Ожидается, что к 2030 году половина муниципального отопления будет поступать из климатически нейтральных источников. Глубинная геотермальная энергия может в значительной степени способствовать достижению этой цели федерального правительства, поскольку она обеспечивает стабильное и независимое от погодных условий энергоснабжение на местном уровне и требует небольшого пространства в населенные пункты. Совместная дорожная карта центров Ассоциации Гельмгольца, включая Технологический институт Карлсруэ (KIT) и Общество Фраунгофера, теперь показывает, что глубинная геотермальная энергия имеет рыночный потенциал в Германии и что ее расширенное использование может покрыть более четверти годового потребления тепла в Германии. (более 300 ТВтч). Дорожная карта также содержит рекомендации для достижения этой цели и подчеркивает необходимость расширения масштабов, крупномасштабных геологоразведочных работ, инвестиций в ключевые технологии и подготовки квалифицированной рабочей силы.
«Чтобы достичь цели в более чем 300 тераватт-часов, нам необходимо развитие технологий», — говорит профессор Томас Коль из Института прикладных наук о Земле KIT. Он будет координировать будущую подземную исследовательскую лабораторию GeoLaB, совместную инициативу KIT, Немецкого исследовательского центра геонаук (GFZ) и Центра экологических исследований имени Гельмгольца (UFZ). «Применение и разработка новейших инструментов мониторинга и анализа в GeoLaB позволит получить информацию, которая будет иметь решающее значение для безопасного и экологически устойчивого использования геотермальной энергии и других ресурсов недр. Мы придаем очень большое значение прозрачному взаимодействию с общественностью и принятию решений ». производители», — продолжает Коль.
«Без геотермальной энергии декарбонизация отопительного сектора Германии будет невозможна. Естественный потенциал подземного тепла доступен в большинстве городских районов. Устойчивое развитие использования геотермальной энергии — это инвестиции в города нашего будущего», — говорит профессор Инго Сасс, возглавляющий Секция геоэнергетики GFZ. «Благодаря своим стратегическим исследовательским программам и уникальной исследовательской инфраструктуре, такой как будущая подземная исследовательская лаборатория GeoLaB, центры Гельмгольца вносят значительный вклад в успех этой трансформации», — добавляет Сасс.
По словам Сасса, подземные исследовательские лаборатории, такие как GeoLaB, имеют первостепенное значение, потому что они улучшают базовое физическое, химическое и биологическое понимание мест с аналогичными геологическими свойствами. И отмечает: «Мы используем результаты наших исследований в прикладных, промышленных и пилотных проектах, чтобы продемонстрировать обществу, что возможны безопасные и крупномасштабные поставки геотермальной энергии».
Подземные локальные источники тепла и потенциальные системы хранения существуют на обширных территориях в Германии. «В городских условиях нам придется сбалансировать спрос и местное предложение. В настоящее время KIT разрабатывает технологию хранения, необходимую для своего объекта DeepStor», — говорит профессор Ева Шилл из Института утилизации ядерных отходов KIT, возглавляющая DeepStor. «Важным элементом является концепция регионального отопления, разработанная в сотрудничестве с гражданами».
«Вклад UFZ сосредоточен на цифровизации и анализе геотермальных систем, — говорит профессор Олаф Колдиц, руководитель отдела экологической информатики UFZ. «Среди прочего, мы изучаем концепции «цифровых двойников» и виртуализации, чтобы максимально реалистично воспроизвести в цифровом виде природные и технические системы (лаборатории реального мира). Таким образом можно технически оптимизировать геотермальные системы, эффективно интегрировать их в общую систему. энергетическая система может быть смоделирована, а воздействие на окружающую среду может быть оценено в долгосрочной перспективе».
Дорожная карта была разработана GFZ в сотрудничестве с коллегами из KIT и UFZ, а также из Общества Фраунгофера. Исследователь GFZ профессор Эрнст Хюнгес, подготовивший дорожную карту вместе с профессором Рольфом Браке из Исследовательского института энергетической инфраструктуры и геотермальных систем Фраунгофера (IEG), говорит: «Достижение климатической нейтральности рынка отопления является огромной проблемой. весь комплекс мер. Участникам рынка, таким как ЖКХ, промышленные компании , ЖКХ, финансовый сектор, политика, администрация, тренеры, муниципалитеты нужны новые инструменты для решения этой сложной задачи».
Дорожная карта содержит необходимую информацию о поставках геотермального тепла, о разнообразии рынка отопления и о технической реализации трансформации сектора отопления. Кроме того, он рекомендует действия по продвижению использования геотермальной энергии для климатически нейтрального теплоснабжения.
Даны пять рекомендаций по расширению использования геотермальной энергии для рынка отопления в Германии:
- Четкие цели расширения: парламенты и муниципальные советы должны определить четкие цели расширения, сопровождаемые соответствующим законодательством и законодательными актами, начиная от Федерального закона о горнодобывающей промышленности и заканчивая региональным планированием.
- Компенсация рисков для предприятий и муниципалитетов: на рынке теплоснабжения активно действуют малые и средние предприятия, например коммунальные предприятия. Они могут нести экономические риски, такие как разведка глубинных источников геотермальной энергии, только в ограниченной степени. Следовательно, необходимы финансовые инструменты для компенсации межмуниципальных рисков, такие как государственное страхование или оборотные фонды, которые финансируют акции проектов. Кроме того, федеральные земли должны создать общенациональную программу геологоразведочных работ, чтобы снизить риск открытия для муниципалитетов и компаний.
- Инвестиции в ключевые технологии: Чтобы увеличить количество глубинных геотермальных электростанций в Германии с нескольких десятков до тысяч, необходимы инвестиции в ключевые технологии. К таким ключевым технологиям относятся методы бурения, управление резервуарами, скважинные водяные насосы, высокотемпературные тепловые насосы, крупномасштабные системы хранения тепла, межмуниципальные тепловые сети и межотраслевая системная интеграция.
- Образование и подготовка квалифицированных рабочих: Растущая геотермальная энергетика создает региональные рабочие места в области разработки технологий , планирования и производства, а также в строительстве и эксплуатации электростанций в количестве от пяти до десяти эквивалентных рабочих мест с полной занятостью на каждый мегаватт установленной мощности. Для воспитания и обучения тысяч специалистов необходимо академическое образование и дополнение курсов торгово-промышленных и торгово-промышленных палат.
- Диалог с гражданами: Решение проблем общества требует одобрения общества. Таким образом, муниципальным заинтересованным сторонам потребуется нечто большее, чем просто стратегии управления бизнесом и проектирования предприятий. Гражданские энергетические модели, муниципальные коммуникационные стратегии и прозрачные проекты потребуются, чтобы привлечь все местные заинтересованные стороны на пути к преобразованию регионального сектора теплоснабжения.
На сектор отопления приходится 56 процентов национального спроса на энергию. Только около 15 процентов тепла приходится на регенеративные источники. В представленной дорожной карте обсуждается вклад геотермальной энергии в преобразование сектора отопления. Основное внимание уделяется гидротермальным резервуарам, то есть термальным водоносным породам на глубине от 400 до 5000 метров. Из таких глубоких скважин можно добывать геотермальные воды с температурой от 15 до 180 градусов Цельсия. Они доступны независимо от сезона и времени суток и могут использоваться, в частности, для локального и централизованного теплоснабжения и даже для низкотемпературных процессов в промышленности. Эта технология является зрелой и десятилетиями используется во многих европейских городах, таких как Париж и Мюнхен.
Согласно оценкам дорожной карты, гидротермальная геотермальная энергия в сочетании с крупномасштабными тепловыми насосами в качестве источника тепла для сетей централизованного теплоснабжения может покрыть около четверти общей потребности Германии в тепле, теоретически около 300 тераватт-часов годовой работы при 70 гигаваттах установленной мощности. емкость. Для сравнения: в 2020 году в Германии 42 станции поставили 359 МВт установленной тепловой мощности и 45 МВт электрической мощности.
Теги: энергия
