Создание комплекса производства тепловой и электрической энергии на основе геотермальных вод Жаркентской впадины

M.K.  Абсаметов; В.Д.  Вялов; Д.К.  Аденова; А.М.  Байкадамова

doi:10.51301/ejsu.2025.i4.06

Авторы

M.K. Абсаметов Институт гидрогеологии и геоэкологии им. У.М. Ахмедсафина, Казахстан
В.Д. Вялов Институт гидрогеологии и геоэкологии им. У.М. Ахмедсафина, Казахстан
Д.К. Аденова Институт гидрогеологии и геоэкологии им. У.М. Ахмедсафина, Казахстан
А.М. Байкадамова Институт гидрогеологии и геоэкологии им. У.М. Ахмедсафина, Казахстан

DOI:

https://doi.org/10.51301/ejsu.2025.i4.06

Ключевые слова:

Жаркентская впадина, геотермальные воды, геотермальный технопарк

Аннотация

Объектом настоящего исследования выступают возобновляемые источники энергии в Республике Казахстан, с акцентом на геотермальные ресурсы Жаркентского месторождения. Геотермальная энергия представляет собой перспективное направление в обеспечении энергетической независимости и устойчивого развития, особенно в условиях необходимости декарбонизации экономики и снижения зависимости от ископаемых видов топлива. Целью данной работы является разработка и научное обоснование интегрированного комплекса по производству тепловой и электрической энергии на основе геотермальных ресурсов Жаркентского месторождения. В процессе исследования проведен анализ гидрогеотермальных характеристик месторождения, оценен энергетический потенциал существующих геотермальных скважин, а также осуществлён выбор наиболее эффективных технологий, включая бинарные геотермальные установки, теплонасосные системы и системы прямого теплоснабжения. Проведено технико-экономическое обоснование предложенных решений с учётом климатических, геологических и инфраструктурных особенностей региона. Результаты исследования могут быть применены при разработке пилотных проектов в сфере геотермальной энергетики, а также в рамках государственной стратегии перехода к «зелёной» экономике. Предлагаемый комплекс способен повысить энергетическую устойчивость Жетысуской области и стать примером для внедрения аналогичных решений в других регионах Казахстана.

Библиографические ссылки

Bondarenko, N.M., Zhevago, V.S. & Kan, M.S. (1981). Ther-mal anomalies of groundwater in Kazakhstan. Alma-Ata: «Sci-ence» of the Kazakh SSR

Report of JSC «Kazakh Institute of Oil and Gas». (2006). Pilot project for exploration work on geothermal waters, including the survey of 40 wells that have discovered geothermal waters and the preparation of a feasibility study for their use. Astana

Dzhakelov, A.K. (1993). Formation of underground waters of the Chu-Sarysu artesian basin, their resources and prospects for use. Almaty: Gylym. Retrieved from: https://search.rsl.ru/ru/record/01000594988?ysclid=mc1swfof7n833755399

Sagin, J., Adenova, D., Tolepbayeva, A. & Poryadin, V. (2017). Underground water resources in Kazakhstan. International Journal of Environmental Studies, 74(3), 386-398. https://dx.doi.org/10.1080/00207233.2017.1288059

Gleick, P.H. (1998). The human right to water. Water Policy, 1(5), 487-503. https://doi.org/10.1016/S1366-7017(99)00008-2

Ingrao, C., Strippoli, R., Lagioia, G. & Huisingh, D. (2023). Water scarcity in agriculture: An overview of causes, impacts and approaches for reducing the risks. Heliyon, 9(8), e18507. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e18507

Tikhonov, A.N., Shvetsov, P.F. & Dvorov, I.M. (1990). Study and use of geothermal resources in the USSR. Fundamental and applied hydrothermy: Materials of the visiting session of the Scientific Council of the USSR Academy of Sciences on geothermal research. Alma-Ata: Science

Butuzov, V.A., Tomarov, G.V. & Shetov, V.Kh. (1989). Geo-thermal heat supply system using solar energy and heat pumps. Nauka Publishing House, Moscow

Unfried, K., Kis-Katos, K. & Poser, T. (2022). Water scarcity and social conflict. Journal of Environmental Economics and Management, 113, 102633. https://doi.org/10.1016/j.jeem.2022.102633

Boguslavsky, E.I. (1995). Evaluation of technical and economic parameters and indicators of geothermal heat supply systems in various conditions of Russia. International symposium «Prob-lems of geothermal energy

Arutyunyants, R.R., & Gokhberg, L.K. (1983). Justification of the search for thermal waters in the Alma-Ata artesian basin to determine the prospects and scale of their practical use for health resort purposes. Report «Geominvod»

Borisova, E.A. (2014). History of the development of conflicts over water resources in Central Asia in the post-Soviet period. East (Oriens), Series «International Relations», 2, 80-86

Nachtnebel, H.P. (2000). The Danube river basin environmental programme: plans and actions for a basin wide approach. Water Policy, 2(1-2), 113-129. https://doi.org/10.1016/S1366-7017(99)00025-2

Bishop, K., Lyon, S.W. & Dahlke, H.E. (2012). The relationship between land use and water. Eos, Transactions American Geo-physical Union, 93(28), 259. https://doi.org/10.1029/2012EO280004

Rosenfeld, L.M. (1952). Thermodynamic cycles of dynamic heating using the temperature difference of the cold season. Re-ports of the USSR Academy of Sciences, 82(3), 45-56

Svalova, V.B. (2009). Geothermal resources of Russia and their complex use. International Scientific Journal for Alternative En-ergy and Ecology, 7(75)

Gareev, A.M., Farkhutdinov, A.M., Farkhutdinov, I.M. & Cherkasov, S.V. (2014). Current state and prospects for the use of thermal power waters of the Russian Federation (on the ex-ample of the Khankalskoe deposit). Bulletin of the Bashkir Uni-versity, 19(3), 1-8

Farkhutdinov, A.M., Khamitov, I.Sh., Cherkasov, S.V., Mintsaev, M.Sh., Zaurbekov, Sh.Sh., Shaipov, A.A. & Labaza-nov, M.M. (2017). Thermal groundwaters of the east circulau-sian artesian basin: economic aspects of use on the example of the Khankalskoe deposit. Bulletin of Tomsk Polytechnic Univer-sity. Georesources Engineering, 328(1), 50-61

Dakik, B.A. (2025). Geothermal energy: potential, problems and development prospects. Young Scientist, 25(576), 27-36

Charity, M.N., Ujah, C.O., Asadu, C.O., Kallon, D.V.V. (2025). Exploring geothermal energy as a sustainable source of energy: A systemic review. Unconventional Resources, (6), 100149. https://doi.org/10.1016/j.uncres.2025.100149