МОСКВА, 14 ноября. /ТАСС/. Ученые запустили в Томской области первую в РФ "холодную" геотермальную стацию мощностью в 25 киловатт, сообщили в пресс-службе Томского политехнического университета (ТПУ), где она сконструирована. Новая станция работает на воде с температурой от 60 градусов, что рекордно мало для такого типа энергетики.
"Геотермальную тепловую станцию мощностью 25 киловатт, разработанную учеными ТПУ, запустили в режиме опытной эксплуатации в рабочем поселке Белый Яр Верхнекетского района на севере Томской области. Станция экологична и работает с водой рекордно низкой температуры для геотермальной энергетики - от 60 градусов Цельсия. Это первая российская станция подобного "холодного" типа. Она подходит для автономного электро- и теплоснабжения в отдаленных районах с холодным климатом", - отметили в пресс-службе.
Как удалось приспособиться к холоду
Традиционно геотермальные тепловые станции работают на пару от кипящей воды: так в России действуют четыре подобные станции - на Камчатке и Курильских островах. Но, чтобы крутить турбины электростанции, нужен не просто пар, а сухой пар с температурой выше 150 градусов. По этой причине в геотермальной энергетике широко используется цикл Ренкина. Роль рабочего тела в таких станциях выполняет не вода, а хладагент (как правило фреон, который испаряется уже при 47 градусах), а его нагревает вода из скважины. Хладагент подается на винтовой детандер или турбину, затем фреон конденсируется и в жидком состоянии возвращается в цикл.
Станция ТПУ работает на фреоне марки R245fa. Хотя существуют более дешевые марки и другие виды газа, именно этот фреон считается самым изученным для геотермальных станций с циклом Ренкина и безопасным для окружающей среды.
"Когда мы начинали работу над проектом в 2022 году, минимальная температура воды, с которой работали другие исследователи с циклом Ренкина, была 115 градусов Цельсия. Сейчас, в 2025 году, есть данные о 90 градусах. Наш опытный образец работал от 60 градусов, а вода в белоярской скважине может достичь 80 градусов. Этого удалось добиться за счет особенностей конструкции. Вторая важная особенность станции - мы используем не турбину, а винтовую пару - детандер. Это просто, надежно и гораздо дешевле", - рассказал руководитель проекта, доцент Научно-образовательного центра им. И.Н. Бутакова ТПУ Станислав Янковский.
Новая жизнь скважин
В России, по данным ученых, имеется порядка 40 тыс. бывших нефтяных скважин, в которых уже больше воды, чем нефти, и температура этой воды достаточно высока для геотермальной энергетики нового типа, с умеренным нагревом.
"Томская область - имеет большую территорию, удаленные пункты проживания, предприятия и отработанные скважины нефтедобычи, которые подходят под новый геотермальный проект, который мы сегодня открыли и запустили", - рассказал губернатор Томской области Владимир Мазур.
Пять рублей вместо ста
"Идею мы сгенерировали 4 года назад, три года назад начали двигаться благодаря государственной поддержке. Полгода примерно потребовалось, чтобы станция отработала на территории университета, были настроены режимы, оптимизированы параметры", - рассказал исполняющий обязанности ректора ТПУ Леонид Сухих.
В ходе работы над станцией было сделано немало рациональных предложений. Так, конструкторы перешли к изготовлению винтовых детандеров с помощью аддитивных технологий, что добавило еще несколько процентов коэффициента полезного действия.
Экономический эффект, по словам разработчиков, получается немалый. Стоимость киловатта электроэнергии на станции сейчас оценивается от 7 до 15 рублей в зависимости от температуры воды. Разработчики надеются на серийное производство станций мощностью в 250 киловатт, где стоимость киловатта составит уже пять рублей. При этом сейчас в отдаленных районах с суровым климатом стоимость киловатта может оцениваться в сотни рублей.
В ближайшее время планируется включить станцию в электрическую и тепловую сеть нескольких объектов поселка. На дальнейшую перспективу ученые ТПУ проанализировали данные о геотермальной отрасли России и других стран и собрали карту наиболее перспективных регионов страны и мира. В их число вошли Камчатка, Сахалин, Курилы, Северный Кавказ, Западная Сибирь, в мире это прежде всего Южная и Центральная Америка.
Проект реализован при поддержке федеральной программы Минобрнауки РФ "Приоритет-2030" национального проекта "Молодежь и дети".