Geoterminen energia voidaan valjastaa sen lämmön (suora käyttö) tai sähköntuotantoon. Geoterminen energia on lämpöenergiaa, joka syntyy ja varastoidaan maapallon sisällä, kuten kuvailimme edellisessä luvussa, mikä on geoterminen energia?
Tämän energian saamisen yhteydessä määrittelemme neljä geotermisen resurssien luokkaa:
Matala geoterminen lämpöpumppu tai geo-vaihto-resurssit
- Hydrotermiset resurssit
- Parannettu\/ suunnitellut geotermiset järjestelmät
- Epätavalliset tai edistyneet geotermiset järjestelmät
- Resurssityyppi määrittää, kuinka voimme purkaa lämpöenergian maasta poimia varten energian hyödyntämistä varten pinnalla.
Kello 1. Hydrotermiset resurssit
Hydroterminen viittaa lämmitettyihin vesivaroihin, joita löytyy luonnollisesti esiintyvistä hydrotermisistä resursseista. Ne luovat pohjaveden ja suotuisan kallion ominaisuudet, kuten avoimet murtumat tai halkeamat, jotka sallivat nesteiden virtauksen välillä.
Kivien korkeiden (ER) lämpötilojen ollessa nesteet lämmitetään ja voidaan johtaa joko kuumana vetenä tai höyrynä, jos lämpötila on riittävän korkea. Joten neste tai höyry kuljettavat lämpöä, jota voidaan sitten käyttää pinnalla joko lämpösovelluksiin tai sähköntuotantoon.
Nämä hydrotermiset resurssit vaihtelevat lämpötilassa muutamasta asteesta pinnan ympäristön olosuhteiden yläpuolella lämpötiloihin yli 350 celsiusastetta (tai 660 Fahrenheit).
Hydrotermisiä resursseja löytyy tulivuoren olosuhteista (kuten Indonesiassa), sedimenttiasetuksista (kuten saksalainen Molasse -altaan) ja kuumia märkäkiviä (esim. Murtuttu graniitti vesivaroilla).
2. epätavanomaiset resurssit
Epätavanomaiset resurssit, kuten joko parannettuja tai suunnitellut geotermiset järjestelmät tai uudet ns. Edistyneet geotermiset järjestelmät, lähestyvät geotermisiä resursseja (lämpöä), joilla ei ole tarvittavia nesteitä tai kallioominaisuuksia, jotka mahdollistaisivat lämmön uuttamisen.
Epätavalliset resurssit ovat geotermistä energiaa, jota löytyy esimerkiksi kuumista kuivista kivistä - olennaisesti kuumista baserock -asetuksista, joissa lämpöä on, mutta vesivirtauksia, jotka voitaisiin uuteta lämmön kantajaksi.
Joten joku lämmönvaihto -elementti vaatii lämmönvaihtopinnan purkamiseksi pinnasta energian hyödyntämistä varten pinnan yläpuolella joko lämmön tai sähköntuotannon vuoksi.
i) Parannetut\/ suunnitellut geotermiset järjestelmät (esim.)
Parannettujen geotermisten järjestelmien (EGS) lähestymistapa on luoda läpäisevyys kivien välillä ja nesteiden lisääminen, jotka mahdollistaisivat niiden lämmittämisen kestävässä järjestelmässä (ja siten keinotekoisesti hydrotermisen "säiliöiden" luomisen).
Tämän avulla voidaan johtaa geotermisen lämmön pinnan alla käytettäväksi pinnan alapuolelle. Koska nämä säiliöt luovat keinotekoisesti, niitä kutsutaan usein myös suunnitellut geotermiset järjestelmät.
Toinen käytetty termi on usein kova kuiva kallio (HDR). Aiemmin termiä käytettiin paljon Australian tilanteessa, jossa 'kova' kuvasi kallion ja 'kuiva' ei-luvua ja 'kuiva' kuvasi sitä tosiasiaa, että ei ollut nesteitä, jotka olisivat sallineet lämmön uuttamisen perinteisellä tai tavanomaisella tavalla.
Kun perinteiset hydrotermiset resurssit napauttavat usein korkeampia lämpötiloja saavutettavissa olevissa syvyyksissä (esim. Tektonisia levyjä pitkin), egs -järjestelmät mahdollistavat geotermisen energian napauttamisen näiden alueiden ulkopuolelle pääosin ympäri maailmaa.
Geoterminen energiaa löytyy ympäri maailmaa, mutta syvyyden taso, lämpötila ja nesteiden saatavuus ovat tähän mennessä määrittäneet kehityksen.
EGS-tekniikan haaste on kustannukset, jotka liittyvät riittäviin lämpötiloihin syvyyksissä, jotka ovat usein paljon korkeammat, ja kestävän järjestelmän luomisen taloustiede, joka sallii hyödyntämisen pitkällä aikavälillä.
Porauskustannukset, kivien stimulaatio, jotta ne olisivat läpäiseviä, veden pumppaaminen sekä keinotekoiseen 'säiliöön' että sen pumppaaminen pintaan vaatii sinänsä paljon energiaa. Lämpötilat eivät myöskään usein ole niin korkeita, joten myös sähkön tuottamistekniikka on myös monimutkaisempaa ja kalliimpaa.
'Stimulaation' elementti pidetään usein myös kriittisenä, koska painostus voi luoda pinnalle pieniä maanjäristyksiä, jotka - etenkin kaupunkialueilla - aiheuttaa huolenaiheita yleisölle ja muille sidosryhmille.
Vaikka EGS -järjestelmiä kuvataan usein erillisinä järjestelminä, EGS -tekniikkaa voidaan soveltaa myös tavanomaisissa geotermisissä olosuhteissa.
Stimulaatio voi auttaa tekemään hydrotermisistä säiliöistä tuottavampia lisäämällä läpäisevyyttä ja lisäämällä siten pintaa.
(ii) edistyneet geotermiset järjestelmät
Edistyneiden geotermisten järjestelmien (AGS) käsite on keksinyt erilaisilla ryhmillä, jotka kohdistuvat lähestymistapaan, joka poistaisi resurssiriskin geotermisessä kehityksessä, nimittäin tarpeen löytää riittävä lämpötila, löytää riittävästi nesteitä tai EGS: n tapauksessa luodaan riittävä läpäisevyys.
AGS tekee niin purkamalla lämpöenergiaa suljetun silmukan järjestelmän avulla. Se saavuttaa tämän kiertämällä toimivan nesteen pitkän kairanrannan läpi, joka johtaa lämpöä kaivon ympäröivästä kalliosta.
Näistä käsitteistä on keskusteltu tieteessä jo pitkään joko yhtenä kaivon ratkaisuna tai uusilla ponnisteluilla, jotka saavat paljon huomiota suljetussa silmukkajärjestelmässä, joka ei ole aivan erilainen kuin matala lämmönvaihtojärjestelmät.
Nämä suljetun silmukan järjestelmät on rakennettu porattuihin kaivoihin, jotka yhdistyvät toisiinsa, mikä mahdollistaa pinnan alapuolelle asetetun lämmönvaihtotyypin-syvemmällä tasolla kuin perinteiset maantieteelliset lämmönvaihtojärjestelmät.
Nämä järjestelmät mahdollistaisivat geotermisen lämmön louhinnan käytännössä kaikkialla planeetalla. Pilottihankkeet ovat osoittaneet näiden suljetun silmukan järjestelmien käsitteen. Kaupallisten mittakaavajärjestelmien suunniteltu kehitys osoittaa, kuinka taloustiede tekee näistä järjestelmistä pätevän ja kilpailukykyisen vaihtoehdon sekä sähköntuotannossa että suorassa käytössä.
Geotermisen energian hyödyntämiseen on vielä yksi uusi lähestymistapa, joka on ns. Ylikriittisten geotermisten järjestelmien hyödyntäminen. Jos ne kuuluvat ”edistyneiden geotermisten järjestelmien” luokkaan, on todennäköisesti hieman kyseenalainen, se on myös edistyksellinen lähestymistapa geotermisen energian napauttamiseen.
Superkriittisten geotermisten järjestelmien napauttamisen käsite on 400 astetta (750 astetta Fahrenheit).
Ajatuksena on, että energiapitoisuus on niin paljon korkeampi, että se tekisi energiantuotannosta hyvin paljon korkeampaa kuin perinteisissä järjestelmissä.
Tämän säiliön nesteen oletetaan olevan "ylikriittisessä" tilassa, koska neste, vesi ja paine ovat paljon suurempia.
Kun lämpötilat ovat yli 370 astetta ja paine 220 baaria ja enemmän, nämä kaivot voivat olla paljon voimakkaampia.
Islannin syvän porausprojekti (IDDP) on todennäköisesti näkyvin projekti, jossa tutkitaan, kuinka tätä voimakasta energiaa voidaan hyödyntää. Vaikka Islannin perinteinen geoterminen kaivo tuottaa ehkä noin 5 MW, kaivo, jolla on ylikriittiset olosuhteet, voi mahdollisesti tuottaa kymmenen kertaa määrän.
Tällaisten korkean lämpötilan resurssien, korkean paineen ja usein suolavedenesteen koostumuksen hallinta on haaste. Paljon tutkimusta on edelleen nähdä, kuinka lähestymistapa geotermisen energian uuttamisen laajentamiseksi ylikriittisistä nesteistä on nähtävä.
Uusiutuvan puhtaan energian muodossa geoterminen energia on uuden energian kehittämisen väistämätön suunta, ja elinvoiman ryhmä vangitsee innokkaasti energiateollisuuden kehityssuuntauksen, ja uskomme aina, että vain tutkimalla tulevaisuutta jatkuvasti tieteellisellä ja järjestetyllä tavalla, voimme aina ylläpitää johtavaa asemaa teollisuudessa. Odotamme myös syvällistä viestintää ja yhteistyötä kanssasi energiateollisuuden kehityksestä.
Lisätietoja voit kirjoittaa postilaatikkoommeinfo@vigorpetroleum.com & marketing@vigordrilling.com
