ТЭЦ на базе затопленных шахт

В одном небольшом голландском городке более 30 лет пребывала в забвении полностью выработанная угольная шахта. Но инженеры и ученые посмотрели на это сокровище новым взглядом. И теперь бывшая шахта обогревает зимой свыше 200 домов, десятки магазинов, один супермаркет, культурный центр, библиотеку, подземную парковку и офисное здание. При этом не сжигается ни грамма угля.

Уголь был одним из главных источников энергии в Нидерландах на протяжении столетий, но с открытием в 50-60-х годах прошлого века богатых месторождений газа доля угля в энергетическом балансе значительно упала, а старые шахты стали закрывать.

Одна из таких шахт в городе Херлен три десятилетия простояла затопленная и никому не нужная, пока группа энтузиастов не решила превратить ее в экологически чистый, экономически выгодный и к тому же неиссякаемый источник тепловой энергии.

Главной движущей силой затеи выступили две женщины. Рит де Вит, заместитель мэра Херлена и член муниципалитета, курирующий в нем сферу экономики и занятости населения, взяла на себя организационные вопросы. Элианне Демоллин-Схнейдерс, специалист по энергетике – научную составляющую. Конечно, на одном энтузиазме далеко не уедешь, потому для реализации плана потребовалось создать кооперацию ряда компаний и организаций не только из Нидерландов, но также из Великобритании, Германии и Франции.

Это предприятие получило имя Minewater Project. Оно явно указывает на главное богатство, которым решили распорядиться партнеры, — воду в старой шахте.

Нет, пить ее голландцы не собирались. Напротив, водичка эта вызывала беспокойство в связи с потенциальной опасностью загрязнения поверхностных вод и, в конечном счете, питьевых источников. А вот на положительный потенциал этой воды долгое время никто внимания не обращал.

Вода, наполняющая старую шахту, на такой глубине, как оказалось, имеет постоянную температуру в 32 градуса Цельсия. А это отличный источник энергии. Только нужно умело им распорядиться. Вот и построили теплоцентраль.

В рамках Minewater Project к сети штолен, лежащих глубоко под поверхностью, пробурили пять новых скважин в разных местах района, причем довели их до уровня 700 метров. Насосы выкачивают воду с глубины наверх. Объем перекачки может достигать 80 кубометров в час для каждой скважины. Не так уж много, если сравнить с достигнутым эффектом.

Правда, по пути вода успевает остыть до 28 градусов, но это не страшно. Далее она попадает в тепловой насос, который забирает у нее энергию и передает другой воде, курсирующей в сети теплоснабжения Херлена.

Точнее, эта вода обогревает здесь один район, пестуемый данным проектом: всего порядка 350 зданий, из которых более 200 составляют жилые дома. Конечно, на работу теплового насоса, как и насосов, откачивающих воду из шахты, нужна электрическая энергия, но ее расход — намного меньше калорий, направляемых в батареи центрального отопления. Никакого нарушения закона сохранения — "лишняя энергия" забирается фактически из земных недр.

Отдавшую же свое тепло "шахтную" воду возвращают обратно, чтобы она успела попутешествовать по чреву старой шахты и вновь нагреться. С учетом колоссального объема воды в шахте — круговорот этот проходит медленно.

Интересно, что летом та же система потенциально способна превращаться в комплекс охлаждения зданий. Только для этого забор воды из шахты нужно будет переключить на значительно меньшую глубину (порядка 250 метров). Там она постоянно остается прохладной — 17 градусов Цельсия. Но эта часть проекта еще не реализована.

В своем пресс-релизе Minewater Project называет теплостанцию в Херлене первой в мире в своем роде, то есть энергетической системой на основе затопленной шахты. Она была официально открыта два с половиной месяца назад, примерно через три года после старта работ.

Голландцы уточняют — они не первые догадались использовать тепло воды из затопленных шахт, но раньше такого рода проекты были очень небольшими по масштабу и обогревали лишь отдельные здания. Создать аналогичный комплекс, обслуживающий целый район, — это задача совсем иного уровня сложности. Кроме того, это пример, показывающий, какими нетрадиционными способами можно добиться сокращения сжигания ископаемого топлива. Даже если считать, что все электричество, необходимое для работы комплекса Minewater, получено на тепловых электростанциях, эффект заметен. Сообщается, что в результате запуска геотермальной теплоцентрали выброс углекислого газа в расчете на эти 350 зданий в сравнении с классическими системами отопления сократился на 55 процентов.

Практически все дома, подключенные к этой необычной теплоцентрали, были специально разработаны с учетом работы с этим геотермальным комплексом. Кстати, они оснащены традиционными системами обогрева как запасными.

Minewater — проект не только голландский. Упомянутое ранее сотрудничество со специалистами из других стран Европы родилось неспроста: там полным- полно небольших шахтерских городков, испытывающих те же проблемы после закрытия шахт, какие выпали десятилетия назад на долю Херлена. Причем в некоторых местах такие закрытия произошли сравнительно недавно — в 1990-х годах и даже уже в нынешнем веке.

А ведь энергетическая самодостаточность, экологический и выгодный источник тепла — хорошая основа для подъема экономики города, привлечения в него людей, компаний, новых проектов.

Потому Minewater Project намерен распространить опыт Херлена на другие сообщества. В частности, на германский Ахен и шахтерские поселки во французской Лотарингии. В последней, кстати, отдельные заброшенные шахты уходят на два километра под землю — легко представить, какой это геотермальный потенциал.

Единственное ограничение заключается в том, что такого рода система хороша, только если геотермальный источник тепла и обогреваемые здания находятся рядом. Тянуть трубы далеко – значит потерять практически всю выгоду от даровой энергии.

Почему же тогда просто не начать бурить повсеместно скважины на большие глубины да прокачивать через них воду? Главное условие тут – объем воды, находящейся в каждый момент времени на глубине. В пустой шахте этот объем – просто колоссален, и он многократно превышает объем той воды, что курсирует по трубам отопления. Именно в этом случае обеспечивается хорошая эффективность теплового насоса. А простое бурение в толще грунта и скал такого эффекта не даст.

Но что с выгодой для конечного потребителя? Оказывается, для него стоимость геотермального тепла получается примерно той же, что была с традиционными системами отопления, использующими в качестве источника энергии ископаемое топливо. Инициаторы проекта отмечают, что цены на ископаемое топливо подвержены колебаниям и могут взлететь очень заметно, а соответственно, повысятся затраты на обогрев. С геотермальным же теплом — все предсказуемо и надежно.

Городок, обогревающий себя таким способом (пусть пока речь идет только об одном районе), получает своего рода независимость от ситуации на мировых рынках нефти и газа. Стабильность необычного источника энергии — качество не менее ценное, чем его относительно невысокая цена.

Юрий СТРОЕВ по материалам сайта membrana.ru


Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 16 за 2009 год в рубрике энергетика

©1995-2022 Строительство и недвижимость