Геотермальні ресурси України
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i5.2018.147494Ключові слова:
Earth’s deep-seated heat flow, geothermal energy, assessment of geothermal resourcesАнотація
Геотермальні ресурси (W) — досить новий тип корисних копалин, але їх споживання — одне з найбільш швидкозростаючих галузей світової енергетики. Розрахунки величини W орієнтовано на ресурси, які можуть бути використані у теплопостачанні, видобутку води з температурою (T) не нижче 60 °С з використанням системи геоциркуляції та повернення води в надра з T = 20 °С. Економічні оцінки передбачають досягнення рентабельності (за використання найбільш раціональних технологій) починаючи з геотермічного градієнта 0,02—0,025 °С/м (W = 2,5 т ум. п. (тонна умовного палива)/м2 до глибини 6 км). Розрахунки виконано не лише для глибини 6 км, а й для глибини буріння 3 і 4,5 км. Зазначимо, що обчислене значення W не повністю відображає теплові ресурси надр. Після видобутку енергії з глибини 5,5—6 км процес може бути продовжений на менших глибинах. Наприклад, у Дніпровсько-Донецькій западині (ДДЗ) ресурси, розраховані за формулою для глибини 6 км, можуть бути збільшені в 4,5 раза за рахунок екстракції з інших діапазонів глибин. Для розрахунку використано середні значення теплопровідності гірських порід (1,7—2,65 Вт/(м • °С)). Ресурси W розраховано на всіх 5500 точках, де визначено величину глибинного теплового потоку. Інтервал між ізолініями майже збігається з подвійною похибкою обчислення W. На картах показано, що рентабельні геотермальні ресурси розподілені у трьох великих басейнах — західному, східному і південному. У Центральній Україні вони трапляються лише на невеликих ділянках. Тепловий потік на цій території (головним чином, Український щит та його схили) вивчено щонайменше. В єдиній добре вивченій частині (центральній та у північно-східної межі щита) виявлено рентабельні ресурси. Найвище значення W отримано для західного басейну — Закарпаття (до 10 т ум.п./м2), що перевищує ресурси великого нафтового або газового родовища, але середнє значення W (тут і далі для глибини буріння 6 км) становить близько 3,5—4 т ум.п./м2. Загальна кількість енергії в басейні дорівнює близько 0,2 трлн т ум.п. У східному басейні високу величину W (5—7 т ум.п./м2) зафіксовано лише в деяких районах Донбасу. Основна частина території має W близько 3 т ум.п./м2, середнє значення в басейні — 3—3,5 т ум.п./м2. Загальні ресурси становлять близько 0,3 трлн т ум.п. У південному бассйні, у центральній частині Криму, W дорівнює 7—8 т ум.п./м2, але в більшій частині території — близько 3—4 т ум.п./м2. Загальну кількість енергії басейну оцінено у » 0,3 трлн т ум.п. Загальні геотермічні ресурси України у діапазоні глибин 5,5—6 км (визначені до цього часу) перевищують у 20 разів запаси всіх горючих копалин на її території. Геотермальні ресурси, придатні для одержання пари (електричної енергії) без додаткового нагріву, проявляються у мінімальній кількості на глибині буріння 4,5 км лише в частині Закарпаття. У свердловинах на глибині 6 км ці ресурси досягають рентабельного рівня на Закарпатті й обмежених територіях Криму та Донбасу.Посилання
Aleksandrov, A. L, Gordienko, V. V, Derevskaya, Ye. I., Zemskov, G. A., Ivanov, A. P., Panov, B. S., ... Epov, O. G. (1996). Deep structure, evolution of fluidmagmatic systems, and prospects for discovery of endogenous gold de-posits in the southeastern part of the Ukrainian Donbass. Kiev: Publ. of the Institute of Fundamental Studies (in Russian).
Armstead, H., & Tester, J. (1987). Heat Mining. London: E. F. Spon.
Buryanov, V. B., Gordienko, V. V., Zavgorodnyaya, O. V., Kulik, S. N., Logvinov, I. M, Shuman, V. N. (1987). Geophysical model of the Europe’s tectonosphere. Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Gordienko, V. V. (2015). Essential points of the advection-polymorphism hypothesis. NCGT Journal, 3(2), 115—136.
Gordienko, I. V. (2001). Thermal fields and geo-thermal energy in the Carpathians and in the Transcarpathian Trough. In Proceedings of the Institute of Fundamental Studies (pp.122—124). Kiev (in Russian).
Gordienko, V. V. (2017). Thermal processes, geo-dynamics, mineral deposits. https://docs.wix static.com/ugd/6d9890_c2445800a51b49adb03 b8f949f3d6abb.pdf.
Gordienko, V. V., Gordienko, I. V., & Zavgorodnyaya, O. V. (Eds). (2002a). Map of geothermal resources of Ukraine. 1 : 25 00 000. Kiev: Publ. of the Institute of Geophysics NASU (in Russian).
Gordienko, V. V., Gordienko, I. V., Zavgorodnyaya, O. V. (2016). Thermal field and geothermal resources of Ukraine. Saarbrücken: LAP Lambert Academic Publishing.
Gordienko, V. V., Gordienko, I. V., Zavgorodnyaya, O. V., Logvinov I. M., Tarasov V. N., Usenko O. V. (2004). Geothermal atlas of Ukraine. Kiev: Publ. of the Institute of Geophysics NASU (in Russian).
Gordienko, V. V., Gordienko, I. V., Zavgorodnyaya, O. V., & Usenko, O. V. (Eds). (1999). Map of deep heat flow of the territory of Ukraine and Moldova. 1 : 25 00 000. Kiev: Publ. of the Institute of Geophysics NASU (in Russian).
Gordienko, V. V., Gordienko, I. V., Zavgorodnyaya, O. V., & Usenko, O. V. (2002b). Thermal field of the territory of Ukraine. Kiev: Znannya (in Russian).
Gordienko, V. V., & Moiseenko, U. I. (Eds). (1991). Map of the heat flux of the territory of the USSR (and Explanatory note to the map). 1 : : 5 000 000. Kiev: Publ. of the geological-cartographic party of the Central thematic expedition Ministry of Geology of the USSR (in Russian).
Gordienko, V. V., Sergeev, K. F., & Krasny, M. L. (Eds). (1992). Tectonosphere of the Pacific mar-gin of Asia. Vladivostok: Publ. of the Far Eastern Branch of RAS (in Russian).
Gordienko, V. V., Smyslov, A. A., & Moiseenko, U. I. (Eds). (1987). Map of heat flow of the European part USSR (and the Explanatory note to the map). 1 : 5 000 000. Kiev: Publ. of the geological-cartographic party of the Central thematic expedition Ministry of Geo-logy of the USSR (in Russian).
Gordienko, V. V., & Tal-Viersky, B. B. (Eds.). (1990). Tectonosphere of Central Asia and Southern Kazakhstan. Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Gordienko, V. V., & Zavgorodnyaya, O. V. (Eds.). (1993). Map of heat flow of Ukraine and Mol-dova territory (and the Explanatory note to the map). 1 : 2 500 000. Kiev: Geos (in Russian).
Dyadkin, Yu. D. (1985). Fundamentals of Geothermal Technology. Leningrad: Publ. of the Leningrad Mining Institute (in Russian).
Dyadkin, Yu. D., Boguslavsky, E. I., Vaynblat, A. B., & Moiseenko, U. I. (1991). Geothermal resources of the USSR. In U. I. Moiseenko, V. V. Gordienko (Eds.), Geothermal models of geological structures (pp. 168—176). St. Petersburg: Publ. of the All-Russian Scientific Research Geo-logical Institute (in Russian).
Kohl, T., Brennil, R., & Eugster, W. (2002). Investigation of the performance of a deep borehole heat exchanger. In The Earth’s thermal field and related research methods (pp. 126—128). Moscow: Publ. of the RUDN University (in Russian).
Kutas, R. I., Gordienko, V. V. (1971). Thermal field of Ukraine. Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Lukin, A. Ye. (1997). Lithological and dynamic factors in oil and gas accumulation within aulacogen basins. Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Lud, N. D., & Mishchenko, A. V. (2001). Renewable energy sources in Ukraine — resources and characteristics. Renewable Energy Bulletin, 3, 5—8 (in Russian).
Rudenko, L. H. (Ed.). (2007). National Atlas of Ukraine. Kyiv: Kartohrafiya (in Ukrainian).
Shpak, A. A., Yefremochkin, N. V., & Borevsky, L. V. (1989). Prospecting for, exploration, and asses-sment of prospective resources and operatio-nal reserves of thermal waters. Moscow: Nedra (in Russian).
Tester, J. & Herzog, H. (1990). Economic Predictions for Heat Mining: A Review and Analysis of Hot Dry Rock (HDR) Geothermal Energy Technology. Final Report for the U.S. Department of Energy Geothermal Technology Division. https://dspace.mit.edu/handle/1721. 1/60650.
The National Geological Survey of Ukraine. Reference book. (1999). Kiev: Geoinform (in Ukrainian).
Zabarny, G. N., Shurchkov, A. V., & Zadorozhnaya, A. A. (1997). Resources and heat extraction potential of thermal water resources in the Transcarpathian region that are potentially amenable to industrial development. Kiev: ITT NASU (in Russian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Геофізичний журнал
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
