"Батареи" в подземелье: энергореформа по-немецки

Геологи предлагают летом с помощью солнечной энергии нагревать грунтовую воду и сохранять ее под землей для горячего водоснабжения зимой Увеличить картинку Геологи предлагают летом с помощью солнечной энергии нагревать грунтовую воду и сохранять ее под землей для горячего водоснабжения зимой (© picture alliance/dpa-Zentralbild) Немецкое правительство поставило перед экспертами непростую задачу: исследовать грунтовые воды на предмет целесообразности их использования в качестве хранилища теплой воды. В случае одобрения экологов этот метод "консервирования" тепла может стать поворотным для реализации энергетической реформы. При этом сам концепт накопления теплой воды под землей отнюдь не нов. Новаторство в идее немцев – хранить в подземелье воду, нагретую до 90 градусов Цельсия.

Больше половины потребляемого немцами объема энергии расходуется на отопление и горячее водоснабжение. Поэтому решающим фактором для успеха энергетической реформы является возможность производить тепло из возобновляемых источников. Немецкое правительство финансирует исследования экономической и экологической целесообразности революционного способа теплообеспечения – сохранения нагретой воды в грунтовых водах. Экспертный анализ грунтовых вод в рамках проекта "TestUM-Aquifer" призван расставить все точки над "i", прежде чем реализовать революционную немецкую идею.

Альтернативное решение для производства теплоэнергии нашла команда геологов из Кильского университета под руководством Андреаса Дамке (Andreas Dahmke). "Отказ от угля можно компенсировать с помощью ветряных электрогенераторов в Северной Германии и фотовольтаики на юге страны, – говорит Дамке. – Однако часто возникает вопрос, как обеспечить теплом, к примеру, Северный Рейн-Вестфалию при отсутствии  отработанного тепла от угольных электростанций". Ученый убежден, что подземные накопители тепла приобретут огромное значение для реализации энергетической реформы. Кильские геологи предлагают летом с помощью солнечной энергии и других источников тепла нагревать грунтовую воду, которая не используется для водоснабжения, и сохранять под землей до зимы. Этот революционный концепт требует использования лишь незначительного объема грунта, тогда как основная его часть остается незатронутой.

Примечательно, что подобные методы аккумуляции тепла опробованы уже давно,  но нагреть грунтовые воды аж до 90 градусов Цельсия предлагается впервые.

Интересно, что отдельные сооружения в Германии уже обеспечиваются водой из подземных депо – как, например, здание Рейхстага в Берлине. Там горячая вода закачивается в пористую породу на глубину 300 метров и хранится там до наступления зимы.

Проект "TestUM-Aquifer", а также десять сопутствующих инициатив для использования подземной геосистемы поддерживает Федеральное министерство образования и научных исследований в рамках исследовательской программы "GEO:N – геологические исследования для устойчивого развития". По мнению экспертов, действенным рычагом в процессе реализации столь масштабных экологических инициатив могли бы стать именно большие города, являющиеся источником изменения климата и в полной мере пожинающие все его горькие плоды.

Угольная электростанция в гамбургском районе Ведель будет выведена из эксплуатации в 2021 году Увеличить картинку Угольная электростанция в гамбургском районе Ведель будет выведена из эксплуатации в 2021 году (© picture alliance / Eckart Gienke/dpa) Во втором по численности населения городе Германии – Гамбурге – в настоящее время активно исследуется, насколько экономичным было бы использование подземных накопителей тепла. Для этого нагретая вода аккумулируется под землей на глубине около 250 метров в водоносных слоях земли, где вода удерживается благодаря водоупорным свойствам этой почвы. "Революционным шагом является попытка интегрировать на долгосрочной основе возобновляемые энергии в уже существующую тепломагистральную систему", – рассказывает руководитель проекта Кай Радманн (Kai Radmann). Амбициозность еще и в масштабе проекта, поскольку он нацелен на обогрев больших массивов Гамбурга. Связаны проводимые в Гамбурге эксперименты с тем, что в 2021 году в районе Ведель должна быть выведена из эксплуатации угольная электростанция, обеспечивающая теплой водой тысячи домов.

Между тем защитники природы опасаются, что использование грунтовых вод может повредить экосистеме. "Животные обитают в подземных водах при температуре ниже 14 градусов Цельсия, такой термальный режим сохраняется в Центральной Европе последние два миллиона лет", – утверждает специалист по экологии грунтовых вод из Университета Кобленца-Ландау Ганс Юрген Хан (Hans Jürgen Hahn). Он предостерегает, что потепление способно вызвать негативные последствия для фауны водного подземелья: под угрозой, возможно, окажутся многие ракообразные, среди которых, например, мокрицы или пещерные рачки. И все же эколог не исключает целесообразности использования грунтовых вод в качестве депо для теплоэнергии. "Для одобрения идеи нужно располагать соответствующими экспертными заключениями, – заявляет Хан. – Важно провести исследования в подземных водах до начала их использования в промышленных целях".

Арина Попова

29.08.2017

"Батареи" в подземелье: энергореформа по-немецки

picture alliance / blickwinkel/McPHOTO

Присоединяйтесь к нам

Немцы запустят в небо летающие ветряки

Обыкновенные ветряные электрогенераторы по многим параметрам уступают онновационным летающим аналогам

Концерн E.on делает ставку на летающие ветряные генераторы энергии. Скоро в Ирландии немецкие специалисты вместе с нидерландскими партнерами запустят в небо самолеты и дельтапланы, чтобы в тестовом режиме "ловить" ветер и вырабатывать из него эко-ток. Энергетики считают, что летающие конструкции обладают множеством преимуществ в сравнении с классическим ветряными электрогенераторами. 

В Германии одобрен план по защите климата

picture alliance / ZB

Федеральное правительство Германии утвердило "План по защите климата 2050". Основные пункты этого документа – это почти полный выход из угольной энергетики, сокращение выбросов в атмосферу парниковых газов и других вредных отходов и переход на альтернативное топливо.

КПД ветряков: один в поле – воин

Отдельно стоящие ветряки дают гораздо больше тока, чем ветряные турбины в больших парках

Тюрингские ученые пришли к неожиданному выводу: чем плотнее друг к другу расположены ветровые генераторы энергии, тем меньше производительность каждого из них. Оказалось, что трение, возникающее между соседними токовырабатывающими маховиками, снижает скорость ветра. Поэтому турбины в больших парках выдают на-гора гораздо меньше тока, чем отдельно стоящие ветряки. Обнаруженный эффект торможения неизбежно скажется на энергополитике Германии. Ведь на ветровые токогенераторы в совокупной "энергетической корзине" страны сегодня приходится добрых 9 процентов – максимум среди возобновляемых источников энергии.