Предложение о теплицах и использовании геотермальной энергии на Южных Курилах

В октябре 2018 года японская бизнес-миссия посетила южные Курилы и рассмотрела возможности совместных проектов в деталях. Японская сторона предложила представителям России проект восстановления заброшенных теплиц, с использованием для отопления теплиц водой из термальных источников, чтобы выращивать на Курилах клубнику. Здесь я хотел бы изложить в общих чертах мое мнение об использовании термальных вод для клубничных теплиц и не только.

Основные условия:

• использование вод горячего источника для теплиц;
• так как на Курилах зимой время солнечного освещения короткое, а летом густой туман, для теплиц необходимо осветительное оборудование. Для этого, лучшего всего подходят светодиоды LED, потому что использовать их можно долго, и они весьма экономичны.

Однако на этом этапе потребуются крупные вложения, объем который будет еще более значителен из-за предложенного строительства ветродизельных электростанций. Надо отметить, что ветродизельные электростанции строят там, где дует сильный ветер, что, в свою очередь, является невыгодным условием для строительства теплиц. Таким образом, потребуется прокладка новой линии электропередач с ветродизельных электростанций до теплиц.

Именно поэтому для теплиц, где используется LED-светодиоды, я предлагаю геотермальную электростанцию бинарного типа. По сравнению с ветродизельной электростанцией, это выгоднее для теплиц, которые находятся близко от горячих источников на южных Курилах, так как горячие источники — это основное условие для теплиц.

И, дополнительно — для LED-светодиодов, горячая вода непосредственно из источников очень вредна из-за присутствия в ней сероводорода, который изнашивает LED-светодиод. Чтобы избежать этого, горячая вода должна проходить через теплообменник, который находится на геотермальной электростанции бинарного типа, тогда к теплицам будет доходить только чистая горячая вода.

Геотермальная электростанция бинарного типа

В ситуации, когда извлекаемая из-под земли вода неудобна для прямой схемы (температура менее 150 градусов), используются геотермальные электростанции бинарного типа. Подземная горячая вода используется для того, чтобы через специальный теплообменник нагреть рабочую жидкость, точка кипения которой ниже 150 градусов, образовавшийся при этом пар и становится рабочим для турбины такой электростанции. К тому же, бинарный тип лучше для малых и средних ГеоТЭС, еще и потому, что такое оборудование компактно, а для теплиц большого объема генерации энергии не требуется.


Схема геотермальной электростанции с бинарным циклом

В Японии есть два типа геотермальной электростанции с бинарным циклом, которые уже работают:

• ГеоТЭС с органическим циклом Ренкина (Organic Rankine cycle). Для получения рабочего пара используется органическая жидкость с температурой кипения 100-150 градусов. Их мощность — от 125 КВт до 15 МВт;

• ГеоТЭС с циклом Калины (Kalina cycle). Для получения рабочего пара используется жидкость (к примеру, смесь с водой и аммиаком), точка кипения которой 70-100 градусов. Их мощность меньше, чем у ГеоТЭС на цикле Ренкина.

Сравнение стоимости ветродизельной электростанции и бинарной ГеоТЭС

Ветровая электростанция

В этом случае надо рассмотреть стоимость затрат на строительство линии электропередачи. Вместе с кабелем и трансформатором стоимость составит около 20 тысяч долларов на километр. И, конечно, нужно добавить строительство самой ветродизельной электростанции. При этом, напомню, что ветродизельные электростанции строят там, где сильный ветер, который, в свою очередь, является невыгодным условием для строительства теплиц. Таким образом, использование ветродизельной электростанции стоит дороже из-за длинной линии электропередачи и расхода привозного дизтоплива.

Бинарная ГеоТЭС

Если использовать оборудование, производство которого освоено в Японии, то ее стоимость составит около 1,5-2,5 тысяч долларов за каждый киловатт мощности (без затрат на новую скважину). Затраты на строительство бинарной ГеоТЭС мощностью 100 КВт (мощность потребления в расчете на 100-500 человек) составят 150-250 тысяч долларов, затраты на строительство бинарной ГеоТЭС 1’000 КВт (мощность потребления в расчете на 1’000-5’000 человек) составят от 1,5 до 2,5 миллионов долларов. Поэтому для теплиц и гостиниц, которые находятся далеко от ветродизельной электростанции, но близко к горячему источнику, больше подходит бинарная ГеоТЭС. К тому же, горячие источники на Южных Курилах находятся близко от вулканов, а поэтому и температура воды в них достаточно высокая (более 100 градусов), а при таких условиях применение цикла Ренкина, думаю, самый подходящий вариант.

В настоящее время в Японии, используются не только ГеоТЭС с прямыми схемами, у нас также много и бинарных типов для малых и средних ГеоТЭС, их особенно много на южном и восточном Хоккайдо, рядом с Южными Курилами. Поэтому, в случае дальнейшего развития российско-японской экономической деятельности для строительства и обслуживания таких ГеоТЭС проще всего будет доставлять оборудование и проводить техническое обслуживание из Японии.

Большие ГеоТЭС

Хотелось бы затронуть и вопросы ремонта Океанской и Менделеевской ГеоТЭС, а так же строительство большой ГеоТЭС (тип — прямая схема, c Камчатки через Южные Курилы для продажи электроэнергии в Японию), о которой я уже писал.



Обе стороны и российская, и японская как на государственном уровне, так и на уровне частного бизнеса ещё не готовы к рассмотрению вопроса ремонта Океанской ГеоТЭС и Менделеевской ГеоТЭС, а также строительства большой ГеоТЭС. Также предполагаю, что для японской стороны при ремонте Океанской ГеоТЭС и Менделеевской ГеоТЭС или строительстве новой большой ГеоТЭС возникнет ряд таких проблем как: вопросы ведения бизнеса с местными подрядчиками, контроль над качеством строительства, вопросы логистики, как в порту, так и на автомобильных трассах и т.д. Чтобы избежать таких проблем, лучше начинать совместную деятельность со строительства малых бинарных ГеоТЭС. Через такое партнерство обе стороны, и российская, и японская (как на государственном, так и на частном уровне) должны усилить и углубить опыт и взаимодоверие, которые, в свою очередь, благотворно повлияют на дальнейший проект по ремонту Океанской ГеоТЭС и Менделеевской ГеоТЭС, а также строительство большой ГеоТЭС (тип прямая схема, c Камчатки через Южные Курилы).

Уверен, что в результате это приведет к благотворному сотрудничеству в проекте энергоснабжения между Россией и Японией.

Цумамист, предприниматель из Японии

Послесловие

Как видите — никакой политики, зато точно имеется понимание того, что политики могут продолжать искать приемлемые варианта сотрудничества на наших Курильских островах долго и кропотливо, а вот приступить к реализации малых проектов можно уже сейчас. Но начинать нужно именно с энергетической отрасли — были бы кости, а мясо нарастет. Малые бинарные ГеоТЭС — оптимальный вариант для того, чтобы восстановить на Курилах тепличное хозяйство, для того, чтобы здесь появились небольшие гостиницы и именно вблизи вулканов, которые и являются точкой притяжения для туристических потоков.

Заниматься развитием ветроэнергетики при наличии десятков действующих вулканов, комплектовать ветроустанвоки установками дизельными, для которых продолжать дорогостоящий завоз топлива или строить ГеоТЭС, которые никакого топлива не требуется вообще, а энергетический ресурс находится в буквальном смысле под ногами? Решать проблемы синхронизации ветро- и дизельных установок, ловить ветра или обеспечить острова энергией, генерация которой не будет зависеть от погоды, времени дня и ночи, времени года? На наш взгляд, ответ очевиден.

Tsumamist