Երկրաջերմային էներգիա

Հայաստանում երկրաջերմային ռեսուրսների յուրացման համար, անհրաժեշտ է այս ռեսուրսների վերաբերյալ լիարժեք և հավաստի երկրաբանահետախուզական տեղեկատվություն։ Առանց դրանց առկայության դժվար է խոսելերկրաջերմային էներգիայի յուրացման տնտեսական նպատակահարմարության մասին։ Հայաստանը այս փուլում պետքէ ավելի մեծ ծավալի միջոցներ հատկացնի երկրաջերմային ռեսուրսների հետազոտմանհամար, առաջարկի սակագնային արդյունավետ քաղաքականություն և աջակցության գրագետ մեխանիզմներ և այդ հենքի վրա ներկայացնի երկրաջերմային կայանների նախագծերի արդյունավետության հիմնավորումը, որի արդյունքում այն գրավիչ կլինի ներդրումների համար։ Էներգիա արտադրող ռեսուրսների շարքում երկրաջերմային ռեսուրսները ապագայում կարող են դառնալ ամենակիրառվող և կարևոր ռեսուրսներից մեկը։ Այդ ռեսուրսներից ջերմային էներգիայի ուղղակի օգտագործումը, օրինակ Եվրոպայում, ներկայումս գնային առումով մրցակցում է նավթի և գազի հետ՝ վերջիններիս բարձր գների պատճառով, սակայն, էլեկտրաէներգիայի արտադրության պարագայում, այն կանգնած է որոշակի խանգարող հանգամանքների առջև[1]։ Նախ և առաջ դա պայմանավորված է մեծ ջերմապարունակության (էնտալպիա) հիդրոթերմալռեսուրսների սահմանափակտարածվածության հանգամանքով, որոնք օգտագործվում են էլեկտ-րաէներգիա ստանաուհամար։ Մոտ ապագայում առավելմեծ կիրառություն են ձեռք բերելու նաեւ ցածր ջերմապարունակության (էնտալպիա) հիդրոթերմալռեսուրսները։ Դրանք ավելի տարածված են, սակայն էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար դեռեւս չեն օգտագործվում։ Միաժամանակ՝տեխնոլոգիաների զարգացումը ապագայում բերելու է նաեւ դրանցից ոչ միայն երմային էներգիա, այլ նաեւ էլեկտրաէներգիա ստանալու հնարավորություններին։ Երկրաջերմային ռեսուրսների նկատմամբ հետաքրքրությունը լայն թափ է հավաքել ու աշխարհում՝ հատկապես այս ոլորտում առաջադիմական եւ ինովացիոն տեխնոլոգիաների կիրառման շնորհիվ։ Էներգիայի մյուս աղբյուրների համեմատ այն ունի մի շարք առա-վելություններ եւ միաժամանակ նաեւ թերություններ, որոնցից կարեւոր են՝մեծ ներդրումային ծախսերը եւ ռեսուրսների առկայության հանգամանքով պայմանավորված ռիսկերը։ Բազմաթիվ երկրներում, այդ թվում՝ նույնիսկ այդ ռեսուրսների փոքր ներուժ եւ համեմատաբար ոչ բարենպաստ պայմաններ ունեցողեր կրներում, բազմաթիվ փոքր, միջին եւ մեծ հզորության երկրաջերմային կայաններ են տեղադրվում։ Հայաստանը նույնպես փորձում է ետ չմնալայդ միտումներից. նախատեսվում են ուսումնասիրություններ հեռանկարային մի քանի տեղամասերի հայտնաբերման, հետախուզման եւ գնահատման նպատակով։ Իսկ կոնկրետ 2 տեղամասերի՝ Ջերմաղբյուրի եւԿարկարի համար փորձ է արվում նաեւ մասնավոր ներդրումների ներգրավվում, թեեւ այստեղ էլռեսուրսների ներուժի վերաբերյալ պատկերը ամբողջական չէ։ Հայաստանում բացակայում է երկրաջերմային ռեսուրսներից էներգիա ստանալու նպատակով փորձառությունը թե՛ փոքր (մինչև 400մ), թե՛ մեծ (>400մ) խորություններում գտնվող ռեսուրսների յուրացման նպատակով, իսկ օտարերկրյա ներդրումների ներգրավմանը խանգարում է ո՛չմիայն երկրաբանական տեղեկատվության ոչլիարժեք առկայությունը, այլ նաեւ այլ իրավական, կառավարման եւ տնտեսական հանգամանքներով պայմանավորված գործոններ։

Երկրաջերմային էներգիայի կայան
Geothermal Energy Plant.jpg

Երկրաջերմային էներգետիկայի գլոբալ միտումներըԽմբագրել

Բացի երկրաբանական առանձնահատկություններից, որոնք ամենակարևոր դեր են խաղում այդ ռեսուրսների յուրացման նպատակահարմարության տեսակետից, պակաս կարևոր չեն նաև ճիշտ ընտրված տեխնոլոգիաները և տնտեսական ու մենեջմենթի գործոնները։ Կարևոր հանգամանք է նաև երկրաջերմային նախագծերի ապահովումը ներդրումներով, այսինքն ֆինանսական միջոցներով, քանի որ այս ոլորտին բնորոշ են համեմատաբար մեծ ռիսկերը։ Երկրաջերմային էներգետիկան նույնպես զարգացման տեմպեր է գրանցում ամբողջ աշխարհում՝ 0,7 ԳՎտ նոր երկրաջերմային հզորություններ են հիմնադրվել 2017թ.-ին, իսկ ընդհանուր հզորությունները հասելեն 12,8 ԳՎտ-ի։ Այն սակայն համարժեք չէ ՎԷ իորողությունների՝ հողմնային կայանների (նոր հզորությունների աճը նախորդ տարի կազմելէ 52 ԳՎտ, իսկ ներկայումս տեղակայված հզորությունները կազմում են 539 ԳՎտ) և արևային ՖՎ կայանների (աճը 99 ԳՎտ, տեղակայված հզորություններ 402 ԳՎտ) աճի տեմպերի և հզորությունների հետ[2]։ Նշենք, որ 2017թ.-ին ամբողջ աշխարհում երկրաջերմային կայանների նախագծերի վրա կատարվող ներդրումների ծավալները 36%-ով նվազելեն՝ հասնելով 1,4 միլիարդ ամերիկյան դոլարի, որը վերջին տարիների կտրվածքով եղել է ամենացածր մակարդակը։ Նախորդող տարիներին, տարեկան ներդրումների միջին ծավալը կազմում էր մոտ 2 միլիարդ ամերիկյան դոլար[3]։

Եթե վերջին տարիներին արեւային և հողմնային կայանների կառուցման վրա ներդրումային ծախսերը, ինչպես նաեւ էլեկտրական էներգիայի արտադրության ծախսերը՝ դրանց տեխնոլոգիաների և սարքավորումների գների նվազման արդյունքում նվազում են, ապա երկրաջերմային կայանների կառուցման ներդրումային ծախսերը գրեթե չեն նվազում, թեև էլեկտրաէներգիայի արտադրության 1 կՎտ.ժ-ի ծախսը բավականին ցածր է և նույնիսկ ամենացածրներից մեկն է վերականգնվող էներգիայի բոլոր աղբյուրների շարքում։ Վերջիններս չեն նվազում, քանի որ չեն նվազում հորատանցքերի հորատման ծախսերը, որոնք ներդրումային ծախսերի զգալի մասն են կազմում՝ մոտ 40-70%-ը։ Հորատանցքերի առանձահատկություններից և ամրացնող նյութերի հատկություններից կախված՝ 1 գծամետր հորատանցքի ինքնարժեքը ներկայում տատանվում է 1600-2400 եվրոյի սահմաններում[4]։

Երկրաջերմային էլեկտրակայանների նախագծերը կապիտալատար են, սակայն ունեն ցածր և կանխատեսելի գործառնական ու սպասարկման ծախսեր։ Երկրաջերմային էլեկտրակայաների ամբողջական ներդրումային ծախսերը ծածկում են հետախուզման աշխատանքների և ռեսուրսների գնահատման ծախսերը (հետախուզական հորատանցքերի, արտադրական և ներմղման հորատանցքերի ծախսերը), ինչպես նաև դաշտային ենթակառուցվածքների (ճանապարհներ, ջրատարներ, գազամատակարարում, էներգամատակարարում և այլն), հեղուկների հավաքման և հեռացման համակարգերի, վերերկրյա և ստորգետնյա սարքավորումների, էլեկտրակայանի կառուցման և դրա հետհամակցված գործընթացների, նախագծի զարգացման, ցանցի միացման և մնացած ծախսերը։ Ներդրումային ծախսերը՝ հորատանցքների խորության և հորատանցքների թվով պայմանավորված, ունեն բարձր զգայունություն։ Հորատմանա շխատանքների տեսակարար կշիռը ներդրումային ծախսերում կարող է տատանվելմոտավորապես 40-70%-ի սահմաններում, իսկ էլեկտրակայաններիկ առուցումը ներդրումային ծախսերում մոտ՝20-50%: Մնացած ծախսերը, կազմում են՝հիդրոթերմալ ջրերի շրջանառության, ենթակառուցվածքների, հեղուկների ամբարների կառուցման, մղման պոմպերի, պլանավորման, ցանցի միացման և այլծախսերը։ Հետաքրքիր է, որօրինակ Ինդոնեզիայում գործող մի քանի բինարային ցիկլի կայանների պարագայում ընդհանուր ներդրումների կառուցված քում հորատանցքների հորատման ծախսերը ցածր են՝ տատանվում են 24-34%-ի սահմաններում, իսկ ահա էլեկտրակայանի կառուցման ծախսերը բարձր են և կազմում են 54-56%, ենթակառուցվածքների ծախսերը՝ 1-7%, պլանավորման և մենեջմենթի ծախսերը՝ 3-12%, իսկ ապահովագրությունը և այլ ծախսերը միասին՝ 4-10%: Սովորաբար բինարային ցիկլով կայանների ORC (Organic Rankine Cycle) կամ Kalina էլեկտրակայանների ներդրումային ծախսերը ավելի բարձր են, քան չոր գոլորշու և թաց գոլորշու կայաններինը։ Բավականին թանկ են նաև՝ պետրոթերմալ (Petrothermal) կամապարաջերմային ռեսուրսներ յուրացնող կամ այսպես կոչված Stimulated Geothermal Systems (SGS) համակարգերը, որոնք օգտագործում են ոչ թե ընդերքի հիդրոթերմալ ջրերը, այլ ապարներում կուտակված ջերմությունը, որի ջերմությունը փոխանցվում է դրսից համակարգ մղվող ջրերին, որոնք էլ մղվում են դեպի վերգետնյա սարքավորումներ՝փակ շրջանառություն կատարելով։ Քանի որ շատ մեծ խորությունների վրա մեծ ճնշման արդյունքում ապարների ծակոտկենությունը փոքրանում է, ջուրը քչանում է, իսկ խթանման միջոցները, բնականաբար, օգտագործվում են նաև թափանցելիության բարձրացման նպատակով և բավականին ծախսեր են պահանջվում։ Երկրաջերմային էլեկտրակայանների հիմնադրման ներդրումային ծախսերը, կախված տեխնոլոգիաներից, 1 ՄՎտ տեղակայման հզորության համար տատանվում են՝ 1,8-5 մլն. ԱՄՆ դոլլարի սահմաններում։ Ավելի կոնկրետ, 1ՄՎտ-ի համար ներդրումային ծախսերը աշխարհում 2016-2017թ.-ի դրությամբ կազմելեն՝ բինարային ցիկլով աշխատող կայանների համար՝ 4,2-5 միլիոն դոլար, չոր գոլորշու կայանների համար՝ 3,7-3,9 միլիոնդոլար, թաց (ֆլեշ) կայանների համար՝ 2-5 միլիոն դոլար սահմաններում[5]:

Ընթացիկ ծախսերի մակարդակը հիմնականում նույնպես կախված է կայանի տիպից և տեխնոլոգիայից,երկրաջերմային դաշտի բնութագրից և իրականացվող տնտեսական քաղաքականությունից։ Կայաններիկ առուցումից հետո, քիչ շուկայական գործոններ են հետագայում ազդում ընթացիկ ծախսերի մակարդակի վրա, այդ պատճառով դրանք կայուն են։ Կարող են որոշակիորեն ազդելգնաճի տատանումները։ Նավթի և գազի գների տատանումները բորսաներում չեն ազդում երկրաջերմային էլեկտրաէներգիայի ծախսերի մակարդակի վրա։ Յուրաքանչյուր երկրաջերմային էներգակայան ունի իր առանձնահատուկ ծախսերը, որը կախված է արտադրողականությունից, ռեսուրսի բնութագրից, բնա-պահպանական կանոնավորումից, հարկերից, օպերատորի գործողություններից և այլ տնտեսական գործոններից։ Եվ այսպես. 2016-2017թ.-ին 1 կՎտ.ժ-ի էներգիայի հավասարակշռված ծախսը (LCOE) տատանվելէ՝բինարային կայանների համար 0,08-0,12 ԱՄՆ դոլարի սահմաններում[6], թաց (ֆլեշ) գոլորշու կայանների համար՝0,04-0,12 ԱՄՆդոլար, չոր գոլորշով կայանների համար՝ 0,06-0,07 ԱՄՆ դոլար[7]։ Երկրաջերմային էլեկտրաէներգիան թանկ է նստում աֆրիկյան մայրցամաքի երկրներում՝ միջինում 0,09 ԱՄՆ դոլար կամ 9 ԱՄՆ ցենտ 1 կՎտ.ժ-ի համար, Կենտրոնական Ամերիկայում՝ 0,10 ԱՄՆ դոլար, Եվրոպայում՝ 0,10 ԱՄՆ դոլար, համեմատաբար էժան է Ասիայում՝ 0,05 ԱՄՆդոլար, Հարավային Ամերիկայում՝ 0,04 ԱՄՆ դոլար[8]։

2016-2017թ.-ին ներդրումային ծախսերը երկրաջերմային էլեկտրակայանների կառուցման համար միջինում կազմելէ՝ 2959 դոլար/ՄՎտ։ Գլոբալ LCOE-ն կազմելէ` 0,04-0,14 ԱՄՆդ ոլար/կՎտ.ժ սահմաններում, միջինում՝ 0,07 ԱՄՆ դոլար կամ 7 ցենտ, որտեղ գործառնական և սպասարկման(O&M) ծախսերը կազմելեն՝ 0,01-0,03 ԱՄՆ դոլար/կՎտ.ժ։ Սակագները (Feed in tariffs) երկրաջերմա-յին էներգետիկայի զարգացման համար տնտեսական քաղաքականության ամենակարևոր գործիքներից մեկն է։ ԵՄ երկրներում այն ամենատարածված խթանն է, որն ապահովում է ֆիքսված գին մեկ կՎտ.ժ էլեկտրաէներգիայի համար։ Շատ երկրներում, երկրա ջերմային էլեկտրաէներգիայի արտադրության ոլորտում ներդրողների մոտ կոմերցիոն հետաքրքրություն առաջացնելու համար, սակայն գները խաղում են ֆունդամենտալ դեր։ Այս ռեսուրսի ամենաարագ զարգացումը ապահովելու համար սակագնային քաղաքականությունը ամենահաջող քաղաքականությունն է։ Ներկայում մի քանի տասնյակ երկրներ օգտագործում են սակագնային համակարգը (համակցված նաև բոնուսային և քվոտային համակարգերը)։ Այս սակագները էլեկտրաէներգիայի արտադրողներին կայուն երաշխիքներ են տալիս 10-20 տարիների կտրվածքով։ Բնականաբար՝ տարբեր երկրներում դրանք ունեն տարբեր մակարդակներ, որոնք ներկայացվում են հաճախ նվազագույն (min) և առավելագույն (max) մակարդակներում, օրինակ Շվեյցարիայում, 1 կՎտ.ժ-ի համար այն կազմում է 0,18 եվրոյից մինչեւ 0,33 եվրո, որտեղ մաքսիմում սակագինը՝ 33 եվրոցենտը, աշխարհում ամենաբարձրներից մեկն է և նախատեսված է մինչև 5 ՄՎտ հզորության կայանների համար։ Իսկ ահա Գերմանիայում, մինիմում մակարդակը կազմում է՝ 0,25 եվրո կՎտ.ժ և 0,30 եվրո/կՎտ.ժ մաքսիմում մակարդակը՝ պետրոթերմալ կայանների համար։ Ֆրանսիայում այն կազմում է 0,20 եվրո/կՎտ.ժ, Խորվաթիայում 0,17 եվրո/կՎտ.ժ, իսկ ամենացածրներից է Ուկրաինայում՝ 0,08 եվրո/կՎտ.ժ, Ավստրիայում՝ 0,075 եվրո/կՎտ.ժ11։ Կիրառվում է նաև բոնուսների համակարգը, ինչպես օրինակ Գերմանիայում՝ վերը նշված 0,25 եվրո/կՎտ.ժ սակագնում 0,05 եվրոաջակցություն պետության կողմից[9]։

Երկրաջերմային էներգիան ՀայաստանումԽմբագրել

Հայաստանում Երկրաջերմային էլեկտրակայան կառուցելու համար սկսվել են աշխատանքներ երկրաջերմային էներգիայի աղբյուրների ճշգրիտ տեղանքների հայտնաբերման նպատակով։ Այդ տեղանքներից մեկը Ջերմաղբյուրն է, որի երկրաբանական և երկրաֆիզիկական հետազոտությունները թույլ են տալիս ենթադրել, որ մոտ 2500-3000 մետր խորության վրա առկա են բարձր ճնշմամբ (20-25 մթն. ճնշ.) տաք ջրի (մինչև 250օC) պաշարներ։  Այդ տվյալների հաստատման դեպքում նշված տեղանքում հնարավոր կլինի կառուցել Հայաստանում առաջին մոտ 25 ՄՎտ հզորությամբ երկրաջերմաէլեկտրակայանը։

Հայաստանի Հանրապետության և Վերակառուցման ու զարգացման միջազգային բանկի համատեղ ֆինանսական միջոցների շրջանակներում «Գռիձոր» և «Կարկառ» կոչվող երկու երկրաջերմային հարթակներում ավարտվել են համապատասխան երկրաֆիզիկական հետազոտությունները։ Կլիմայի ներդրումային հիմնադրամների «Վերականգնվող էներգետիկայի ընդլայնման ծրագրի» (Program for Scaling up Renewable Energy Program /SREP) շրջանակներում հաստատվել է Հայաստանի վերականգնվող էներգետիկայի ներդրումային ծրագիրը, որի համաձայն  2016 թվականին իրականացվել են «Կարկառ» կոչվող երկրաջերմային հարթակում երկրաբանական հորատման աշխատանքները։

ԿԱՐԿԱՌ

2015թ. հուլիսի 21-ին ՀՀ Նախագահի N ՆՀ-467-Ն հրամանագրով վավերացված Համաշխարհային բանկի աջակցությամբ իրականացվող երկրաջերմային հետախուզական հորատման /դրամաշնորհ թիվ TFOA0544/ ծրագրի շրջանակներում նախատեսվում է Հայաստանում՝ Սյունիքի մարզի Կարկառ կոչվող տեղանքում կառուցել երկրաջերմային էլեկտրակայան։ Իսլանդական «Վերկիս» կազմակերպության կողմից պատրաստվել է «Կարկառ երկրաջերմային էլեկտրակայանի նախնական ինքնարժեքի հաշվարկը» հաշվետվությունը և 2 նեղ հորատանցքերի փորձարկման արդյունքները։

Երկրաջերմային հետախուզական հորատման ծրագրի շրջանակներում Կարկառ երկրաջերմային տարածքում երկրաջերմային /Օրգանական Ռանկինի ցիկլով աշխատող/ էլեկտրակայան կառուցելու համար նախատեսված է որոնել միջազգային փորձառությամբ ներդրող կազմակերպություններ։ Հորատանցքերի փորձարկման հաշվետվություններն առանձին-առանձին և հորատանցքերի ավարտական հաշվետվությունն էլեկտրոնային եղանակով ուղարկվել են ավելի քան 50 խոշոր միջազգային ներդրող կազմակերպությունների։

Ներկայումս աշխատանքներ են իրականացվում ՀՀ-ում երկրաջերմային էլեկտրակայանների կառուցման ծրագրերի փաթեթային լուծման համար՝ «Ջերմաղբյուր» և «Կարկառ» տեղանքների համար մեկ միասնական ներդրողի ներգրավմամբ[10]։

Ռազմավարական տեսակետից վերականգնվող էներգետիկայի զարգացումը Հայաստանում այլևս կասկած չի հարուցում, հատկապես, եթե հաշվի առնենք նոր ատոմակայանի կառուցման անորոշ հեռանկարը, բնական գազի անխափան մատակարարման և գնային ռիսկերը, ինչպես նաև հիդրոէներգետիկայի ընդլայնման համար մեր ջրային ռեսուրսների սահմանափակ հնարավորությունները։ Իր հերթին՝ վերականգնվող էներգետիկայի համար, հատկապես հեռանկարային համարվող արևային կայանների և հողմնային էներգետիկայի կողքին, մեծ ուշադրություն պետք է հատկացվի երկրաջերմային ռեսուրսների յուրացմանը, որը վերը նշված ռեսուրսների նկատմամբ ունի իր առավելությունները և միաժամանակ նաև թույլ կողմերը։

Հանրապետության տարածքում նորագույն հրաբխականության լայն տարածումը և տեկտոնական ակտիվությունը, ինչպես նաև խորքային տաք ջրերի բազմաթիվ երևակումները հուշում են երկրաջերմային խոշոր ռեսուրսների առկայության մասին։ Հայաստանում ամենազգալի չափով երկրաջերմային ռեսուրսները տեղաբաշխված են բարձր ջերմային հոսքի գոտում, որը ձգվում է երկրի կենտրոնական մասով՝ մոտավորապես հյուսիսարևմուտք-հարավարևելք ուղղությամբ[11]։ Արևելյան հրաբխային գոտում բարձր ջերմապարունակությամբ երկրաջերմային ռեսուրսների առկայություն նույնպես հնարավոր է[12]։

Հայաստանը ունի երկրաջերմային խոշոր պաշարների նախադրյալներ և բոլոր հեռանկարային վայրերում անհրաժեշտ է կատարել ավելի մեծ ծավալների երկրաբանահետախուզական աշխատանքներ։ Ամենահեռանկարային տեղամասերից են՝ Ջերմաղբյուրի, Կար-կարի, Գրիձորի, Սիսիանի, Վայոցսարի, Ակնալճի, հայկական ատոմակայանի, Մուխանի տեղամասերը[13]։ Այնումենայնիվ՝ Հայաստանում էներգետիկ նշանակության երկրաջերմային ռեսուրսների վատ ուսումնասիրված լինելու պատճառով ամբողջ ներուժի և զարգացման ուղղությունների մասին դեռևս շատ բան ասել չենք կարող։ Եվ այսպես, էներգիա ստանալու նպատակով երկրաջերմային ռեսուրսների յուրացումը Հայաստանում պայմանականորեն կարող ենք բաժանել երեք ուղղությունների՝

  • Ոչ խորը կամ մակերևույթամերձերկրաջերմային էներգետիկա՝ ապակենտրոնացված, փոքր և միջին հզորություններով կայանների ստեղծումով, որոնք կարող են օգտագործվել սեփականտների, շենքերի, հյուրանոցների, մանկապարտեզների, դպրոցների և այլ կառույցների հովացման, ջեռուցման և տաք ջրով ապահովելուհամար։ Այստեղ՝երկրի մակերևույթին մոտ տեղամասերում, ապարների 7-ից 12°C համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանը կարող է ջերմային պոմպի օգնությամբ վերափոխվել և օգտագործվել էներգետիկ նպատակներով։ Հիմնական թերությունը՝ ծախսատարէ, առավելությունը՝ անկախ բնակլիմայական պայմաններից և օրվա հատվածից կարող են կիրառվել ցանկացած պայմաններում, բնապահպանական տեսակետից բարենպաստ են, ապահովում են երկարատև և կայուն ջերմային էներգիա, հովացում և տաք ջուր։ Կարող են աշխատել նաև համակցված՝ արեւային և հողմնային փոքր հզորության սարքավորումների հետ, որի արդյունքում այդ կայանների արդյունավետությունը ավելի է մեծանում։
  • Երկրորդ ուղղությունը, դա մեծ խորություններում գտնվող (սովորաբար 400մ-ից խորը), սակայն ցածր ջերմապարունակություն (40-1000C) ունեցող հիդրոթերմալ ռեսուրսներից էներգիա արտադրող կենտրոնացված ջերմային կայանների զարգացումն է։ Այստեղ նույնպես մեծ ներդրումների անհրաժեշտություն կա, սակայն պետք է հաշվի առնել, որ ցածր ջերմապարունակություն ունեցող ռեսուրսները ավելի տարածված են և սրանց կարևորությունը կիրառման տեսակետից ավելի է մեծանալու, այդ թվում՝ հեռանկարային են նաև ապագայում էլեկտրաէներգիա ստանալ ուտեսակետից։
  • Երրորդ ուղղությունը, դա խորը երկրաջերմային ռեսուրսներից էլեկտրաէներգիայի արտադրությունն է՝ խորը (400-3000մ) և շատ խորը (3000-6000մ և ավել) խորություններից տաք և գերտաք ջերմապարունակության հիդրոթերմալ ռեսուրսներից (100°C-ից մինչև 350°C) էլեկտրաէներգիա, ինչպես նաև կոմբինացված՝ էլեկտրաէներգիա և ջերմային էներգիա արտադրող կենտրոնացված կայանների կառուցումն է։ Ինչպես նշելենք արդեն, սրանք իրենց հերթին լինում են չոր գոլորշով, թաց գոլորշով, բինարային ցիկլով, ինչպես նաև համակցված կայաններ։

Իր հերթին՝ Հայաստանում էլեկտրաէներգիա ստանալու նպատակով կարող են գործել երկրաջերմային ռեսուրսների զարգացման 3 հնարավոր տարբերակներ (բայց ոչ սցենարներ)։ Առաջին դեպքում դա գոլորշու 180-350°C բարձր ջերմաստիճանի առկայությամբ ռեսուրսներից էլեկտրաէներգիա արտադրվող չոր գոլորշու կայաններն են։ Սովորաբար այս կայանները ունենում են մեծ հզորություն և արտադրողականություն։ Հատկապես տարածված են Իտալիայում։ Հայաստանում նույնպես հնարավոր են չոր գոլորշու ռեզերվուարների առկայություն։

Երկրորդ տարբերակը ենթադրում է թերմալ ջրերի (ջերմաջրերի) 180°C-ից բարձր ջերմաստիճան ունեցող ռեսուրսներից էլեկտրաէներգիայի ստացում, որի դեպքում կիրառելի կլինեն թաց գոլորշու տեխնոլոգիաները, որոնց կայանները նույնպես ունենում են մեծ հզորություններ և մեծ արտադրողականություն, հետեւաբար՝ ավելի ցածր ինքնարժեք։ Երրորդ տարբերակի դեպքում, երբ ջերմաջրերի ջերմաստիճանը համեմատաբար ցածրէ (100-180°C), այդ ժամանակ կիրառելի են բինարային ցիկլային տեխնոլոգիաներ։ Այստեղ կարող են օգտագործվել Kalina կամ Organic RankineCycle (ORC) տեխնոլոգիաները։ ORC կամ Kalina ցիկլի սարքավորումների օգտագործումը Հայաստանում կարող է տն-տեսական առումով որոշակի արդարացված լինել, երբ ջերմաջրերի ջերմաստիճանը լինի գոնե 150-180°C սահմաններում։ Ավելիցածրի՝100-150°C դեպքումդրանքվիճարկելիեն։ Ցածր ջերմաստիճանի ջերմաջրերի՝ 110°C դեպքում կիրառելի է նաև Կալեքս տեխնոլոգիան։ Բոլոր դեպքերում, բինարային կայանները, ավելի կապիտալատար են և ծախսերը ավելի բարձր են։ Եթե թաց(ֆլեշ) գոլորշու կայանների դեպքում Հայաստանում գուցե և տնտեսապես հնարավոր է կոմերցիոն նպատակներով էլեկտրաէներգիայի ստացումը, ապա բինարային կայանների դեպքում՝ առանց պետական օժանդակության և ֆինանսական աջակցության մեխանիզմների, միանշանակ, դրանք շահույթով չեն կարողանա աշխատել։ Բինարային տեխնոլոգիաների նախագծման և շահագործման մեծ փորձառությունուն են գերմանացիները, որոնց փորձառությունը կարող է օգտակար լինել նաև Հայաստանի համար[14]։

Հայաստանում տեսականորեն կիրառելի են նաև պետրոթերմալ ռեսուրսների յուրացման համակարգերի՝ Stimulated Geothermal Systems (SGS) շահագործումը, քանի որ մեզ մոտ բացի չոր գոլորշու ռեզերվուարներից, թաց ջրագոլորշու տաք խառնուրդների հանքավայրերից, թերմալ ջրերի հանքավայրերից առկա են նաև չոր, տաք ժայռային ապարների շերտեր, որոնք տաքանում են մագմայի միջոցով և մագմային օջախներ՝ մինչեւ 1300 ̊C ջերմաստիճան հալեցված լեռնային ապարներով, որոնք իդեալական պայմաններ են ստեղծում վերը նշված համակարգերի շահագործման համար, թեև սրանք ամենաթանկարժեք և ծախսատար կայաններն են։ Տևողությունը։ Երկրաջերմային կայանների նախագծերի իրականացումը՝ գաղափարից մինչև գործարկում սովորաբար տևում է 5-ից 7 տարի, իսկ կայանների շահագործումը` 30 տարի և ավել։ Երկրաջերմային ռեսուրսների հետազոտման և զարգացման փուլերը հիմնականում բաղկացած են լինում հետևյալ 8 փուլերից [15]՝

1. Նախնականուսումնասիրություն(Preliminary Survey),

2. Հետազոտում (Exploration), այստեղիրա-կանացվումէնաեւնախնականգնահատմանկամ Prefeasibility փուլը,

3. Փորձարկմանհորատում (Test drilling),

4. Նախագծիվերանայում, պլանավորումեւիրագործելիությանգնահատում (Project review and planning, Feasibility),

5. Զարգացում (Field development),

6. Էլեկտրակայանիկառուցում (Power Plant Construction),

7. Գործարկում (Commissioning),

8. Շահագործում (Operation):

Այս ամբողջ գործընթացում, կարևոր է նաև երկրաջերմային նախագծի իրականացման համար հիմնական թույլտվությունների ապահովումը, որոնց ձեռքբերման բարդությունները երկրաջերմային էներգետիկայի զարգացման հիմնական խոչընդոտներից են համարվում։ Դրանք են՝ջրային, հողային և լեռնհատկացման իրավունքները, հետախուզման թույլտվությունները, շահագործման թույլտվությունները, հորատանցքերի անցկացման թույլտվությունը, ինչպես նաև էլեկտրակայանների կառուցման և գործունեության համար թույլտվությունները։ Կարևոր խնդիրներից է համարվում նաև բնօգտագործման և բնապահպանական վճարների որոշումը, շրջակա միջավայրի վրա ազդեցության գնահատման և փորձաքննության (ՇՄԱԳ) կամ միջազգային կիրառություն ունեցող բնապահպանական և սոցիալական ազդեցության գնահատման (ԲՍԱԳ) իրականացումը։ Սովորաբար, երկրաջերմային կայանների գործունեությունը պահանջում է զգույշ մենեջմենթ, իսկ ժամանակի ընթացքում անընդհատ օպտիմալացում։ Բոլոր դեպքերում երկրաջերմային կայանների կառուցման համար մի քանի տասնյակ կամ հարյուրավոր միլիոն դոլար ներդրումներ պետք է ապահովել։ Ինչպես օրինակ, Ջերմաղբյուրի երկրաջերմային 25 ՄՎտ հզորությամբ, 194,4 մլն. կՎտ.ժ արտադրողականությամբ կայանի ներդրումների համար պահանջվումէ՝ 44 մլն. ամերիկյան դոլար, որտեղ ջերմաջրերի ջերմաստիճանը 2500-3000 մետրի վրա կանխատեսվում է 250°C: Իսկ 28,5 ՄՎտ հզորությամբ, 220-250 մլն.կՎտ.ժ տարեկան արտադրողականությամբ Կարկարի էներգակայանի համար անհրաժեշտ է 100 մլն. ամերիկյան դոլար[16]։ Կարկարի տեղամասում արդեն հորատված հետախուզական B-1 հորատանցքի 1460 մ խորության վրա ջերմաջրերի առավելագույն ջերմաստիճանը կազմել է մոտ 116°C, իսկ որոշակի հեռավորության վրա հորատված B-2 հորատանցքում 1600 մետր խորության վրա այն կազմել է մոտ 124°C, որտեղ, կոմերցիոն նպատակներով օգտագործելու համար, հորատանցքերումջրի քանակությունը բավականի ցածր է։ Եթե հետագա հետախուզական աշխատանքների արդյունքում փաստացի տվյալները չհամապատասխանեն կանխատեսվող տվյալներին, ապա, լավագույն դեպքում, հնարավոր կլինի բինարային կայանի օգտագործումը, որի դեպքում հզորությունը և արտադրվող էլեկտրաէներգիայի քանակը ավելի ցածր կլինեն, իսկ ներ-դրումային և գործառնական ծախսերը՝ համեմատաբար բարձր։ Անկախ ամեն ինչից՝ ընդհանուր պատկերը իմանալու համար պետք է այդ ռեսուրսների ներուժի բացահայտման մեծածավալ երկրաբանահետախուզական աշխատանքների իրականացում։

Հաջորդ փուլում պետք է առանձնացնել ամենահեռանկարային տեղամասերը և այդտեղամասերի համար ապահովելնախագծերի տնտեսական և ֆինանսական կենսունակության վերլուծություններ։ Անհրաժեշտ է կազմել էլեկտրաէներգիայի ծախսերի կառուցվածքը և դրանց վճռորոշ բաղադրիչները, որի միջոցով պետք է պարզվի, թե ինչ միջոցառումներ պետք է իրականացվեն երկրաջերմային ռեսուրսների յուրացումը տնտեսապես նպատակահարմար դարձնելու համար։ Կարևոր է, որ երկրաբանահետախուզական դրական արդյունքների դեպքում սահմանվի ամենաքիչը 9-10 ամերիկյան ցենտին համարժեք սակագին (43-48 դրամ) 1 կՎտ.ժ-ի երկրաջերմային էլեկտրաէներգիայի համար, որը համարժեք կլինի, կամ գոնե ոչ ցածր կլինի Հայաստանում հաստատված մյուս վերականգնվող էներգիայի աղբյուրների սակագներից։

Երկրաջերմային էլեկտրակայանները, իհարկե, կարող են Հայաստանի համար էներգիայի մատակարարման տնտեսական և ֆինանսական առումով կենսունակ և կոմեր-ցիոն լինել, եթե տեղանքի երկրաջերմային ռեսուրսի ջերմաստիճանը 250-300°C-ից բարձր լինի։ Եթե առկա է թերմալ ջրերի բարձր ջերմաստիճան, անհրաժեշտ ծավալի հեղուկի արտահոսք, ապա կարող է կառուցվել թաց գոլորշու (ֆլեշ) ցիկլի էլեկտրակայան։ Ենթադրվում է, որ ֆլեշ ցիկլի տեխնոլոգիայի դեպքում 1 կՎտ էլեկտրաէներգիայի արժեքը կտատանվի՝ 0,04-0,07 դոլարի սահմաններում։ Իսկ Ֆլեշ տեխնոլոգիաների էլեկտրակայանի ներդրումային ծախսերը կկազմեն՝ 2-3 միլիոն ամերիկյան դոլար 1 ՄՎտ հզորության համար, իսկ բինարային կայանի դեպքում 3-4 մլն դոլար 1 ՄՎտ-իհամար։

Ներդրումների համար պետք է երկրաջերմային ռեսուրսների առկայություն և շահութաբերություն ապահովող հաստատված նախագիծ։ Այս ռեսուրսների գնահատման համար իրականցվում են հետախուզման, հորատման աշխատանքների զգալի ծախսեր, իսկ արդյունքները ռիսկային են և դա էլ հաճախ պատճառ է լինում ներդրումներից հրաժարվելու համար և բանկերը, սովորաբար, դժվարությամբ են վարկեր տրամադրում։ Դրա համար, ներդրողները նախօրոք պետք է ձեռք բերեն ֆինանսավորման միջոցներ տարբեր աղբյուրներից՝ գոնե սկզբնական փուլերում որոշակիա շխատանքներ իրականացնելու համար։ Կառավարությունը կարող է ռիսկը և ծախսերը նվազեցնել տարբեր եղանակներով։ Կարող են ստեղծել պետական ընկերություններ, որոնք հետախուզում և շահագործում են երկրաջերմային ռեսուրսները, հետագայում` այն մասնավոր ընկերություններին, որոնք ցանկություն ունեն զբաղվելու այս բիզնեսով, խրախուսելու, ինչու չէ նաև փոխանցելու համար։ Կամ այլ եղանակ է, մասնավոր ընկերության հորատման ծախսերի մի մասը պետության կողմից իր վրա վերցնելը կամ պետություն մասնավոր սխեմաներով ռիսկերի կառավարումը։ Հորատման տվյալների, երկրաջերմային համակարգերի և գրունտային ջրերի կոնցեպտուալ մոդելների առկայության դեպքում, ռիսկերը կարող են նվազել և ֆինանսական խոչընդոտները կարող են վերանալ՝ դրանով նպաստելով ռեսուրսների յուրացման արագացմանը։

Կանխատեսումները թույլ են տալիս ենթադրել, որ Հայաստանում երկրաբանական պայմանները բարենպաստ կլինեն այս ռեսուրսներից արդյունաբերական մակարդակով էներգիայի ստացման համար։ Բացի այդ, երկրաջերմային էներգիայի նախագծերի տնտեսական կենսունակության համար անհրաժեշտ են՝ ճիշտ ընտրված տեխնոլոգիաներ և անհրաժեշտ տնտեսական քաղաքականություն, որտեղ նախ և առաջ կարևորվում է սակագնային քաղաքականությունը և հարկային քաղաքականությունը, ինչպես նաև աջակցության տարբեր ձևերը։ Բոլոր տեսակի երկրաջերմային էներգակայանների դեպքում էլ անհրաժեշտ է պետության աջակցությունը։ Հայաստանում անհրաժեշտ է մշակելնաև մակերևույթամերձ (ոչ խորը) երկրաջերմային էներգետիկայի զարգացման հայեցակարգ[17]։

Ավանդական էներգետիկ արդյունաբերության գերիշխող ճյուղերից յուրաքանչյուրն ունի որոշակի ռիսկայնություն, այդ տեսակետից այլընտրանքային էներգետիկայի (հատկապես վերականգնվող էներգետիկայի) կայացումը և զարգացումը կասկած չի հարուցում, առավել ևս, որ դա տեղի է ունենալու «սեփական ռեսուրսների»՝ հատկապես արևային, հողմնային և երկրաջերմային անսպառ ռեսուրսների հենքի վրա։ «Ատոմակայանին այլընտրանք» չկա կամ «բնական գազին այլընտրանք չկա» մտածելակերպից վերջապես պետք է հրաժարվել և խնդիրը ավելի լուրջ և ռազմավարական տեսանկյունից դիտարկել։ Հայաստանի հողմային, արևային և երկրաջերմային էներգիայի աղբյուրներն ունեն ներուժ, որոնք արդյունավետ օգտագործման դեպքում կարող են զգալի ավանդ ունենալ մեր երկրի էներգետիկ անվտանգության ապահովման համար։ Հենց սկզբից նշենք, որ պետք չէ պատրանքներին տրվել, նույնիսկ այլընտրանքային էներգետիկայի զարգացման համար կատարյալ պայմանների ապահովման դեպքում, այն երկար ժամանակ չի դառնալու Հայաստանի էներգետիկ հզորությունների ձևավորման հիմնական աղբյուրը, սակայն կարող է լինել դրա մի կարևոր ուղղությունը և աստիճանաբար տասնյակ տարիների ընթացքում ձեռք բերել գերակշռող դեր, հատկապես էլեկտրաէներգիայի ստացման ոլորտում։

Վերականգնվող էներգիայի աղբյուրներից Հայաստանում հատկապես հեռանկարային են համարվում հողմակայանները։ Արևային ֆոտովոլտայիկ կայանները թեև կապիտալատար և թանկ տեխնոլոգիաներ են, սակայն միջնաժամկետ և երկարաժամկետ հեռանկարում դրանք անկասկած արդյունավետ և տնտեսապես շահավետ կլինեն։ Արևային էներգիայի այլ տեխնոլոգիաները նույնպես հեռանկարային են մեր տնտեսության համար, նույնիսկ ներկա պայմանների համար որոշ տեսակի տեխնոլոգիաների շահագործումը ձեռնտու է։ Երկրաջերմային էներգիայի ներուժի յուրացման դեպքում, այն նույնպես էապես կնպաստի էներգետիկ անվտանգությանը։

Բացի վերականգնվող էներգետիկայի զարգացումից Հայաստանի էլեկտրաէներգիայի, ջերմային և տրանսպորտի էներգետիկ պահանջները բավարարելու համար, էներգետիկայի զարգացման առաջնահերթությունների մեջ են մտնում՝ նոր ատոմակայանի կառուցումը, նոր գազապահեստարանների կառուցումը, Իրան-Հայաստան գազամուղի ազգայնացումը, Իրան-Հայաստան նավթամուղի կառուցումը, Մեղրի, Շնող և Լոռիբերդի միջին հզորության ՀԷԿ-երի կառուցումը, էներգախնայող և ռեսուրսախնայող համակարգերի համատարած գործարկումը։ Վրաստանի, Իրանի և Եվրամիության հետ էներգետիկ համագործակցության խորացումը նույնպես գերակայություն է։ Իսկ վերականգնվող էներգետիկայի ոլորտում շեշտադրումը պետք է դնե լառաջին հերթին հողմակայանների կառուցման, ինչպես նաև արևային ֆոտովոլտայիկ կայանների, արևային կենտրոնացված ջերմային կայանների, ինչու չէ նաև երկրաջերմային կայանների կառուցման վրա։ Անհրաժեշտ է խթանել էներգախնայողության տեխնոլոգիաների, ինչպես նաև տարբեր տեսակի թափոնների մշակման Waste to energy տեխնոլոգիաների, հատկապես կենսազանգվածից էներգիայի ստացման և կենսավառելիքի ստացման տեխնոլոգիաների կիրառումը[18]։

Ամբողջ աշխարհում արագ տեմպերով հատկապես մեծանում են հողմակայանների, ՓՀԷԿ-երի, արեւային ֆոտովոլտայիկ կայանների, երկրաջերմային և կենսազանգված ստացող կայանների հզորությունները, միաժամանակ նվազում են վերականգնվող էներգիայի տարբեր տեսակների ստացման շահագործական ծախսերը, ինչը կարևոր փաստարկ է մեզ մոտ հատկապես հողմային, արևային, երկրաջերմային տեխնոլոգիաների ներդրման և զարգացման համար։ Միաժամանակ ավելանում են այդ կայանների օգտակար գործողության գործակիցները և հզորությունները։ Վերականգվող էներգիայի միջազգային գործակալության տվյալների համաձայն (IRENA-International Renewable Energy Agency), ամբողջ աշխարհում վերականգնվող էներգետիկան շարունակում է արագ զարգանալ և նորագույն տեխնոլոգիաների լայնածավալ ներդրումները նվազեցնում են վերականգնվող էներգիայի աղբյուրներից էներգիայի ստացման ծախսերը։ Միայն 2015թ.-ին շարք են մտել 66,3 ԳՎտ հզորությամբ նոր հողմակայաններ (աճը նախորդ տարվա համեմատ 18,4  %), արևային ֆոտովոլտայիկ (ՖՎ) կայաններ՝ 47,4 ԳՎտ հզորությամբ (աճը27,5%), փոքր հիդրոէլեկտրակայաններ՝ 3,2 ԳՎտ հզորությամբ (աճը 11,5%), կենսազանգված ստացող կայաններ՝ 4,9 ԳՎտ հզորությամբ (աճը 5,3  %) և երկրաջերմային կայաններ՝ 1,6 ԳՎտ հզորությամբ (աճը 14%)։ Ներկա պահին հողմակայանների գումարային հզորությունը ամբողջ աշխարհում կազմում է 416,6 ԳՎտ, արևային կայանները՝ 223,9 ԳՎտ, փոքր հիդրոէլեկտրակայանները՝ 31ԳՎտ, կենսաէներգիա մշակող կայանները (կենսազանգված և կենսագազ)՝ 102,8 ԳՎտ և երկրաջերմային կայաններ՝ 13,3 ԳՎտ հզորութ-յուն[19]։

Էլեկտրաէներգիայի ստացման ծախսերը ամբողջ աշխարհում հիմնականում նվազման միտումներ են ցույց տալիս, օրինակ երկրաջերմային էներգիայի ստացման ծախսերը ներկայումս տատանվում են 7-8 ցենտ/կՎտ.ժ, հողմային էներգիայինը ափամերձ ջրերում՝ 6-7,1 ցենտ/կՎտ.ժ, իսկ ցամաքում՝ 15,7-15,9 ցենտ /կՎտ.ժ, արև ային ֆոտովոլտայիկ կայաններինը՝ 12,6-28,5 ցենտ/կՎտ.ժ, իսկ արևային ջերմային էներգիայի կայաններինը՝ 24,5-33,1 ցենտ/կՎտ.ժ սահմաններում։ Դա այն դեպքում, երբ երկրաջերմային էներգիայի ծախսերը ընդամենը 8-10 տարի առաջ տատանվում էին 10-13 ցենտ/կՎտ.ժ, հողմայինը ափամերձ ջրերում՝ 9-13 ցենտ/կՎտ.ժ, արևային ՖՎ-ը՝ 40-47 ցենտ/կՎտ.ժ սահմաններում։ Ամենաթանկ էլեկտրաէներգիա ներկայումս ապահովում են արևային ՖՎ և արևային կայանները, իսկ ամենացածր՝ երկրաջերմային կայանները և ծովային ափամերձ հողմնային կայանները[20]։

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  1. Economic analysis of geothermal energy provision in Europe ENGINE – Enhanced Geothermal Network of Europe, Workpackage 5 – Deliverable D35
  2. RENEWABLES 2018, Global Status Report, Ren 21, www.ren21.net
  3. Global Trends in Renewable Energy Investment 2018, http://www.fs-unep-centre.org (Frankfurt am Main)
  4. Երկրաջերմային ռեսուրսների յուրացման տնտեսական ասպեկտները Հայաստանում
  5. IRENA, Geothermal Power: Technology Brief, International Renewable Energy Agency, 2017
  6. IRENA (2018), Renewable Power Generation Costs in 2017, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi.
  7. IRENA (2018), Renewable Power Generation Costs in 2017, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi.
  8. RENEWABLES 2018, Global Status Report, Ren 21, www.ren21.net
  9. Geothermal Investment Guide, November 2013, Authors: M. Serdjuk (GGSC), P. Dumas & L. Angelino (EGEC), L. Tryggvadóttir (Mannvit)
  10. http://www.minenergy.am/page/467
  11. Հովհաննես Ազիզբեկյան, Խաչիկ Ստամբոլցյան, Երկրաջերմային էներգիայի ուսումնասիրման և հայտնաբերման հեռանկարները Հայաստանի տարածքում, Իրատես, 2015
  12. Moushegh Badalyan, GEOTHERMAL FEATURES OF ARMENIA: A COUNTRY UPDATE, Institute of Geophysics and Engineering Seismology of the National Academy of Science of Armenia, Leningradian St., Giumri, 377501, Republic of Armenia, , Proceedings World Geothermal Congress 2000, Kyushu - Tohoku, Japan, May 28 - June 10, 2000
  13. Հովհաննես Ազիզբեկյան, Խաչիկ Ստամբոլցյան, Երկրաջերմային էներգիայի ուսումնասիրման և հայտնաբերման հեռանկարները Հայաստանի տարածքում, Իրատես, 2015
  14. Երկրաջերմային (գեոթերմալ) ռեսուրսների յուրացումը Գերմանիայում և գերմանական փորձի կիրառման հնարավորությունները Հայաստանում, Սարգիս Սարգիս Մանուկյան, Սոնա Բաղդասարյան, «Այլընտրանք» գիտական հանդես, 2018, N4
  15. Best Practices Guide for Geothermal Exploration, IGA, Germany, 2014
  16. http://investmentprojects.am/
  17. Երկրաջերմային ռեսուրսների յուրացման տնտեսական ասպեկտները Հայաստանում, 2019
  18. Երկրաջերմային (գեոթերմալ) էներգետիկայի զարգացման հեռանկարները Հայաստանում
  19. RENA-International Renewable Energy Agency, http://resourceirena.irena.org/gateway/dashboard/?topic=4&subTopic=17
  20. The Economic Costs and Benefits of Geothermal Power, Written by Benjamin Matek and Karl Gawell, Geothermal Energy Association, June 2014