Широката научна общност е обединена върху схващането, че човечеството е преминало през няколко (четири) кардинални технологични трансформации, именувани като индустриални революции. Всяка от тях по дефиниция изисква нов модел на енерго-
обезпечаване, с прилежащите инфраструктурни нововъведения. Частта от индустриалната революция, която е свързана с неотменното енергийно трансформиране, е прието да се означава като енергиен преход. Обект на настоящата работа са енергийните трансформации в човешката цивилизация, белязали прехода от аграрно стопанство, през индустриалния период до четвъртата индустриална революция. Конкретната цел на работата се свежда до извеждане на основните характеристики в потреблението на първичните енергоносители, с оглед по-прецизно анализиране на промените за последните 200 години в структурата на потребителския микс и използване на изводите за прогностични цели.
Първият енергиен преход, от дървесина към въглища, протича към средата на XIX век, с настъпването на текстилната промишленост, парната тяга и др., които поставят началото на фабричния технологичен ред. Следва агресивно навлизане на петролните продукти към началото на 20 век, които бележат втората енергийна трансформация, свързана с навлизането на ДВГ, електрически машини и старт на конвейерното производство. Третият преход е продиктуван от повсеместната глобална дигитализация, паралелно с която навлиза и нов първичен източник – ядрената енергия. Макар и все още тя да покрива минимална част от глобалния потребителски микс, присъствието ѝ налага преструктуриране на съществуващите енергийни системи. Приема се, че съвременният свят е в режим на четвърта индустриална революция, наложила ВЕИ мощностите като базов първичен източник. Към момента те покриват малка част от потребителския микс, но темповете с които навлизат в енергийните системи по света дават основание да се предполага с близките декади да доминират в енергоснабдяването. Сравнителният анализ на структурата на потребителския микс за последните 2 столетия показва твърде характерната особеност на глобалната енергийна система – нито един от базовите енергийни източници не регистрира спад в добива и консумацията в хода на енергийните трансформации. Налице е обаче добре разпознаваема промяна в дяловото участие на базовите източници в потребителския микс, продиктувано от обективната необходимост индустрията да даде предимство на по-високо енталпийни източници по линията: дървесина → въглища → нефт → газ → ядрена енергия → др. Посочената линия всъщност поставя и рамката на глобалните енергийни преходи.
В резултат на извършения анализ могат да се формулират следните заключителни бележки.

– Налице е твърде характерната особеност на глобалната енергийна система – нито един от базовите енергийни източници не регистрира спад в добива и консумацията в хода на енергийните трансформации за последните 200 г., което е свързано с осезаемото нарастване на населението на планетата;

– Отчетливо се разпознава промяна в дяловото участие на базовите източници в потребителския микс, продиктувано от обективната необходимост индустрията да даде предимство на по-високо енталпийни източници по линията: дървесина → въглища → нефт → газ → ядрена енергия;

– Първият енергиен преход от дървесина към въглища е осезаем към 1840-1845 г. и бележи процентен пик към 1918-1922 г., след което следва застой (1915-1940 г.), с последваща структурна промяна в потребителския микс, предизвикана от агресивно навлизане на петролните продукти, които бележат втория преход, с пикови стойности към 1974-1975 г.;

– Следващите трети и четвърти преход, свързани с навлизането на ядрената енергетика и ВЕИ мощности, регистрират само начално присъствие, което съвпада по време с „третата“ и „четвърта“ индустриална революция, но се наблюдава съхранение на сърцевината на съществуващите електрогенериращи и електроразпределителни системи;

– Представеният анализ позволява да се заключи, че доминиращ фактор при изготвяне на концепция за национална дългосрочна енергийна стратегия следва да бъде утвърденият императив за максимална декарбонизация на промишлеността;

– Постигането на тази „зелена“ цел следва да се реализира с траен преход към ВЕИ мощности, без да се изключват усилията и успехите в конструирането и стопанската употреба на т.н. малки и средни ядрени блокове;

– Целесъобразно е концептуално търсене на нормативен баланс относно ВЕИ, който да стимулира инвеститорите, но заедно с това да гарантира съхраняването на земеделските земи.

Обект на изследване в настоящата работа са хидротермалните резервоари в България от зоните на геотермалните аномалии. Те съдържат в себе си значителен енергиен ресурс, с възможности за приложение в различни сектори на националното стопанство. Предмет на изследване е конкретната енталпийна характеристика на хидротермалните води от природните резервоари, с оглед възможността за изграждане на електрогенериращи мощности като самостоятелни модули или в когенерационна схема. От съществена важност за избора на технология и ефективността на една ГТЕЦ е специфичната енталпия на топлоносителя. Като отчитаме неизбежната роля на техническия прогрес, в работата сме възприели за долен праг на този параметър 272 kJ/kg (65оС). На тази основа разграничаваме хидротермалните резервоари в България, като за целта прилагаме 7 степенна скала, построена върху нарастваща специфична енталпия. Към настоящия момент в България са картирани и описани изключително обширно множество изворни и сондажни водни обекти, от които 102 са официално регистрирани в Закона за водите (ЗВ) (Приложение 2). Разпределението на термалните обекти е твърде неравномерно, като най-голям дял имат хидротермалните резервоари с температура 25-50оС; следват тези с 51-75оС. Въз основа на наличните данни само в около 20 обекта природните резервоари съдържат пластова вода с надкритична енталпия (> 65°C; > 272 kJ/kg). Енталпийният профил на тези находища позволява термалните води да бъдат отнесени към най-ниските I и II клас на възприетата класификация. Множеството находища с подкритична енталпия (< 272,1 kJ/kg или < 65оС) не разкриват възможности за икономически ефективно изграждане на бинарни модули или когенерационни схеми. Тяхната стопанската употреба следва да се насочи към изграждане на отоплителни мощности чрез директна циркулация или чрез термопомпени инсталации в области като балнеология, селско стопанство, отопление на сграден фонд и др. Установените водни обекти от I клас (65 – 100оС), (общо 17) разкриват потенциал за изграждане на бинарни мощности, но тяхната икономическа жизненост изисква когенерационна схема. Съгласно принципите на термодинамиката, термален флуид с този енталпиен профил генерира електрическа мощност < 200 – 300 kW. Очакваното КПД на самостоятелна бинарна схема е диапазона 8 – 10%, но в комбинация с топлинна мощност ефективността може значително да се подобри. Термалните находища от II клас, 3 броя (100 – 150оС, 418 – 627 kJ/kg) също разкриват потенциал за бинарни модули, но по подобие на предходната група, няма съществена разлика в параметрите на топлоносителя, поради което единичен блок или няколко блока в паралел, са на границата за икономическа ефективност. Очакваната нетна електрическа мощност e 300 – 450 kW. Ефективността на подобна топлинна инсталация не превишава 10 – 12%. Въз основа на изложените данни е направен извод, че геотермалният ресурс от подземните резервоари в България разкрива потенциал за стопанска употреба, но в посока към области като балнеология, селско стопанство, отопление на сграден фонд и др.