Transcript Институт гидрогеологии и геоэкологии им. У. М. Ахмедсафина
ТОО «Институт гидрогеологии и геоэкологии им. У. М. Ахмедсафина»
Доклад: «Оценка возможностей комплексного использования геотермальных вод в Республике Казахстан»
Авторы:
А.Г. Сатпаев
Директор ТОО «Институт гидрогеологии и геоэкологии им. У.М. Ахмедсафина», член-корр. Казахстанской национальной Академии естественных наук, академик Международной Академии наук экологии, безопасности человека и природы, кандидат геолого-минералогических наук, профессор
П.А. Плеханов
Заместитель директора ТОО «Институт гидрогеологии и геоэкологии им. У.М. Ахмедсафина», член- корреспондент Международной Академии наук экологии, безопасности человека и природы, кандидат географических наук
С.М. Антипов г. Алматы-2010 г.
ВНС Лаборатории региональной гидрогеологии и геоэкологии ТОО «Институт гидрогеологии и геоэкологии им. У.М. Ахмедсафина», кандидат геолого-минералогических наук
Характеристика энергетической отрасли Казахстана
• • • • •
Свыше 50% ТЭР потребляется в республике при производстве электро- и теплоэнергии на электростанциях и котельных установках В структуре потребления топливных ресурсов потребление угля составляет до 90%, что объясняется большими запасами и его дешевым способом добычи 85% электроэнергии вырабатывается тепловыми (в том числе угольными) электростанцями, 9%, - гидростанции, 6% газотурбинными электростанциями(ГТЭС) Значительная доля загрязнения окружающей среды, включая прежде всего эмиссии СО 2
,
приходится на угольные станции В настоящее время сектор ВИЭ незначительно представлен лишь малыми ГЭС в Южном и Восточном Казахстане
2
Современная и прогнозная структура генерирующих мощностей Республики Казахстан (АО КазНИПИИТЭС «Энергия»)
2009 г. 78,4 млрд. кВт. ч 2030 г. 172,7 млрд. кВт. ч ТЭС (КЭС, ГТЭС, ТЭЦ) 91,3% ТЭС (КЭС, ГТЭС, ТЭЦ) 87,9% малые ГЭС 0,4% крупные ГЭС 8,3% ВЭС 0,0% СЭС 0,0% АЭС 0,0% малые ГЭС 1,1% крупные ГЭС 7,0% ВЭС 0,8% СЭС 0,2% АЭС 2,9% 3
Характеристика использования возобновляемых источников энергии
• •
В мире доля использования ВИЭ составляет в ЕЭС – 6% от общего энергопотребления, в США – 3%, России – 0,3%. В ЕС планируется к 2010 году – до 10%, 2020 году – до 20%, к 2040 – до 30% Доля использования ВИЭ в Казахстане планируется к 2030 году до 3- 5% (АО КазНИПИИТЭС «Энергия»)
4
Некоторые данные о развитии геотермальной энергетики в мире
В мире: суммарная мощность ГТС
1990
г.
– 5000
МВт
2000
г. –
6000
МВт,
2008
г. –
10500
МВт США: суммарная мощность ГТС в
2008 г
. -
3000
МВт, прогноз на
2013
г. –
4400
МВт
Филлипины:
2003
г. –
1900
МВт (27% от всего производства электроэнергии в стране)
Исландия:
2003
г.
-
420
МВт (26% от всего производства электроэнергии в стране)
Россия: 2004
г. –
80
МВт (уст. мощность
1000
МВт) Казахстан: 2010 г. – 0 МВт, прогноз «КазНИПИИТЭС «Энергия») – 0 МВт на
2030
г. (АО
Нормативная правовая база, регулирующая отношения в области использования геотермальных вод Водный кодекс Республики Казахстан от 9 июля 2003 года № 481 –II Концепция экологической безопасности Республики Казахстан на 2004 2015 гг. (одобрена Указом Президента Республики Казахстан от 3 декабря 2003 года №1241 Концепция перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию на 2007-2024 годы (одобрена Указом Президента Республики Казахстан от 14 ноября 2006 года №216) Экологический кодекс Республики Казахстан от 9 января 2007 года № 212 III Закон РК «О поддержке использования возобновляемых источников энергии» от 4 июля 2009 года № 165-IY Государственная программа по форсированному индустриально инновационному развитию Республики Казахстан на 2010 - 2014 годы (утверждена Указом Президента Республики Казахстан от 19 марта 2010 года № 95 8) Закон Республики Казахстан «О недрах и недропользовании» от 24 июня 2010 года № 291 -IY
Основные направления использования геотермальных вод
Выработка электроэнергии Теплоснабжение Горячее водоснабжение Питьевое водоснабжение: столовые, лечебно столовые, минеральные воды Бальнеология (купание, минеральные ванны) Теплично-парниковое хозяйство Прудовые хозяйства Орошение сельскохозяйственных угодий Извлечение ценных химических элементов и др.
Температурные критерии целевого использования геотермальных вод
Высокопотенциальные
: > 100 0 Среднепотенциальные: 7
0
..100
0 низкопотенциальные < 7 (по Цельсию)
0
0
Возможности практического использования геотермальных вод: выработка электроэнергии - 80..100
0
, теплоснабжение - 65
0
, горячее водоснабжение 50
0
, бальнеология , тепличное хозяйство менее 40
0
, с/х орошение - 30
0
Глобальные закономерности распространения геотермальных вод
Области активной современной и недавней вулканической деятельности; Территории с большой мощностью осадочного чехла и развитием глубоких артезианских бассейнов на платформенных территориях; Зоны тектонических разломов в предгорных и горных местностях.
Карта распространения геотермальных подземных вод на территории Республики Казахстан
I Перспективные районы распространения геотермальных вод II. Ограничено перспективные районы
в артезианских бассейнах в горноскладчатых областях в артезианских бассейнах в горноскладчатых областях Группы скважин , вскрывших геотермальные воды
III Бесперспективные районы
1 2 3 4 № п/п Общая характеристика артезианских бассейнов , перспективных на добычу геотермальных вод (по данным Министерства геологии и охраны недр РК, 1994 г.) Наименование региона Площадь, тыс. км 2 Температура подземных вод, 0 С Глубина залегания геотермаль ных вод, м Количество скважин, вскрывших геотермаль ные воды, шт.
Число н.п. и хозяйственных объектов в зоне залегания геотермальных вод Иртышский артезианский бассейн Артезианские бассейны южной части Западного Казахстана Артезианские бассейны Сырдарьинской системы Артезианские бассейны Илийской системы 86 176 192 28 20-40 40-100 40-85 40-165 900-1000 600-3000 1000-2000 1200-4600 17 23 23 10 6 11 29 12 Итого:
482 76 58
Распределение
Бассейны
ресурсов и качество
Геол.индекс водовме-щающих отложений Преобла дающая темп. 0 С
геотермальных вод
Площади, тыс.км 2 Естественные запасы вод, 10 9 км 3
в РК
Естественные запасы тепла, 10 12 Мкал 1 Прикаспийский 2 К(меловой) 3 40-75 75-100 общая 4 342 32 менее 10 г/л 5 35 − общие 6 1538 230 менее 10 г/л 7 140 − общие 8 87,7 20,8 менее 10 г/л 9 7,0 − Мангистау-Устюртский К 40-75 144 1940 110,7 Южно-Торгайский Восточно-Аральско Сырдарьинский Шу-Сарысуский Прииртышский Илийский К К 2 К 1 N К К 1-2 PN К 75-100 > 100 40-50 40-75 40-100 40-75 40-75 40-45 40-75 40-100 35 7 6 88 162 5 2 8 12 8 29 − − − 80 112 2 − 8 11 8 354 69 45 103 369 35 37 65 134 90 145 − − − 97 112 9 − 65 123 85 30,8 7,6 3,0 58,5 21,0 2,3 59 6,5 6,5 6,8 7,6 − − − 22,0 7,6 1,6 − 6,5 5,8 6,0 T J > 100 40-100 1 6 1 5 2 60 1 50 0,5 4,2 0,4 4,0 Алакольский Зайсанский Всего Итого КР КР > 100 40-55 40-50 40-55 40-75 40-100 75-100 > 100 5 3 4 21 601 176 67 13 878 3 2 3 13 165 125 − 4 307 58 18 21 149 3852 519 584 129 5233 35 15 17 97 579 247 − 36 959 5,3 1,8 2,1 13,4 978,1 32,0 51,6 13,4
388,5
3,2 1,0 1,5 9,0 52,5 17,6 − 3,6
82,7
Распределение гидротермальных ресурсов по регионам Казахстана в млн. т (%) условного топлива Северный Казахстан 0,3; 0,3% Центральный Казахстан 5,3; 5% Восточный Казахстан 0,003; 0,00003 Южный Казахстан 15,6; 16% Западный Казахстан 75,9; 79%
Характеристика энергетического потенциала геотермальных вод Казахстана
Возобновляемые ежегодные ресурсы геотермальных вод по Казахстану для температурных зон 40 – 100 °С и более в целом определены: по объему – в 10,3 км 3 , а по теплу - в 97,1 млн. тонн у.т. Это позволяет полагать, что оцениваемый энергетический потенциал геотермальных вод в республике даже превышает аналогичный потенциал ежегодно добываемой в последние годы в Казахстане нефти (70-80 млн. т.)
Задачи по исследованию и использованию г е отермальных вод в РК
Определение закономерностей распределения геотермальных вод по территории республики и оконтуривание перспективных площадей по эксплуатации геотермальных вод (разведка и добыча).
Анализ мирового и отечественного опытов использования геотермальных вод для различных целей.
Разработка Концепции Карты геотермальных вод и тепловых потоков республики и ее составление. Зональная оценка энергетического потенциала геотермальных вод Казахстана и выработка предложений по его использованию.
Разработка отечественных инновационных технологий по использованию геотермальных вод для различных целей.
Выработка предложений по созданию модульных инфраструктур, основанных на использовании геотермального тепла.
Оценка влияния использования геотермальных вод на оздоровление экологических условий в региональном масштабе.
Разработка методики оценки и оценка экономического и экологического эффектов использования геотермальных вод.
Выработка предложений поэтапного освоения геотермальных вод на среднесрочную и долгосрочную перспективы.
Предложение по развитию геотермальной энергетики в Республике Казахстан
Проект: «Разработка технологической схемы комплексного использования водно-энергетического потенциала Жаркентского месторождения геотермальных вод» Цель: Разработать принципиальную технологическую схему комплексного использования водно энергетического потенциала Жаркентского месторождения геотермальных вод для нужд Международного центра приграничного сотрудничества «Хоргос» и населенных пунктов Панфиловского района Алматинской области