Геотермальні ресурси

Геотерма́льні ресу́рси (від гео… і грец. Θερμός — теплий, гарячий) — теплові природні ресурси надр Землі, придатні для безпосереднього використання або перетворення на теплову й електричну енергію.

Історична довідка

Використання природних гарячих джерел відоме з доісторичних часів. Їх застосовували для купалень, лікування та опалення. Наукове вивчення геотермальних ресурсів почалося у 19 ст. з розвитком геології, геофізики й термодинаміки. Початок промислового використання геотермальної енергії пов'язаний з комуною Лардерелл (регіон Тоскана, Італія), де 1904 вперше одержано електроенергію з геотермальної пари, 1913 введено в дію першу у світі геотермальну електростанцію.

У 2-й половині 20 ст. геотермальна енергетика інтенсивно розвивалася у США, Новій Зеландії, Ісландії, Мексиці, Італії, Японії та на Філіппінах. На початку 21 ст. основним напрямом розвитку стали технології розширених геотермальних систем (англ. Enhanced Geothermal Systems, EGS), які дозволяють використовувати тепло гарячих сухих порід незалежно від наявності природних термальних вод.

Характеристика

Геотермальні ресурси є складниками мінерально-сировинних ресурсів земних надр. Представлені природною парою, термальними водами, гарячими водоносними горизонтами, гарячими сухими породами та магматичними системами. Геотермальні ресурси є практично невичерпним джерелом енергії у геологічних масштабах часу. Поширені на всіх континентах, однак їхня концентрація та доступність визначаються геологічною будовою території, величиною теплового потоку та глибиною залягання нагрітих порід. Найбільші високотемпературні ресурси приурочені до областей сучасного вулканізму, рифтових зон та молодих складчастих поясів. Низько- і середньотемпературні ресурси значно поширеніші й трапляються практично в усіх платформних областях.

Основними напрямами використання геотепла є: виробництво електроенергії; централізоване і місцеве теплопостачання; гаряче водопостачання; тепличне господарство; рибництво та аквакультура; промислові технології; рекреація і бальнеологія.

Геологічні умови формування

Геотермальні ресурси формуються внаслідок природного теплового режиму Землі, який визначається взаємодією кількох джерел внутрішнього тепла. Основними з них є залишкове тепло, що збереглося від часу формування планети, теплова енергія, яка виділяється під час радіоактивного розпаду ізотопів урану, торію та калію в земній корі і мантії, а також тепло, пов'язане із сучасними геодинамічними процесами (магматизмом, тектонічними рухами, метаморфізмом).

Найважливішою характеристикою теплового стану надр є геотермічний градієнт — швидкість зростання температури з глибиною. У середньому він становить близько 25–30 °С/км, однак може змінюватися від менш ніж 10 °С/км у давніх стабільних платформах до понад 100 °С/км у районах сучасного вулканізму та активної рифтової тектоніки.

Інший параметр — тепловий потік Землі, середнє значення якого на поверхні становить близько 87 мВт/м², а у геодинамічно активних областях може перевищувати 200–300 мВт/м².

Залежно від геологічних умов формуються різні типи геотермальних резервуарів:

• гідротермальні — природні водоносні горизонти, насичені гарячою водою;
• парогідротермальні — резервуари, що містять одночасно пару і гарячу воду;
• парові — природні поклади сухої або перегрітої пари;
• резервуари гарячих сухих порід (англ. Hot Dry Rock, HDR), у яких природний теплоносій практично відсутній;
• розширені геотермальні системи (EGS), створені штучно шляхом формування тріщинної проникності в гарячих малопроникних породах і організації циркуляції теплоносія між нагнітальними та видобувними свердловинами.

Потенціал ресурсів гарячих сухих порід у десятки разів перевищує потенціал традиційних гідротермальних родовищ. Розвиток технологій EGS розглядають як один із головних напрямів розширення географії геотермальної енергетики, оскільки дає можливість використовувати тепло глибоких горизонтів у будь-якому регіоні світу за наявності достатнього геотермічного градієнта.

Класифікація геотермальних ресурсів

Геотермальні ресурси класифікують за кількома ознаками. За температурою теплоносія:

• низькотемпературні (до 90 °С);
• середньотемпературні (90–150 °С);
• високотемпературні (понад 150 °С).

За геологічним типом:

• гідротермальні;
• парогідротермальні;
• ресурси гарячих сухих порід;
• магматичні геотермальні системи.

За способом використання:

• теплоенергетичні;
• електроенергетичні;
• комбіновані (когенераційні).

Правове регулювання

У більшості країн геотермальні ресурси є об'єктом державного регулювання. Їх використання регламентується гірничим законодавством, законами про відновлювані джерела енергії та екологічними нормативами.

В Україні правові засади освоєння геотермальних ресурсів визначаються Кодексом України про надра, законами України «Про альтернативні джерела енергії», «Про теплопостачання», «Про охорону навколишнього природного середовища» та іншими нормативно-правовими актами.

Геотермальні ресурси світу

Геотермальні ресурси використовують більш ніж у 90-та країнах світу, а виробництво електроенергії здійснюють приблизно у 30-ти. Найбільшими виробниками геотермальної електроенергії є США, Індонезія, Філіппіни, Туреччина, Нова Зеландія, Кенія, Мексика та Італія. Сукупна встановлена потужність геотермальних електростанцій перевищує 15 ГВт, а їхній коефіцієнт використання встановленої потужності досягає 80–95 % (один із найвищих серед відновлюваних джерел енергії).

Попри те, що у світовому виробництві електроенергії геотермальна енергетика забезпечує лише близько 0,3–0,4 %, у низці країн її значення є визначальним.

Країна	Частка геотермальної енергії
Ісландія	понад 25 % електроенергії; близько 90 % теплопостачання
Кенія	45–50 % електроенергії
Сальвадор	понад 20 %
Нова Зеландія	18–20 %
Філіппіни	близько 10 %

За прогнозами Міжнародного енергетичного агентства, розвиток технологій EGS та використання існуючих нафтогазових свердловин можуть у кілька разів збільшити світове виробництво геотермальної енергії до середини 21 ст.

Геотермальні ресурси України

Для України характерні переважно низько- та середньотемпературні геотермальні системи, пов'язані як із природними термальними водами, так і з глибокими колекторами, що можуть бути освоєні за допомогою сучасних технологій буріння та створення штучних геотермальних резервуарів.

Виокремлюють кілька основних геотермальних провінцій. З а к а р п а т с ь к а.  Найперспективніший район країни. Приурочений до Паннонського геотермального басейну. Характерними є підвищений тепловий потік (80–120 мВт/м²), температура пластових вод до 120‒140 °С та численні термальні джерела (Берегове, Косино, Велятино).

П е р е д к а р п а т с ь к а.  Пов'язана з Передкарпатським прогином. Геотермальні води температурою 40–100 °С використовують переважно для бальнеології та теплопостачання.

Д н і п р о в с ь к о-Д о н е ц ь к а.  Найбільша за площею перспективна провінція. На глибинах 4–6 км температури порід зазвичай становлять 110–170 °С, а в окремих геотермічних аномаліях можуть перевищувати 180 °С. Особливий інтерес становить використання вироблених нафтових і газових свердловин після завершення їх експлуатації.

П р и ч о р н о м о р с ь к а.  Охоплює Причорноморську западину та прилеглий шельф Чорного моря. Перспективна для використання термальних пластових вод і розвитку геотермального теплопостачання.

К р и м с ь к а. Пов'язана з альпійською складчастою областю та сучасною тектонічною активністю. Має значні ресурси термальних вод, однак їх сучасне освоєння істотно обмежене.

В Україні геотермальні ресурси використовують переважно для санаторно-курортного лікування, рекреації, тепличного господарства та локального теплопостачання. Геотермальні електростанції відсутні (станом на 2026).

Перспективи

Геотермальні ресурси вважають одним із найбільш перспективних видів відновлюваних енергетичних ресурсів завдяки їх практично безперервній доступності, незалежності від погодних умов і можливості забезпечувати базове навантаження енергосистем. Подальший розвиток геотермальної енергетики пов'язують із удосконаленням технологій глибокого буріння, підвищенням ефективності теплообміну та залученням до освоєння ресурсів, які раніше вважалися технічно або економічно недоступними.

Основними напрямами розвитку є:

• освоєння розширених геотермальних систем (EGS), що забезпечують використання тепла гарячих сухих порід;
• використання виснажених нафтових і газових родовищ та наявного фонду свердловин для видобування геотермальної енергії;
• будівництво бінарних геотермальних електростанцій, здатних ефективно працювати на низько- і середньотемпературних теплоносіях;
• розвиток геотермального теплопостачання міст і промислових підприємств;
• комплексне використання геотермальної енергії у поєднанні з іншими відновлюваними джерелами енергії та системами акумулювання теплоти.

Новим перспективним напрямом є створення штучних геотермальних резервуарів (англ. Artificial Geothermal Reservoirs, AGR), у яких циркуляція теплоносія організована у спеціально сформованих підземних колекторах. Такі системи (як подальший розвиток технології EGS) дають змогу ефективніше керувати процесами теплообміну, підвищувати коефіцієнт вилучення теплової енергії та розширювати можливості використання геотермальних ресурсів у регіонах зі складними геологічними умовами.

Додатково

Див. також:

• Геотермальна енергетика
• Геотермальна електростанція
• Геотермічний ступінь
• Води термальні
• Відновлювана енергетика;
• Надра Землі
• Тепловий баланс земної поверхні

Джерела

1. Про охорону навколишнього природного середовища: Закон України // Відомості Верховної Ради України , 1991, № 41, ст.546. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1264-12#Text
2. Кодекс України про надра // Відомості Верховної Ради України, 1994, № 36, ст.340. URL: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/132/94-%D0%B2%D1%80#Text
3. Про альтернативні джерела енергії: Закон України // Відомості Верховної Ради України., 2003, № 24, ст.155. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/555-15#Text
4. Про теплопостачання: Закон України // Відомості Верховної Ради України, 2005, № 28, ст.373. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2633-15#Text

Література

1. Гордієнко В. В., Гордієнко І. В., Завгородня О. В. Та ін. Теплове поле території України. Київ: Знання, 2002. 170 с.
2. Гордієнко В. В., Гордієнко І. В., Завгородня О. В. та ін. Геотермічний атлас України. Київ: Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, 2004. 60 с.
3. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Донбас, 2004. Т. 1. 640 с.
4. Tester J. W., Anderson B. J., Batchelor A. S., et al. The Future of Geothermal Energy: Impact of Enhanced Geothermal Systems (EGS) on the United States in the 21st Century. Cambridge, MA: Massachusetts Institute of Technology (MIT), 2006. 372 p.
5. Dickson M. H., Fanelli M. Geothermal Energy: Utilization and Technology. 2nd ed. London; New York: Routledge, 2013. 208 p.
6. Glassley W. E. Geothermal Energy: Renewable Energy and the Environment. 2nd ed. Boca Raton: CRC Press, 2015.
7. DiPippo R. Geothermal Power Plants: Principles, Applications, Case Studies and Environmental Impact. 4th ed. Oxford: Butterworth-Heinemann (Elsevier), 2016. 944 p.
8. Gordienko I. V., Gordienko V. V., Zavgorodnyaya O. V. Geothermal resources of Ukraine // Геофизический журнал. 2018. Т. 40, № 5. С. 269–285.
9. Lund J. W., Toth A. N. Direct utilization of geothermal energy 2020 worldwide review // Geothermics. 2021. Vol. 90. Article 101915.

Автор ВУЕ

В. С. Білецький

Покликання на цю статтю: Білецький В. С. Геотермальні ресурси // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Геотермальні ресурси (дата звернення: 11.10.2026).

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 05.08.2026