Вместо солнца, ветра и воды

• Ирик Имамутдинов

На прошлой неделе на Камчатке запущена наконец-то в полном объеме Мутновская геотермальная электростанция (ГеоЭС). Ее мощность - 50 МВт. По словам Валентина Кузнецова, председателя ФГУП "Технопромэкспорт" (генподрядчика строительства), "станция вошла в десятку самых мощных ГеоЭС в мире".

Первую электростанцию, работающую на энергии горячих источников, построили еще в 1904 году в итальянском городке Лардерелло. С сороковых годов прошлого столетия геотермальная энергия становится единственным источником тепла в Исландии, а с конца пятидесятых получает широкое распространение и в других странах, богатых подземными запасами горячей воды. Сегодня геотермальные энергоустановки - лидеры среди нетрадиционных способов получения энергии (ветрового, солнечного, приливного и проч.). В США показатель установленной мощности на ГеоЭС подбирается к отметке 3000 МВт. Произведенное на ГеоЭС электричество вместе с теплом, напрямую идущим на обогрев и промышленные нужды, составляет в энергобалансе страны более 1%. В Мексике геотермальная составляющая превышает 4%, но абсолютный лидер - Филиппины, здесь десятки ГеоЭС с совокупной установленный мощностью 2000 МВт вырабатывают пятую часть всей электроэнергии страны.

В СССР бурное развитие технологий геотермальной энергетики пришлось на шестидесятые годы прошлого века. В 1965 году на Камчатке заработала первая в стране Паужетская станция. Тогда же ученые Новосибирского института теплофизики Самсон Кутателадзе и Лев Розенфельд разработали уникальную технологию бинарного цикла для получения электроэнергии, два года спустя эта низкотемпературная технология была реализована на Паратунской ГеоЭС. Первую турбину там раскручивал пар с температурой всего 80-170 градусов, вторую - фреон, переходящий в газовую фазу за счет нагревания остаточным теплом пара, отработавшего в первом цикле. Патент на использование этой технологии купил у СССР десяток стран, и сейчас по этому принципу в мире работают около 500 станций.

С семидесятых годов развитие геотермальных технологий из-за низких цен на органическое топливо надолго замерло, и вторую жизнь они получили только в девяностые годы - во многом благодаря тому потоку инновационных идей, что идет из атомной отрасли. Дело в том, что после сепарации смеси, идущей из горячих источников, от щелочной составляющей и собственно воды остается низкотемпературный пар, находящийся под сравнительно небольшим давлением (на Мутновской станции температура пара - 240 градусов, а его давление - около 7 атмосфер). Пар с похожими параметрами используется на атомных электростанциях с водяными теплоносителями. Для этого переувлажненного пара требуется "осушка", в противном случае он может быстро разрушить основные рабочие элементы турбины. И здесь пригодился опыт строительства малогабаритных энергоустановок для атомных подводных лодок.

Именно благодаря "использованию технологий, применяемых до того только в атомном энергомашиностроении, Мутновская станция - самая современная в мире", - утверждает профессор МЭИ Олег Поваров, научный руководитель компании "Геотерм" (она разработала энергоблок для новой ГеоЭС). В свое время под руководством Пивоварова была разработана первая ступень турбины для АПЛ, где осушение пара происходит прямо в проточной ее части. Похожий принцип использован и в мутновской турбине, и, по мнению профессора, "пройдет пятнадцать-двадцать лет, не меньше, прежде чем на Западе научатся делать подобные энергоблоки".