissinfo.ch сопровождал мероприятие в качестве медиа-партнёра.

End of insertion

«Женева — относительно небольшой городской кантон со сложившейся структурой, хорошими отношениями с энергетическими и инженерно-коммунальными компаниями, поставляющими в кантон свои услуги. Здесь мы имеем дело с сочетанием политической воли, деловой хватки и глубокими навыками и опытом в области исследований и инноваций», — рассказал он в интервью порталу SWI swissinfo.ch. 

Между тем, как известно, в Швейцарии в каждом кантоне царят свои условия, и неясно, может ли женевская модель быть воспроизведена в других регионах страны.

Геотермальная энергия — альтернатива ископаемому топливу

В настоящее время проекты в области геотермии в Швейцарии в основном ограничиваются добычей и хранением тепловой энергии, главным образом с помощью вертикальных геотермальных теплообменников, скважин и тоннелей для отвода горячих грунтовых вод. Обычно все эти технологии реализуются в комбинации с тепловым насосом, используемым для отопления, а в некоторых случаях и для охлаждения зданий. 

По всей Швейцарии такие геотермальные тепловые насосные системы используются почти 15-тью процентами всех систем отопления в квартирах, офисах и других зданиях. В 2019 году Федеральное Ведомство по делам энергетики Швейцарии зарегистрировало около 102 тыс. работающих геотермальных зондов, что соответствует «самой высокой в мире концентрации на квадратный километр».

В восьми регионах также непосредственно используются горячие грунтовые воды: речь идет о термальных купальнях в городах Кройцлинген (Kreuzlingen), Лаве-ле-Бан (Lavey-les-Bains), Шинцнах-Бад (Schinznach-Bad) и Бассерсдорф (Bassersdorf), а также о жилых зданиях и отелях в городах Вайсбад (Weissbad), Веггис (Weggis), Цюрих, и о жилом квартале под Базелем Риен (Riehen).

Термальные бассейны и спа-комплексы в регионе Лаве-ле-Бан (Lavey-les-Bains) в кантоне Вале используют воду, естественным образом нагретую под землёй. Сейчас здесь рассматривают возможность реализовать геотермический проект, который мог бы снабжать теплом до 900 домохозяйств в прилегающих муниципалитетах и общинах. Keystone / Aline Staub

В совокупности геотермальное тепло, вырабатываемое на небольшой глубине, покрывает пока лишь 1,3 % всей потребности страны в энергии, но соответствующие технологии уже довольно хорошо зарекомендовали себя, и федеральные власти убеждены, что они, с их очевидными преимуществами и потенциалом, станут ценным вкладом в реализацию национальной «Энергетической стратегии», рассчитанной до 2050 года.

Эльмар Гроссе Рузе (Elmar Grosse Ruse), эксперт по климату из швейцарского отделения международной природоохранной организации WWF, настроен довольно оптимистично. «Мы хотим избавиться от ископаемых видов топлива, нефти и газа уже в ближайшие два десятилетия, и добиться этого будет возможно только в том случае, если в густонаселенных районах мы начнем активно использовать куда больше тепловых насосов, чем сейчас», — говорит он. 

Гюнтер Сиддики также исходит из того, что в ближайшем будущем такие технологии найдут себе гораздо более широкое применение, чем сейчас. Он говорит, что подземные зонды можно располагать на больших глубинах, но только на разных горизонтах и на безопасном расстоянии друг от друга (не менее 10-12 метров). 

Неудачные проекты

Тепло — да, но вот собственно электричество в настоящее время в Швейцарии геотермальным способом нигде не производится. Мировым лидером в производстве геотермальной электроэнергии являются Соединенные Штаты. Так, штат Калифорния покрывает около 5% своих потребностей в электроэнергии именно за счет геотермии, геотермальную электроэнергию производят и все соседние со Швейцарией страны. 

Возобновляемые источники и производство геотермальной энергии в Швейцарии

Геотермальная энергия, наряду с солнечной энергией, древесной массой, биомассой и ветром, относится к группе «новых» возобновляемых источников энергии, которые играют в Швейцарии все более важную роль в области производства электроэнергии. 

Гидроэнергетика, однако, по-прежнему является важнейшим возобновляемым источником энергии в Швейцарии (она покрывает 57% потребностей в бытовой электроэнергии). Сейчас в Швейцарии осуществляется сразу несколько проектов в области средней и глубокой геотермальной энергетики:

Гидротермальные установки: проект AGEPP в Лаво-ле-Бан (Lavey-les Bains, кантон Во), Плэйн-дю-Лу (Plaines-du-Loup, кантон Во), проект EnergeÔ La Côte (кантон Во), проект GEothermies (Женева), квартал Риен (Riehen, Базель).

Петротермальная / Расширенная геотермальная система: регион Haute-Sorne (кантон Юра), город Аванш (Avenches, кантон Во), регион Этцвилен (Etzwilen, кантон Тургау), Пфаффнау и Триенген (Pfaffnau / Triengen, кантон Люцерн).

End of insertion

Тем не менее, швейцарское Федеральное Ведомство по делам энергетики по-прежнему настроено оптимистично, исходя из того, что и Швейцария вскоре тоже последует этому примеру. По его оценкам, к 2050 году за счет геотермии будут покрываться 7% национальной потребности в энергии.

Для того, чтобы добиться этого, геотермальная электростанция, используя самые передовые технологии, должна будет добывать воду температурой свыше 100 градусов Цельсия, поднимая ее на поверхность с глубины от 3 000 до 4 000 метров.

Но пока эксперты и ученые мало что могут сказать о том, какие геологические условия царят в швейцарских глубинах, кроме того, уже одни только геологоразведочные работы в рамках геотермальных проектов обходятся очень дорого.

Несколько таких проектов уже потерпели неудачу. В 2006 и 2013 года в Базеле и Санкт-Галлене были предприняты попытки закачивать находящуюся под давлением жидкость в горячую, сухую, непроницаемую горную породу глубоко под поверхностью с целью создания искусственного геотермального резервуара на основе технологии, известной как «усовершенствованная геотермальная система» (Enhanced Geothermal Systems, EGS). 

Однако первые же попытки такого рода приведи к сейсмическим толчкам, довольно ощутимым на поверхности, и от всех таких планов пришлось потом отказаться.

Новые инициативы

Но прошло время и сегодня в самых разных регионах Швейцарии предпринимаются новые попытки реализации технологий добычи электричества за счет геотермии. Один из таких проектов осуществляется сейчас в регионе Haute-Sorne в кантоне Юра. В заголовки газет он попал в апреле, когда кантональное правительство неожиданно объявило о своем намерении отозвать свое разрешение на воплощение этого проекта. 

«Окончательная остановка этого проекта стала бы серьезным ударом и по другим перспективным проектам строительства в Швейцарии геотермальных электростанций. Это был бы и очень плохой сигнал в адрес инвесторов, заинтересованных в финансировании такого рода проектов в других регионах страны», — заявил Федеральный совет (федеральный кабинет министров) в августе месяце 2020 года.

Обзорная карта с положением в области геотермии в Швейцарии. Желтые пометки — рассматривается возможность реализации такого проекта, оранжевые — фаза планирования, красные — фаза строительства, голубые — в эксплуатации, серые — проекты были отменены. Geothermie-Schweiz.ch

Гюнтер Сиддики из Федерального Ведомства Швейцарии по делам энергетики признает, что «Швейцария заметно отстает от других стран в том, что касается как производства геотермальной электроэнергии, так и наличия технического ноу-хау». Но он считает, что у страны нет иного выбора, кроме как продолжать искать подходящие регионы и инвестировать в такие источники, в том числе с прицелом на достижение намеченных энергетических целей. «Примерно через 20-30 лет такие инвестиции и усилия непременно себя окупят», — уверен госчиновник.

Поделиться этой историей