А. Геотермальная электроэнергетика
В качестве базовой величины установленной мощности будущей ГеоЭС можно выбрать 100 МВт. Тринадцать ГеоТВЭС-100 обеспечат получение суммарной мощности 1 300 МВт, т.е. около 96% всего требуемого объёма.
Однако по технологическим и экономическим соображениям, а также исходя из принципов надёжности энергообеспечения и диверсификации используемых технологий преобразования, на первом этапе целесообразно ориентироваться на мощность ГеоТВЭС, ГеоЭС-БЦ порядка 10 МВт и использовать весь потенциал альтернативных преобразователей энергии других видов. В связи с тем, что пока в мире никто таких электростанций не создавал, первоначально следует построить и испытать: 1) ГеоТВЭС-0,01 мощностью 10 кВт, 2) ГеоТВЭС-1,2 мощностью 1,2 МВт, а затем уже 3) ГеоТВЭС-10 мощностью 10 МВт и 4) ГеоТВЭС-100 мощностью 100 МВт. Также следует создать и ряд опытных ГеоЭС-БЦ на 1 и 10 МВт.Первые две ЭС каждого вида целесообразно создать на действующих скважинах, что удешевит и ускорит работу. Приведем основные расчётные показатели названных образцов.
1. ГеоТВЭС-0,01: мощность - 10 кВт (эта и все последующие ЭС устанавливаются на напряжение 220 В, 50 Гц), объём требуемых инвестиций -72 тыс. дол. (удельная стоимость установленного ватта — 7,2 дол ./Вт, т.е. в два раза ниже, чем для ФЭС при пиковой мощности), удельная стоимость электроэнергии — 10 цент/кВт-ч, т.е. в 1,5—2 раза меньше, чем для дизельных электрогенераторов (такие тарифы на электроэнергию от традиционных ЭС прогнозируются в наглей стране уже для 2012 г. [79], см. гл. 3). В дальнейшем, при серийном освоении таких установок их себестоимость снизится вдвое, а по себестоимости энергии 5 цент/кВт-ч они будут конкурировать со всеми традиционными ЭС. Энергопроизводительность - 60 тыс. кВт-ч (здесь и далее годовой норматив времени работы ЭС - 6 ООО ч), экономия условного топлива -18,4 т у.т./год, срок окупаемости - до 10 лет (за планируемый срок эксплуатации 30 лет установка трижды окупит затраты).
Такая ЭС (как са-мостоятельный объект) может быть использована для электроснабжения автономных объектов типа: коттедж, полевой стан, мастерские, база отдыха, метеостанция и т.п. Однако основное назначение ГеоТВЭС-0,01 -отработка режимов работы более мощных аналогов (поэтому и срок окупаемости опытного образца решающего значения не имеет). Планируемые сроки: НИОКР - 6 месяцев, строительство - 6 месяцев, испыта-ния и корректировка документации — 6 месяцев, итого 18 месяцев.ГеоТВЭС-1,2: мощность - 1,2 МВт, требуемые инвестиции -950 тыс. дол. (ЭС размещается на действуюшей скважине), удельная стоимость «установленного киловатта» - 800 дол ./кВт, энергопроизводительность - 7,2 млн кВт-ч/год, планируемый срок эксплуатации (здесь и далее) - 30 лет, себестоимость энергии - 0,78 цент/кВт-ч (что в 3,5 раза ниже сегодняшнего тарифа), срок окупаемости инвестиций (с учётом повышения тарифов) — не более 6 лет, экономия топлива — 2 200 т у.т./год. Планируемые сроки: НИОКР - 10 месяцев, строительство - 12 месяцев, испытания - 6 месяцевв, итого 28 месяцев.
ГеоТВЭС-10: мощность — 10 МВт, требуемые инвестиции — 14 млн дол. (ЭС строится на вновь пробуренных скважинах), удельная стоимость киловатта - 1 400 дол./кВт, энергопроизводительность -
60 млн кВт-ч/год, себестоимость энергии - 0,83 цент/кВт-ч, срок окупаемости инвестиций - до 6 лет, экономия топлива - 18,4 тыс. т у.т./год. Планируемые сроки: НИОКР — 12 месяцев, строительство — 18 месяцев, испытания — 6 месяцев, итого 36 месяцев.
4. ГеоТВЭС-100: мощность — 100 МВт, требуемые инвестиции -120 млн дол., удельная стоимость «установленного киловатта» -1 200 дол/кВт, энергопроизводительность — 600 млн кВт-ч/год, себестоимость энергии - 0,8 цент/кВт-ч (что в 3,75 раза меньше сегодняшнего тарифа и в ~6 раз меньше тарифа, прогнозируемого на момент сдачи в эксплуатацию ЭС), срок окупаемости - не более 6 лет, экономия замещаемого топлива - 184 тыс. т у.т./год. Планируемые сроки: НИОКР -12 месяцев, строительство — 24 месяца, испытания — 6 месяцев, итого 42 месяца.
Для ускорения сроков ввода в строй ЭС, начало работ по созданию опытных образцов ГеоТВЭС от №2 до №4 можно совместить с моментом завершения испытаний образца №1.
В этом случае завершение всех работ будет осуществлено к концу пятилетия. Общая сумма инвестиций по созданию опытных ГеоТВЭС - 135,022 млн дол.Приведем расчётные показатели ГеоЭС-БЦ.
ГеоЭС-БЦ-1: мощность - 1 МВт, инвестиции - 700 тыс. дол. (700 дол ./кВт без учёта стоимости скважины)/ энергопроизводительность — 6 млн кВт-ч, себестоимость энергии - 1 цент/кВт-ч, срок окупаемости — 6 лет, замещение топлива - 1 840 т у.т./год. Планируемые сроки: изготовление и поставка - 18 месяцев (по заказу в АО «Геотерм», г. Москва), испытания - 3 месяца, итого 21 месяц.
Гео ЭС-БЦ-5: мощность — 5 МВт, инвестиции — 7 млн дол. (1 400 дол ./кВт с учётом стоимости скважин), производительность — 30 млн кВт-ч, себестоимость энергии — 0,9 цент/кВтч, срок окупаемости
— не более 6 лет, замещение топлива — 9,2 тыс. т.у.т./год. Планируемые сроки: НИОКР - 6 месяцев, строительство (изготовление) - 18 месяцев, испытания — 6 месяцев, итого 30 месяцев.
3. ГеоЭС-БЦ-Ю: мощность - 10 МВт, инвестиции - 12 млн дол. (1 200 дол./кВт учётом стоимости скважин), производительность -60 млн кВт-ч, себестоимость энергии — 0,8 цент/кВт-ч, срок окупаемости
— не более 6 лет, замещение топлива - 18,4 тыс. т у.тУгод. Планируемые сроки: НИОКР - 9 месяцев, изготовление и строительство — 24 месяца, испытания - 6 месяцев, итого 39 месяцев.
Разработка и создание ГеоЭС-БЦ №2 и №3 начинается по завершении испытаний ГеоЭС-БЦ-1.
Создание и испытания двух видов ГеоЭС позволят выявить наиболее надёжный и жизнеспособный из них для дальнейшего производства и масштабного применения.