В РК можно развивать геотермальную энергетику
Казахстан достаточно широко применяет самые различные виды возобновляемых источников энергии, однако один из них — геотермальная энергетика — до сих пор для казахстанцев, привыкших уже к использованию энергии ветра и солнца, выглядит экзотикой. Между тем, по словам директора НИИ «Энергосбережение и энергоэффективные технологии», доктора технических наук, профессора кафедры «Теплоэнергетика» Евразийского Национального Университета имени Льва Николаевича Гумилева Алтая Алимгазина, республика обладает огромным потенциалом использования геотермальных источников.
Геотермальная энергетика — это энергетика, которая позволяет обеспечивать теплоснабжение за счет энергии тепловых источников воды, находящейся и подогреваемой естественным образом в земле. Основной «инструмент» этого вида энергетики — это геотермальные тепловые насосы, инновационные средства организации автономного отопления как в частных домах, так и в бюджетных организациях и на производстве. Суть работы оборудования заключается в использовании в качестве источника нагрева или охлаждения теплоносителя естественной температуры земли.
Знойная жара или лютый мороз бушуют только на поверхности нашей планеты. Несколько метров вглубь — и температура становится практически постоянной. Зимой в глубине земли теплее, чем на поверхности почвы, а летом – холоднее.Таким образом, системы с геотермальными насосами можно использовать не только для отопления, но и для охлаждения различных объектов. Разницу между температурой поверхностного слоя земли и температурой в ее глубине, можно использовать практически повсеместно. Многочисленные исследования показали, что уже на глубине 6 метров ниже уровня почвы ее температура постоянно равна среднегодовой температуре воздуха над этой точкой.
В зависимости от места расположения, температура на глубине 6 м будет составлять от +10 до +16°С. Область постоянной температуры обычно располагается между отметками глубины от 7 до 12 метров. Причина такого явления – тепловая инерция, и для более эффективной работы геотермальных насосов системы отопления с их участием часто объединяют с солнечными коллекторами.Принцип работы теплового насоса, использующего разницу температур, практически аналогичен работе обычного холодильника или кондиционера. Такие насосы передают тепло от холодного пространства втеплое, в направлении, противоположном естественному распространению тепла, либо по естественному направлению, ускоряя его передачу. В первом случае система работает как холодильник, а во втором – как нагреватель.
«Теплонасос — это один из вариантов разработанной нами технологии, она отечественная, запатентованная, мы за прошлый год получили три патента в Казахстане, сейчас готовимся на международные патенты, — говорит г-н Алимгазин. -Теплонасосная технология — она и отопительная, и охладительная, это в принципе холодильная установка: у каждого дома есть холодильник, принцип его действия — забрать тепло с морозилки и отдать на заднюю решетку. Это прообраз теплового насоса, который является более сложной системой, работающей в более термонапряженной атмосфере. Ее области применения — это домостроение, прежде всего — коттеджи имеются в виду, вместо угольных, солярочных и электрических котлов она в них используется уже достаточно широко по всему миру», — добавляет он.
По утверждению ученого, эффект работы такой установки превышает в несколько раз традиционные виды обогрева, давая большую экономию топлива. При этом круг потенциальных заказчиков достаточно большой — за последние годы в стране вовзедено достаточно много коттеджей. Но данную технологию, по словам представителя ЕНУ, можно также применять для отопления и охлаждения объектов бюджетной и социальной сфер — школ, больниц, детских садов, учреждений культуры, спортивных и административных зданий, военных городков.
«При этом можно получить значительную экономию бюджетных средств и решить логистическую проблему теплоснабжения этих объектов, — говорит г-н Алимгазин. — В Астане можно много привести примеров, последний из них — новый железнодорожный вокзал «Нурлыжол», там стоят геотермальные тепловые насосы, которые установила турецкая сторона. Планируется эти системы устанавливать в новом международном аэропорту Алматы», — добавляет он.
Третье направление — это использование геотермальных насосов на промышленных предприятиях, где в Казахстане теряется большое количество тепла. Ученый приводит пример астанинской ТЭЦ-2, на территории которой высятся два конуса градирен для охлаждения воды.
«На этих градирнях теряются десятки миллионов, сотни миллионов гигокалорий тепла, они греют воздух, — замечает он. — Во всем цивилизованном мире — что в Европе, что в Китае, это тепло уже возвращают в систему. На градирнях ТЭЦ-2 в Астане каждый час порядка 65 — 67 тысяч тонн воды в час греют воздух. Представляете, сколько мы теряем тепла? Я в Китае видел своими глазами, как такая система работает — большая экономия, уменьшение выброса парниковых газов, уменьшение расходов топлива, и это даст применение тепловых насосов», — подчеркивает профессор.
По его словам, ЕНУ свой проект в области геотермальной энергетики разрабатывал в течение трех лет, с прицелом на проведение в Астане международной специализированной выставки ЭКСПО.
«Мы рассчитали, что при применении теплового насоса вырабатывается примерно одинаковое количество тепла и холода, и самый большой эффект он дает при одновременном их использовании, — говорит г-н Алимгазин. -Мы надеемся, что в перспективе будем использовать этот проект в Центре зеленых технологий ЭКСПО, но уже сейчас неожиданно, по подсказке министра энергетики Казахстана Каната Бозумбаева вышло на нас руководство одной зарубежной фирмы, пока их называть нежелательно. У них проблемы — они одни из основных производителей майнинг-оборудования (платежная и расчетная интернет-система) в России. И у них проблема с охлаждением оборудования, оно требует повышенной интенсивности, а оно у них — мегаваттное, очень большие фермы, они используют вентиляторы, потребляющие большое количество электроэнергии — и тепло выбрасывается в атмосферу. И мы предложили им нашу технологию блочно-модульной конструкцией, сейчас мы для них делаем расчеты, они хотят и в Казахстан прийти», — отмечает он.
Такие предложения по неожиданным направлениям использования геотермальной энергетики, по словам руководителя проекта, всплывают достаточно часто, что говорит об одном: эти системы можно использовать практически в любой отрасли. Например, в агропромышленном комплексе, где пока не использовались еще теплонасосы, но есть различные мясо-молочные комбинаты, фермы, овоще- и фруктохранилища, тепличные хозяйства.
«Особенно это перспективно в том, что касается мясо-молочных предприятий: там по технологии надо охлаждать продукцию и отапливать помещение, а мы предлагаем это все совместить, — говорит АлтайАлимгазин. — Надеемся в ближайшее время с этим предложением выйти на министерство сельского хозяйства. Это позволит решить две задачи: во-первых, принять участие в обеспечении продовольственной безопасности, во-вторых, мы выходим на минсельхоз с предложением, что можем организовать по нашим технологиям централизованную теплоснабжающую сеть сельских населенных пунктов. А это уже захватывает реализацию программы «Нурлы Жер». Сейчас же в деревнях тепла централизованного нет, только уголь везде. И в Астане мы знаем, что юго-восток у нас как зима, так коптят все котельные. Мы тоже выходим с предложением на акимат города, который разрабатывает программу теплоснабжения столицы до 2030 года, мы наши предложения туда готовим. То есть готовы оказать помощь и городу: тепловые насосы могут использоваться как умножители тепла, можно строить дополнительные тепловые сети за их счет и давать дополнительное тепло большим районам, это все реально. Я думаю, что интерес есть, и это — результат того, что нам дали продемонстрировать наши наработки на ЭКСПО. Хотелось бы, чтобы в бюджетных программах еще наша линия была прописана, чтобы на нее шло финансирование», — добавляет он.
По словам ученого, проблема в том, что в Казахстане нет до сих пор государственной официальной программы поддержки работы в геотермальной энергетике: все виды возобновляемых источников энергетики, так или иначе, получили господдержку, вплоть до установления тарифов на их продукцию. Тем не менее, казахстанские ученые рассчитывают с помощью государственных грантов доказать жизнеспособность и эффективность своих наработок.
«Летом мы подали заявку на целевой грант Фонда науки, где предложили в качестве объекта детскую деревню города Темиртау, и в Павлодарской области в Успенском районе хотим использовать наши установки, — говорит ученый. — Там много самоизливающихся геотермальных скважин, температура порядка пляс 35 — 40 градусов. И у нас есть готовый проект использования этого тепла для отопления близлежащих селений и тепличного комплекса. И надеемся это как пилотный проект комплексный показать, если нас поддержат с грантом, запустить этот проект в ближайшие два года, продемонстрировать всему Казахстану, как можно извлекать тепло из земли и сберегать его. Новые технологии надо внедрять, они дадут стране огромный эффект — и экономический, и экологический», — замечает он.
При этом инициаторы использования геотермальной энергии в Казахстане рассчитывают и на сотрудничество с другими странами, прежде всего — за счет реализации идеи президента Казахстана Нурсултана Назарбаева о создании международного центра зеленых технологий на базе одного из павильонов астанинского ЭКСПО, высказанной в 2015 году на Генеральной Ассамблее ООН.
«В этом году эта тема получила развитие, и официально наш министр энергетики объявил, что в 2018 году этот центр откроется, — напомнил г-н Алимгазин. — Активное участие приняли в этом ведущие фирмы, развивающие зеленые технологии в мире, в частности, фирмы из Финляндии. Мне вообще финский павильон запомнился, современный, оснащенный новинками в области энергосбережения, альтернативной энергетики. Мы вошли в контакт с компанией «KaukoInternational», можно сказать, что мы являемся партнерами этой компании, заключили с ними меморандум, руководитель этой фирмы приезжал к нам несколько раз, встречался с нашими проректорами и, как результат, было принято решение о плотном сотрудничестве».
В настоящее время с 20 ноября делегация Евразийского Национального университета в составе проректора по международным связям Гульнары Мерзадиновой и специалистов по коммерциализации проектов находятся в Финляндии. Там 22-го — 23 ноября в Хельсинки прошла презентация вновь создаваемого Казахстанско-финского центра передачи зеленых технологий «QazFinnTec». Центр, созданный частными финскими компаниями при активном содействии посольства Республики Казахстан в Финляндии в рамках экономической дипломатии, нацелен на содействие реализации проектов в Казахстане с применением передовых финских технологий в таких сферах, как использование возобновляемых источников энергии, переработка бытовых отходов в биогаз, очистка сточных вод и других.
Помимо презентации «QazFinnTec», который станет одним из элементов международного центра зеленых технологий, казахстанская делегация посетила там крупнейшие заводы по выпуску тепловых насосов с тем, чтобы иметь возможность усовершенствовать собственные наработки.
«То есть мы взяли курс на активное внедрение новейших финских технологий, они самые передовые в мире в том, что касается именно промышленных объектов. Планируется создание определенного центра совместного, и финны будут передавать нам свой опыт в образовательных в том числе технологиях: сейчас вот наша делегация посетила ведущий университет Финляндии АЛТА в Хельсинки, с ним тоже будут заключены меморандумы — и мы будем иметь возможность готовить специалистов в области геотермальной энергетики», — поясняетАлтай Алимгазин.
При всем при этом в промышленности республики геотермальные энергетические источники уже получают развитие: по словам профессора, сразу после окончания ЭКСПО ЕНУ заключило договора и начало работу с одним из крупных казахстанских предприятий — павлодарским ТОО KSPSteel, с крупным металлургическим заводом на базе бывшего Павлодарского тракторного завода.
«И мы с руководством этого завода в контакте, заключили договора и сейчас начинаем работу именно по внедрению нашей технологии на этом предприятии. Мы подавали весной на гранты на участие в грантовом финансировании МОН, и вот буквально в октябре мы выиграли конкурс на грантовое финансирование АО «Фонд науки», получили грант на три года, на внедрение нашей технологии на пилотном объекте, теплонасоса, именно на KSPSteel. Мы надеемся на дальнейшее сотрудничество с этим фондом», — заключил г-н Алимгазин.
