Geothermal resources of Kamchatka and the nearest prospects of their development

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The forecast geothermal resources of Kamchatka are sufficient to generate 3900 MW of electrical energy. The same resources for heat supply are estimated at a capacity of 1350 MWt (thermal). Thermohydrodynamic TOUGH2 modeling of exploitation of already identified productive hydrogeothermal reservoirs with installed energy properties allows us to predict: 1) the possibility of increasing the electrical performance of already operating areas of the Mutnovsky field up to 105 MW and the Pauzhetsky field up to 11 MW using binary technologies; 2) the possibility of increasing heat generation at the Paratunskoye field with submersible pumps up to 216 MWt, which will fully ensure the heat consumption of the district heating systems of Petropavlovsk-Kamchatsky.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. V. Kiryukhin

Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

Author for correspondence.
Email: avkiryukhin2@mail.ru
Russian Federation, bul’var Piipa 9, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006

V. M. Sugrobov

Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

Email: sugrvm@mail.ru
Russian Federation, bul’var Piipa 9, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006

References

  1. Барабанов Л.Н., Кирсанова Т.П., Пилипенко Г.Ф. и др. Использование гидрохимических данных для изучения гидротермальных систем // Изучение и использование геотермальных ресурсов в вулканических областях. М.: Наука, 1979. C. 124–153.
  2. Вакин Е.А., Декусар З.Б., Сережников А.И., Спиченкова М.В. Гидротермы Кошелевского вулканического массива // Гидротермальные системы и термальные поля Камчатки. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976а. C. 58–84.
  3. Вакин Е.А., Кирсанова И.Т., Кирсанова Т.П. Термальные поля и горячие источники Мутновского вулканического района // Гидротермальные системы и термальные поля Камчатки. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976б. C.85–114.
  4. Кирсанова Т.П. Гидротермы Киреунской долины в Срединном хребте Камчатки // Материалы III Всесоюзного вулканологического совещания, 28–31 мая 1969 г. Львов, 1971. С. 239–246.
  5. Кирсанова Т.П., Мелекесцев И.В. О происхождении и возрасте Ходуткинских терм // Вулканология и сейсмология. 1984. № 5. С. 49–59.
  6. Кирюхин А.В., Федотов С.А., Кирюхин П.А. и др. Магматические питающие системы Корякско-Авачинской группы вулканов по данным локальной сейсмичности и режима прилегающих термальных источников // Вулканология и сейсмология. 2017. № 5. С. 3–17.
  7. Кирюхин А.В., Журавлев Н.Б. Возможности использования Паратунского геотермального месторождения для теплообеспечения Камчатки // Вулканология и сейсмология. 2019. № 2. С. 21–33.
  8. Кононов В.И., Сугробов В.М. Геотермальные ресурсы Камчатки, использование и перспективы развития. Тепловое поле Земли и методы его изучения // Сборник научных трудов. М.: Изд-во Российского университета Дружбы Народов, 1997. С. 11–16.
  9. Краевой Ю.А., Охапкин В.Г., Сережников А.И. Результаты гидрогеологических и геотермических исследований Больше-Банной и Карымчинской гидротермальных систем // Гидротермальные системы и термальные поля Камчатки. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 179–211.
  10. Пилипенко Г.Ф. Гидротермы Карымского вулканического центра на Камчатке // Вулканология и сейсмология. 1989. № 6. С.85–101.
  11. Смирнов Я.Б., Сугробов В.М., Яновский Ф.А. Земной тепловой поток Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1991. № 2. С. 41–65.
  12. Сугробов В.М. Геотермальные энергоресурсы Камчатки и перспективы их использования // Гидротермальные системы и термальные поля Камчатки. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 267–281.
  13. Сугробов В.М. Геотермальные ресурсы Курило-Камчатского региона // Энергетические ресурсы Тихоокеанского региона. М.: Наука, 1982. С. 93–107.
  14. Сугробов В.М., Кононов В.И., Постников А.И. Прогнозные геотермальные ресурсы областей современного вулканизма Камчатки и Курильских островов: научные и прикладные аспекты // Геотермальные и минеральные ресурсы областей современного вулканизма. Петропавловск-Камчатский: ОТТИСК, 2005. С. 9–24.
  15. Федотов С.А., Сугробов В.М., Уткин И.С., Уткина Л.И. Возможности использования тепла магматического очага Авачинского вулкана и окружающих его пород для тепло- и электроснабжения // Вулканология и сейсмология. 2007. № 1. С. 32–46.
  16. Феофилактов С.О., Рычагов С.Н., Букатов Ю.Ю. и др. Новые данные о строении зоны разгрузки геотерм в районе Восточно-Паужетского термального поля (Южная Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2017. № 5. С. 36–50.
  17. Assessment of geothermal resources of the United States – 1978 / Ed. L.J.P. Muffler // U.S. Geological Survey Circular. 1979. V. 790. 163 p.
  18. Diment W.H., Urban T.C., Sass J.H. et al. Temperature and heat contents based on conductive transport of heat // Assessment of Geothermal Resources of the United States. U.S. Geological Survey Circular. 1975. V. 726. P. 84–103.
  19. Kiryukhin A.V., Yampolsky V.A. Modeling Study of the Pauzhetsky Geothermal Field, Kamchatka, Russia // Geothermics. 2004. V. 33. № 4. P. 421–441.
  20. Kiryukhin A.V., Asaulova N.P., Finsterle S. Inverse modeling and forecasing for the exploitation of the Pauzhetsky geothermal field, Kamchatka, Russia // Geothermics. 2008. V. 37. P. 540–562.
  21. Kiryukhin A.V., Vorozheikina L.A., Voronin P.О. et al. Thermal-Permeability structure and recharge conditions of the low temperature Paratunsky geothermal reservoirs, Kamchatka, Russia // Geothermics. 2017а. V. 70. P. 47–61.
  22. Kiryukhin A., Lavrushin V., Kiryukhin P. et al. Geofluid Systems of Koryaksky-Avachinsky Volcanoes (Kamchatka, Russia) // Geofluids. 2017б. Article ID 4279652. 21 p.
  23. Kiryukhin A.V., Polyakov A.Y., Usacheva O.O., Kiryukhin P.A. Thermal-permeability structure and recharge conditions of the Mutnovsky high temperature geothermal field (Kamchatka, Russia) // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2018. V. 356. P. 36–55.
  24. Muffler L.J.P., Cataldi R. Methods for regional assessment of geothermal resources // Geothermics. 1978. V. 7. P. 53–89.
  25. Smith R.L., Shaw H.R. Igneous-related geothermal systems // Assessment of Geothermal Resources of the United States – 1975. U.S. Geological Survey Circular. 1975. V. 726. P. 58–83.
  26. Stefansson V. World Geothermal Assessment // Proceedings World Geothermal Congress 2005, Antalya, Turkey, 24–29 April. Antalya, 2005. P. 1–6.
  27. Sugrobov V.M. Utilization of geothermal resources of Kacmatka, prognostic and future development // Proceeding the World Geothermal Congress. 1995. P. 1549–1554.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Location of the main groups of hot springs and hydrothermal systems of Kamchatka.

Download (211KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Structural control of the Pauzhet productive geothermal reservoir [Kiryukhin, Yampolsky, 2004].

Download (214KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Geological section of the North Mutnovskaya hydrothermal system.

Download (348KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Profile thermohydrodynamic iTOUGH2-EOS1sc model of the North Mutnovsky hydrothermal system adjacent to the Mutnovsky volcano (natural state, modeling time - 5000 years).

Download (400KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Paratunsky geothermal deposits: productive geothermal reservoirs and water supply conditions; the diagram also shows the topographic surface, the axis marking is 1 km.

Download (301KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Water and heat supply conditions for productive geothermal reservoirs of the Lower and Northern sections of the Paratunsky geothermal field. The section is built from the Vilyuchinsky volcano to the Paratunsky geothermal field.

Download (394KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences