№57-2
Геолого-ЕКОНОМІЧНІ ПЕРСПЕКТИВИ ОСВОЄННЯ ГЕОТЕРМАЛЬНої ЕНЕРГІЇ В УКРАЇНІ
І.О.Садовенко1, О.В. Інкін1, Н.І. Деревягіна1, Ю.В. Хрипливец1
1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
coll.res.pap.nat.min.univ. 2019, 57:18-31
https://doi.org/10.33271/crpnmu/57.018
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета.Комплексна техніко-економічна оцінка ефективності розробки геотермальних ресурсів на різних глибинах в зонах з підвищеним значенням теплового потоку в земній корі.
Методика.Для виконання такої оцінки проведено аналіз зон земної кори, що характеризуються підвищеними значеннями геотермічного градієнта з виділенням і гідрогеологічних описом потенційних для використання термальних водоносних горизонтів, розташованих в межах Закарпатської прогину, Волино-Подільської плити, Дніпровсько-Донецької та Причорноморської западин, а також виконані економічні, гідро- і термодинамічні розрахунки можливості їх освоєння.
Результати.З урахуванням встановленої значної мінералізації термальних вод була обгрунтована геотехнологічна схема їх екологічно безпечного використання, що припускає відкачування вод на поверхню, відбір тепла і зворотне їх нагнітання в пласт. Запропонована циркуляційна система характеризується підвищеним енергетичним балансом, так як з її допомогою витягується практично все тепло підземних вод, а також частина тепла вміщуючих порід. З метою оцінки ефективності застосування даної технології в різних умовах була розроблена математична модель для визначення зміни температури води в процесі її руху, витрат електроенергії на здійснення цього процесу і теплової модуля.
Наукова новизна.Запропонована модель дозволяє вирішити задачу оптимізації температури води, що закачувається в пласт (відпрацьованої), засновану на тому, що з одного боку зменшення цього параметра викликає зростання продуктивності системи на денній поверхні, з іншого - може призвести до охолодження води на забої видобувної свердловини.
Практична значимість.Проведені дослідження дозволили оцінити економічну ефективність розробки геотермальних ресурсів України і встановити чисту дисконтовану вартість геоциркуляційної системи в залежності від глибини залягання пласта-колектора, геотермічного градієнта і витрати води.
Ключові слова:термальний водоносний горизонт; геоциркуляційна система; теплова енергія; чиста теперішня вартість.
Перелік посилань:
1. Макаренко, П.Н, & Дьяченко, А.С. (2011). Перспективы применения геотермальной энергетики в АПК Украины. Экономика АПК. 14–16.
2. Гордиенко, В.В., Гордиенко, И.В., & Завгородняя, О.В. (2002). Тепловое поле территории Украины. Киев: Знание Украины.
3. Кутас, Р.И. (2014). Тепловой поток и геотермические модели земной коры Украинских Карпат. Геофизический журнал. 3–27.
4. Національний Атлас України. (2007). Київ: ДНВП «Картографія».
5. Timoshuk, V., Tishkov, V., Inkin, O., & Sherstiuk, E. (2012). Influence of coal layers gasification on bearing rocks. Geomechanical Processes During Underground Mining, 109–113.
https://doi.org/10.1201/b13157-19
6. Алхасов, А.Б. (2012). Возобновляемая энергетика. Москва: ФИЗМАТЛИТ.
7. Садовенко, И.А.,Рудаков, Д.В., & Инкин, А.В. (2012). Моделирование теплопереноса в водоносном горизонте при аккумуляции и отборе тепловой энергии. НаучныйвестникНГУ. 40–45.
8. Fleuchaus, P., & Blum, P. (2017). Damage event analysis of vertical ground source heat pump systems in Germany. Geothermal Energy, 5(1).
https://doi.org/10.1186/s40517-017-0067-y
9. Jung, Y.-J., Kim, H.-J., Choi, B.-E., Jo, J.-H., & Cho, Y.-H. (2016). A Study on the Efficiency Improvement of Multi-Geothermal Heat Pump Systems in Korea Using Coefficient of Performance. Energies, 9(5), 356.
https://doi.org/10.3390/en9050356
10. Гидулянов, В.И., &Хлопотов, А.Б. (2003). Анализ методов оценки капитальных вложений. Москва: Изд-воМоск. гос. ун-та.
11. Maliszewski, N.(2004). Profitability of geothermal energy use in localities of various population. International Geothermal Days, Zakopane, 216-220
12. Shortall, R., Axelsson, G., & Davidsdottir, B. (2015). Assessing the Sustainability of Geothermal Utilization. Sustainability Assessment of Renewables-Based Products, 259–273.
