Ученые Томского политехнического университета ввели в опытную эксплуатацию первую в России геотермальную тепловую станцию, работающую на воде рекордно низкой температуры — от 60 °C.
В запуске приняли участие и.о. ректора ТПУ Леонид Сухих, губернатор Томской области Владимир Мазур и советник губернатора Камчатского края Александра Лебедева.
Станция «холодного» типа размещена в поселке Белый Яр на севере Томской области и предназначена для автономного энерго- и теплоснабжения удаленных северных территорий. Ее мощность составляет 25 кВт. Опытная эксплуатация продлится не менее полугода для проверки объекта на бесперебойность, безопасность и автономность. Проект реализован при поддержке федеральной программы Минобрнауки «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети».
«Томская область — научный регион, где не просто активно развивают и совершенствуют новые технологии, но и внедряют их. Три года назад, когда мы начинали это проект, мы хорошо понимали, зачем мы это делаем. Томская область — регион с большой территорией, имеющий отдаленные населенные пункты и промышленные площадки предприятий. На территории области располагаются отработанные нефтяные скважины, которые подходят для развития геотермальной энергетики. Подобные объекты должны быть востребованы уже сегодня, они просто обязаны работать на экономику региона», — рассказал Владимир Мазур.
В Белый Яр станция была доставлена из кампуса ТПУ, где успешно работала в тестовом режиме девять месяцев. Теперь она установлена непосредственно у геотермальной скважины на исследовательском полигоне вуза «Чистая энергия». Конструкция включает основной энергоблок и два вспомогательных модуля: центр управления и систему очистки геотермального флюида. Станция использует преимущественно отечественные компоненты и предназначена для автономной работы под дистанционным управлением.
Ключевой особенностью установки является применение органического цикла Ренкина, что позволяет использовать низкотемпературные скважины. В отличие от традиционных геотермальных станций, требующих сухого пара при температуре выше 150 °C (в России действуют четыре подобные станции — на Камчатке и Курильских островах.), здесь ключевую роль играет фреон. Он кипит при температуре от 47 °C, превращается в газ и приводит в действие винтовой детандер, вырабатывающий электроэнергию. Для работы ученые ТПУ выбрали экологически безопасный фреон марки R245fa.
«Когда мы начинали работу над проектом в 2022 году, по мировым данным, минимальная температура воды, с которой работали другие исследователи с циклом Ренкина, была 115 градусов Цельсия. Сейчас в 2025 году есть данные о 90 градусах Цельсия. В ходе экспериментов наш опытный образец работал от 60 градусов. Этого удалось добиться за счет особенностей конструкции станции. Вторая важная особенность станции — мы используем не турбину, а винтовую пару — детандер — для выработки энергии. Турбина крайне прихотливая и чувствительная часть конструкции, а винтовая пара — это просто, надежно и гораздо дешевле», — отметил руководитель проекта, доцент Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова Станислав Янковский.
По словам специалиста, после очистки в системе станции геотермальную воду можно использовать для отопления и даже для питья — после очистки. Пока что вода будет сливаться в грунт.
«Задача на 2026 год — станция мощностью в два раза больше опытного образца, на 50 киловатт. Рассчитываем ее испытать на Камчатке. И уже в 2027 году создать станцию на 250 киловатт. При такой мощности станция уже сможет принести реальный социальный и экономический эффект и для жителей отдаленных районов, и для индустрии — как альтернатива использованию дизельных генераторов на промыслах», — отметил и.о. ректора ТПУ Леонид Сухих.
Наиболее перспективной сферой применения таких станций является нефтяная отрасль. Они могут заменить дизельные электростанции на удаленных промыслах. В России насчитывается около 40 000 обводненных горячих скважин, где воды уже больше, чем нефти, и которые подходят для размещения подобных установок после их масштабирования до 1 МВт.
Ранее ученые ТПУ проанализировали и собрали в единую карту наиболее перспективные для развития технологии регионы, среди которых Камчатка, Сахалин, Курилы, Северный Кавказ и Западная Сибирь, а также ряд зарубежных стран.
«Такие станции дают надежду и вызывают интерес. Для Камчатки геотермальная энергетика — базовая: у нас в крае почти 30 процентов на возобновляемой энергетике, и мы намерены довести эту долю до 50 процентов, поэтому мы следим за научными открытиями Томской области и надеемся на дальнейшее сотрудничество», — прокомментировала советник губернатора Камчатского края Александра Лебедева.
Планируется, что станция на 50 киловатт пройдет испытания именно на Камчатке.
