Когато стане дума за енергийния преход, общественото внимание почти винаги е насочено към соларните панели, вятърните турбини, батериите или електромобилите. Междувременно един от най-големите и най-надеждни енергийни ресурси остава почти невидим. Може би, защото се крие под краката ни.
Става дума за плитката геотермална енергия – технология, която използва постоянната температура на земните пластове на дълбочина между 50 и 200 метра чрез затворени геотермални сондажи и термопомпи, в които циркулира флуид (най-често вода с гликол като в слънчевите системи за топла вода).
Важно уточнение: За разлика от популярната представа за геотермалната енергия, тук не са необходими горещи извори, минерални води, вулканична активност или стръмен градиент на температурата в земята. Не се добива вода и не се изчерпва природен ресурс. Не се произвежда електричество, тоест няма трансформации, пренос и загуби. Земята просто служи като огромен топлинен акумулатор, който през зимата отдава топлина, а през лятото приема излишната такава.
Утвърдена технология
Технологията далеч не е нова. Първите масови приложения започват още през 70-те и 80-те години в Швеция след петролните кризи, тоест възниква в много подобни на днешните условия. Днес именно Швеция е световният лидер в използването на плитка геотермия, следвана от Швейцария, Финландия, Австрия, Германия, Норвегия и Нидерландия. В някои части на Швейцария геотермалните термопомпи са стандартно решение за ново строителство, а в Швеция работят 700 000 такива системи.
Причината е проста – това е вероятно най-ефективната технология за отопление и охлаждане, а около 80% от енергията в сградите в условията на българския климат се използва точно за това. При конвенционалния електрически радиатор 1 киловатчас електроенергия дава под 1 киловатчас топлина. При въздушните термопомпи (известни като въздух-вода) обикновено се получават между 2.5 и 3 киловатчаса топлина от 1 киловатчас електричество. Геотермалните системи обаче често постигат сезонен коефициент на преобразуване между 4 и 6. Това означава, че за същото количество топлина използват с 30-50% по-малко електроенергия от добрите въздушни термопомпи и многократно по-малко от директното електрическо отопление.
Стабилност, независимо от температурите навън
Но най-голямото им предимство не е общата годишна икономия, а стабилността и наличието на толкова висок коефициент на преобразуване по всяко време независимо от външните условия.
Електроенергийните системи не се проектират според средното потребление, а според върховото натоварване. Именно то определя колко мощности, подстанции, кабели и резерви трябва да бъдат изградени. При въздушните термопомпи и климатичните системи ефективността намалява точно, когато температурите станат най-ниски. Под -10 градуса коефициентът на преобразуване пада до 1:1, потреблението на електроенергия рязко нараства и те вече не са в състояние да осигурят отоплението на сградите. Казвам го от собствен опит - в най-студените зимни дни камината редовно помага на иначе модерната ни термопома въздух-вода.
При геотермалните системи този проблем не съществува. На дълбочина от десетки метри температурата на скалите остава постоянна през цялата година (обикновено 12-15 градуса). Това позволява на термопомпите да работят с висока ефективност дори в най-студените дни. В резултат сградите се нуждаят от значително по-малка електрическа мощност точно тогава, когато системата е най-натоварена.
Сваляне на товарите в мрежата
Това е огромна полза за електроенергийната система, за която колкото и да се изпише няма да е достатъчно. През лятото у нас имаме нормален товар около 4-4.5 GW, който скача до 5.5 GW в най-големите жеги (климатици). През зимата отоплението редовно изисква до 7.5-8 GW в най-студените дни и нощи. Масовото внедряване на плитка геотермия би намалило както летните, така и зимните върхови товари, необходимостта от нови мрежови инвестиции и нуждата от скъпи резервни мощности.
С две думи, плитката геотермия е най-прекият път към затваряне на старите лигнитни ТЕЦ, които се налага да пазим само за пиковите товари. Колкото и соларни паркове да изградим, няма да постигнем сравним ефект. Напротив, те всъщност уголемяват разликата между лятото и зимата.
Потенциалът на технологията е особено голям при нови жилищни комплекси, училища, болници, административни сгради, логистични центрове, индустриални паркове, оранжерии и центрове за данни. Последните са особено интересен случай. Те консумират огромни количества електроенергия за охлаждане и генерират големи количества отпадъчна топлина. Геотермалните системи позволяват едновременно ефективно охлаждане и сезонно съхранение на тази топлина в земните пластове за последващо използване.
Разбира се, технологията има и недостатъци. Основният е по-високата първоначална инвестиция. Сондажите и подземната инфраструктура оскъпяват проекта спрямо стандартните климатични системи. Освен това не всяка съществуваща сграда е подходяща за подобно решение, особено в плътно застроени градски райони с ограничени терени.
Пречките в България
В България обаче най-големите пречки не са технически, а институционални. Липсват ясни процедури, стандартизирани правила и достатъчно проектантски капацитет. Администрацията продължава да възприема енергийната ефективност основно като лепене на изолация, подмяна на дограма и инсталиране на климатици, докато геотермията остава извън полезрението на програмите за декарбонизация.
Това е пропусната възможност. За съжаление, България не разполага със собствени находища на природен газ, нефт или литий. Но разполага с нещо друго – стабилен геотермален ресурс под практически всяка сграда в страната.
Ако държавата иска сериозно да намали емисиите и зависимостта от вносни енергоносители, трябва да създаде специален режим за плитката геотермия, да включи геотермалните системи в програмите за декарбонизация и да насърчи използването на ЕСКО модели за финансиране. Особено важно е новите обществени сгради, училища, болници и индустриални паркове да започнат да разглеждат геотермията като базова инфраструктура, а не като екзотична технология.
* Авторът е експерт по устойчиво бизнес развитие. Създател на Denkstatt България и бивш съдружник в компанията, която днес е част от EY. Днес развива платформата MindYourFuture.org. Анализа препубликуваме от Фейсбук профила му.