An Overview of the Activities of Modern Russian Scientific Schools of Geothermal Energy
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2024-2-85-91Keywords:
geothermal field, deep and near-surface geothermy, geothermal power plants, geothermal heat supply systems (GTS), geothermal central heating points, steam and binary cycles, thermal distribution stations (TRS)Abstract
In 2022, the geothermal power generation in Russia had an installed capacity of 74 MW with an energy output of 445 GWh/year, and those of the geothermal heat generation were 110 MW and 432 GWh/year, respectively. The article presents the number of geothermal deposits and wells that are in operation, and describes the structure and principles of operation. The main results of the development of geothermal energy in the former Soviet Union are considered. The results of studies carried out by Russian scientific organizations on deep and near-surface geothermy are presented. The prospects of research works on the development and construction of wells with supercritical fluid parameters at the foot of volcanoes in Kamchatka are shown. The lines and the most important research results of the domestic scientific school of geothermal power generation are presented. The results of the acrivities carried out by Russian research organizations in the field of geothermal heat generation in the Krasnodar Territory, Chechnya and Dagestan are noted.
References
2. Бутузов В.А. Российская геотермальная энергетика: анализ столетнего развития научных и инженерных концепций // Окружающая среда и энерговедение. 2019. № 3. С. 4—21.
3. Маврицкий Б.Ф., Локшин Б.А., Вольфенфельд А.В. Прогнозные запасы термальных вод СССР и возможные объемы геотермального теплоснабжения. М.: Наука, 1973. С. 87—97.
4. Атлас карт ресурсов термальных вод СССР. М.: Министерство геологии СССР; ВСЕГИНГЕО, 1984.
5. Богуславский Э.И. Освоение тепловой энергии недр. М.: Спутник, 2018.
6. Васильев Г.П. Теплохладоснабжение зданий и сооружений с использованием низкопотенциальной тепловой энергии поверхностных слоев Земли. М.: Граница, 2006.
7. Васильев Г.П. и др. Геотермальное теплоснабжение в Московском регионе // Теплоэнергетика. 2008. № 1. С. 85—96.
8. Кирюхин А.В., Сугробов В.М. Геотермальные ресурсы Камчатки и ближайшие перспективы их освоения // Вулканология и сейсмология. 2019. № 6. С. 50—65.
9. Федотов С.А. и др. Возможности использования тепла магматического очага Авачинского вулкана и окружающих его пород для тепло- и электроснабжения // Вулканология и сейсмология. 2007. № 1. С. 32—46.
10. Алхасов А.Б. Геотермальная энергетика: проблемы, ресурсы, технологии. М.: Физматлит, 2008.
11. Алхасов А.Б. Освоение низкопотенциального геотермального тепла. М.: Физматлит, 2017.
12. Алхасов А.Б. Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики — филиал объединенного института высоких температур РАН // Материалы VI Междунар. конф. «Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы» и XII Школы молодых ученых им. Э.Э. Шпильрайна «Актуальные проблемы освоения возобновляемых энергоресурсов». Махачкала: Алеф, 2020. С. 4—12.
13. Кононов В.И., Поляк Б.Г., Хуторской М.Я. Геотермальные ресурсы России // Георесурсы. 2005. № 2. С. 29—33.
14. Гнатусь Н.А., Хуторской М.Д. Тепло «сухих» горных пород — неисчерпаемый источник энергии // Литология и полезные ископаемые. 2010. № 6. С. 662—670.
15. Хуторской М.Д., Каримов В.Ю., Косьянов В.А. Возобновляемая и нетрадиционная энергетика — мировые и отечественные тенденции развития. М.: ФГБОУ ВО «МГРИ», 2021.
16. Черкасов С.В. Методологические основы создания и эксплуатации природно-техногенных систем геотермальной энергетики: автореф. дис. … докт. техн. наук. М.: Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского, 2021.
17. Свид-во о регистрации программы для ЭВМ № 2014616264 RUS. Программа для термодинамического моделирования резервуара теплоэнергетических вод GEOTHERM / Ваганова Н.А., Филимонов М.Ю., Черкасов С.В., Минцаев М.Ш.
18. Шулюпин А.В., Варламова Н.Н. Современные тенденции в освоении геотермальных ресурсов // Георесурсы. 2020. Т. 22. № 4. С. 113—122.
19. Шулюпин А.В. Способы обеспечения устойчивой работы пароводяных скважин // Георесурсы. 2019. Т. 21. № 1. С. 99—106.
20. Томаров Г.В., Никольский А.И., Семенов В.Н., Шипков А.А. Геотермальная энергетика. М.: Теплоэнергетик, 2015.
21. Томаров Г.В., Шипков А.А., Сорокина Е.В. Выбор оптимального рабочего тела для бинарных установок на предельно низкотемпературном теплоносителе // Теплоэнергетика. 2016. № 12. С. 59—67.
22. Томаров Г.В., Шипков А.А. Мультикаскадные геотермальные бинарные энергокомплексы: утилизация среднетемпературного теплоносителя (120 °С) // Теплоэнергетика. 2022. № 5. С. 49—57.
23. Томаров Г.В., Шипков А.А. Мультикаскадные геотермальные бинарные энергокомплексы: утилизация высокотемпературного теплоносителя (180 °С) // Теплоэнергетика. 2022. № 4. С. 31—40.
24. Томаров Г.В., Шипков А.А. Геотермальная комбинированная бинарная электростанция с системой перегрева пара вторичного вскипания: выбор оптимальных рабочих тел // Теплоэнергетика. 2019. № 11. С. 63—71.
25. Томаров Г.В. Геотермальные энерготехнологии России // Вестник МЭИ. 2020. № 4. С. 29—41.
26. Алхасов А.Б., Алхасова Д.А., Рамазанов А.Ш., Каспарова М.А. Перспективы освоения высокотемпературных высокоминерализованных ресурсов Тарумовского геотермального месторождения // Теплоэнергетика. 2016. № 6. С. 25—30.
27. Алхасов А.Б., Алхасова Д.А. Комплексное использование низкопотенциальных термальных вод Юга России для тепло-, водоснабжения и решения экологических проблем // Теплоэнергетика. 2019. № 5. С. 82—88.
28. Алиев Р.М., Г.Б. Бадавов, Байрамов А.М. Технико-экономические особенности строительства геотермальных скважин // Geoenergy: Материалы Междунар. конф. 2015. С. 14—22.
29. Бутузов В.А., Амерханов Р.А., Григораш О.В. Геотермальное теплоснабжение в России // Теплоэнергетика. 2020. № 3. С. 3—14.
30. Бутузов В.А. Геотермия Кубани, Ставрополья, Адыгеи и Карачаево-Черкессии // Энергия: экономика, техника, экология. 2021. № 3. С. 48—59.
31. Минцаев М.Ш., Якубов Т.В., Барзаева М.А. Технико-экономическое обоснование использования геотермальных ресурсов для отопления тепличных комплексов // Вестник газовой науки. 2021. № 4(49). С. 176—183.
32. Минцаев М.Ш., Эльсункаева Э.В. Разработка ГИС-модуля для комплексного мониторинга геологической среды Ханкальского месторождения Чеченской Республики // Мониторинг. Наука и технологии. 2021. № 3(49). С. 51—56.
33. Минцаев М.Ш., Хакимов З.Л., Лабазанов М.А. Автоматизированная система управления Ханкальской геотермальной станцией с циркуляционной системой отбора глубинного тепла земли — образовательный аспект // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия «Технические науки». 2022. № 11(213). С. 31—37.
---
Для цитирования: Бутузов В.А., Брянцева Е.В. Обзор деятельности современных Российских научных школ геотермальной энергетики // Вестник МЭИ. 2024. № 2. С. 85—91. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-2-85-91
#
1. Butuzov V.A. i dr. Geotermal'naya Energetika Rossii: Resursnaya Baza, Elektroenergetika, Teplosnabzhenie (Obzor). Teploenergetika. 2022;1:3—17. (in Russian).
2. Butuzov V.A. Rossiyskaya Geotermal'naya Energetika: Analiz Stoletnego Razvitiya Nauchnykh i Inzhenernykh Kontseptsiy. Okruzhayushchaya Sreda i Energovedenie. 2019;3:4—21. (in Russian).
3. Mavritskiy B.F., Lokshin B.A., Vol'fenfel'd A.V. Prognoznye Zapasy Termal'nykh Vod SSSR i Vozmozhnye Ob'emy Geotermal'nogo Teplosnabzheniya. M.: Nauka, 1973:87—97. (in Russian).
4. Atlas Kart Resursov Termal'nykh Vod SSSR. M.: Ministerstvo Geologii SSSR; VSEGINGEO, 1984. (in Russian).
5. Boguslavskiy E.I. Osvoenie Teplovoy Energii Nedr. M.: Sputnik, 2018. (in Russian).
6. Vasil'ev G.P. Teplokhladosnabzhenie Zdaniy i Sooruzheniy s Ispol'zovaniem Nizkopotentsial'noy Teplovoy Energii Poverkhnostnykh Sloev Zemli. M.: Granitsa, 2006. (in Russian).
7. Vasil'ev G.P. i dr. Geotermal'noe Teplosnabzhenie v Moskovskom Regione. Teploenergetika. 2008;1:85—96. (in Russian).
8. Kiryukhin A.V., Sugrobov V.M. Geotermal'nye Resursy Kamchatki i Blizhayshie Perspektivy Ikh Osvoeniya. Vulkanologiya i Seysmologiya. 2019;6:50—65. (in Russian).
9. Fedotov S.A. i dr. Vozmozhnosti Ispol'zovaniya Tepla Magmaticheskogo Ochaga Avachinskogo Vulkana i Okruzhayushchikh Ego Porod Dlya Teplo- i Elektrosnabzheniya. Vulkanologiya i Seysmologiya. 2007;1:32—46. (in Russian).
10. Alkhasov A.B. Geotermal'naya Energetika: Problemy, Resursy, Tekhnologii. M.: Fizmatlit, 2008. (in Russian).
11. Alkhasov A.B. Osvoenie Nizkopotentsial'nogo Geotermal'nogo Tepla. M.: Fizmatlit, 2017. (in Russian).
12. Alkhasov A.B. Institut Problem Geotermii i Vozobnovlyaemoy Energetiki — Filial Ob'edinennogo Instituta Vysokikh Temperatur RAN. Materialy VI Mezhdunar. Konf. «Vozobnovlyaemaya Energetika: Problemy i Perspektivy» i XII Shkoly Molodykh Uchenykh im. E.E. Shpil'rayna «Aktual'nye Problemy Osvoeniya Vozobnovlyaemykh Energoresursov». Makhachkala: Alef, 2020:4—12. (in Russian).
13. Kononov V.I., Polyak B.G., Khutorskoy M.Ya. Geotermal'nye Resursy Rossii. Georesursy. 2005;2:29—33. (in Russian).
14. Gnatus' N.A., Khutorskoy M.D. Teplo «Sukhikh» Gornykh Porod — Neischerpaemyy Istochnik Energii. Litologiya i Poleznye Iskopaemye. 2010;6:662—670. (in Russian).
15. Khutorskoy M.D., Karimov V.Yu., Kos'yanov V.A. Vozobnovlyaemaya i Netraditsionnaya Energetika — Mirovye i Otechestvennye Tendentsii Razvitiya. M.: FGBOU VO «MGRI», 2021. (in Russian).
16. Cherkasov S.V. Metodologicheskie Osnovy Sozdaniya i Ekspluatatsii Prirodno-tekhnogennykh Sistem Geotermal'noy Energetiki: Avtoref. Dis. … Dokt. Tekhn. Nauk. M.: Gosudarstvennyy Geologicheskiy Muzey im. V.I. Vernadskogo, 2021. (in Russian).
17. Svid-vo o Registratsii Programmy dlya EVM № 2014616264 RUS. Programma dlya Termodinamicheskogo Modelirovaniya Rezervuara Teploenergeticheskikh Vod GEOTHERM. Vaganova N.A., Filimonov M.Yu., Cherkasov S.V., Mintsaev M.Sh. (in Russian).
18. Shulyupin A.V., Varlamova N.N. Sovremennye Tendentsii v Osvoenii Geotermal'nykh Resursov. Georesursy. 2020;22;4:113—122. (in Russian).
19. Shulyupin A.V. Sposoby Obespecheniya Ustoychivoy Raboty Parovodyanykh Skvazhin. Georesursy. 2019;21;1:99—106. (in Russian).
20. Tomarov G.V., Nikol'skiy A.I., Semenov V.N., Shipkov A.A. Geotermal'naya Energetika. M.: Teploenergetik, 2015. (in Russian).
21. Tomarov G.V., Shipkov A.A., Sorokina E.V. Vybor Optimal'nogo Rabochego Tela dlya Binarnykh Ustanovok na Predel'no Nizkotemperaturnom Teplonositele. Teploenergetika. 2016;12:59—67. (in Russian).
22. Tomarov G.V., Shipkov A.A. Mul'tikaskadnye Geotermal'nye Binarnye Energokompleksy: Utilizatsiya Srednetemperaturnogo Teplonositelya (120 °S). Teploenergetika. 2022;5:49—57. (in Russian).
23. Tomarov G.V., Shipkov A.A. Mul'tikaskadnye Geotermal'nye Binarnye Energokompleksy: Utilizatsiya Vysokotemperaturnogo Teplonositelya (180 °S). Teploenergetika. 2022;4:31—40. (in Russian).
24. Tomarov G.V., Sрipkov A.A. Geotermal'naya Kombinirovannaya Binarnaya Elektrostantsiya s Sistemoy Peregreva Para Vtorichnogo Vskipaniya: Vybor Optimal'nykh Rabochikh Tel. Teploenergetika. 2019;11:63—71. (in Russian).
25. Tomarov G.V. Geotermal'nye Energotekhnologii Rossii. Vestnik MEI. 2020;4:29—41. (in Russian).
26. Alkhasov A.B., Alkhasova D.A., Ramazanov A.Sh., Kasparova M.A. Perspektivy Osvoeniya Vysokotemperaturnykh Vysokomineralizovannykh Resursov Tarumovskogo Geotermal'nogo Mestorozhdeniya. Teploenergetika. 2016;6:25—30. (in Russian).
27. Alkhasov A.B., Alkhasova D.A. Kompleksnoe Ispol'zovanie Nizkopotentsial'nykh Termal'nykh Vod Yuga Rossii dlya Teplo-, Vodosnabzheniya i Resheniya Ekologicheskikh Problem. Teploenergetika. 2019;5:82—88. (in Russian).
28. Aliev R.M., G.B. Badavov, Bayramov A.M. Tekhniko-ekonomicheskie Osobennosti Stroitel'stva Geotermal'nykh Skvazhin. Geoenergy: Materialy Mezhdunar. Konf. 2015:14—22. (in Russian).
29. Butuzov V.A., Amerkhanov R.A., Grigorash O.V. Geotermal'noe Teplosnabzhenie v Rossii. Teploenergetika. 2020;3:3—14. (in Russian).
30. Butuzov V.A. Geotermiya Kubani, Stavropol'ya, Adygei i Karachaevo-Cherkessii. Energiya: Ekonomika, Tekhnika, Ekologiya. 2021;3:48—59. (in Russian).
31. Mintsaev M.Sh., Yakubov T.V., Barzaeva M.A. Tekhniko-ekonomicheskoe Obosnovanie Ispol'zovaniya Geotermal'nykh Resursov dlya Otopleniya Teplichnykh Kompleksov. Vestnik Gazovoy Nauki. 2021;4(49):176—183. (in Russian).
32. Mintsaev M.Sh., El'sunkaeva E.V. Razrabotka GIS-modulya dlya Kompleksnogo Monitoringa Geologicheskoy Sredy Khankal'skogo Mestorozhdeniya Chechenskoy Respubliki. Monitoring. Nauka i Tekhnologii. 2021;3(49):51—56. (in Russian).
33. Mintsaev M.Sh., Khakimov Z.L., Labazanov M.A. Avtomatizirovannaya Sistema Upravleniya Khankal'skoy Geotermal'noy Stantsiey s Tsirkulyatsionnoy Sistemoy Otbora Glubinnogo Tepla Zemli — Obrazovatel'nyy Aspekt. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Severo-Kavkazskiy Region. Seriya «Tekhnicheskie Nauki». 2022;11(213):31—37. (in Russian)
---
For citation: Butuzov V.A., Bryantseva E.V. An Overview of the Activities of Modern Russian Scientific Schools of Geothermal Energy. Bulletin of MPEI. 2024;2:85—91. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-2-85-91

