Geotermilist energiat saab kasutada selle soojuse otseseks kasutamiseks (otseseks kasutamiseks) või elektrienergia tootmiseks. Geotermiline energia on soojusenergia, mis genereeritakse ja hoitakse Maa sees, nagu kirjeldasime oma eelmises peatükis geotermilise energia kohta?
Selle energia tuletamise kontekstis määratleme neli geotermiliste ressursside kategooriat:
Madalad geotermilised soojuspumbad või geovahetusressursid
- Hüdrotermilised ressursid
- Täiustatud\/ konstrueeritud geotermilised süsteemid
- Ebatraditsioonilised või arenenud geotermilised süsteemid
- Ressursi tüüp määrab, kuidas saaksime soojusenergia maapinnalt eraldada pinna energia kasutamiseks.
1. hüdrotermilised ressursid
Hüdrotermiline, viitab soojendusega veevarudele, mida võib leida loomulikult esinevatest hüdrotermilistest ressurssidest. Need on loodud põhjavee ja soodsate kivimite omaduste, näiteks avatud luumurdude või lõhede abil, mis võimaldavad vedelike voolamist.
Kivimite kõrge (ER) temperatuuri korral kuumutatakse vedelikke ja kui temperatuur on piisavalt kõrge, võib neid tuleneda kuuma vee või auruna. Nii et vedelik või auru kannab soojust, mida saab seejärel pinnal kasutada kas soojuse rakenduste jaoks või elektrienergia tootmiseks.
Nende hüdrotermiliste ressursside temperatuur ulatub mõnest kraadist kõrgemal pinnal asuvate ümbritsevate tingimuste üle temperatuuri kuni 350 kraadi Celsiuse (ehk 660 Fahrenheiti).
Hüdrotermilisi ressursse võib leida vulkaanilistes oludes (näiteks Indoneesias), settekeskkonnas (näiteks Saksamaa molasse bassein) ja kuumade niiskete kivimitega (nt murdunud graniit veevarudega).
2. ebatraditsioonilised ressursid
Tavamatu ressursid, näiteks täiustatud või muundatud geotermilised süsteemid või uued niinimetatud arenenud geotermilised süsteemid, lähenevad geotermilistele ressurssidele (soojuse), millel puuduvad vajalikud vedelikud või kivimiomadused, mis võimaldaksid soojuse kaevandamist.
Ebatraditsioonilised ressursid on geotermilise energia, mida võib leida näiteks kuumades kuivades kivimites - sisuliselt kuumade baserokkide seadetes, kus on soojust, kuid siiski ei ole ühtegi veevoolu, mida saaks kuumuse kandjaks kaevandada.
Niisiis, võiks vajada soojuse vahetamise elementi, et eraldada soojust pinnalt pinna kasutamiseks pinna kohal, kas soojuse või elektritootmiseks.
i) Täiustatud\/ konstrueeritud geotermilised süsteemid (EGS)
Täiustatud geotermiliste süsteemide (EGS) lähenemisviis on luua läbilaskvus kivimite vahel ja vedelike lisamine, mis võimaldaks neil säästvas süsteemis piisavalt kuumutada (ja seeläbi looda seeläbi hüdrotermilisi veehoidlaid).
See võimaldab tuletada geotermilist kuumust pinnalt kasutatava pinna alt. Kui üks loob need reservuaarid kunstlikult, nimetab neid sageli ka konstrueeritud geotermilisteks süsteemideks.
Teine sageli kasutatav termin on kõva kuiv kivi (HDR). Varem kasutati seda terminit Austraalia kontekstis palju, kusjuures „kõva” kirjeldas kivimi mitteliibuvust ja „kuiv” kirjeldas tõsiasja, et puuduvad vedelikud, mis oleks võimaldanud soojuse kaevandamist traditsioonilisel või tavapärasel viisil.
Kuna traditsioonilised hüdrotermilised ressursid koputavad sageli juurdepääsetavates sügavustes kõrgemat temperatuuri (nt piki tektoonilisi plaate), võimaldavad EGS -süsteemid geotermilise energia koputada nendest piirkondadest kaugemale kogu maailmas.
Geotermilist energiat võib leida kogu maailmas, kuid vedelike sügavuse tase, temperatuur ja kättesaadavus on seni kindlaks teinud arengu.
EGS-tehnoloogia väljakutseks on kulud, mis on seotud piisavalt sügavuste temperatuuride sihtimisega, mis on sageli palju kõrgemad, ja säästva süsteemi loomise ökonoomika, mis võimaldaks pikaajaliselt kasutada.
Puurimiskulud, kivimite stimuleerimine, et muuta need läbilaskvaks, nii kunstlikus veehoidlasse kui pinnale pumpamine pinnale nõuab iseenesest palju energiat. Temperatuurid pole ka sageli nii kõrged, seetõttu on elektrienergia tootmiseks ka keerukam ja kallim.
„Stimuleerimise” elementi peetakse sageli kriitiliseks, kuna rakendatud rõhk võib pinnal tekitada väikeseid maavärinaid, mis - eriti linnapiirkondades - tekitavad avalikkuse ja teiste sidusrühmade muresid.
Kui EGS -süsteeme kirjeldatakse sageli eraldi süsteemidena, saab EGS -tehnoloogiat rakendada ka tavapärastes geotermilistes seadetes.
Stimuleerimine võib aidata hüdrotermilisi reservuaare produktiivsemaks muuta, suurendades läbilaskvust ja suurendades seeläbi pinna väljundit.
ii) täiustatud geotermilised süsteemid
Täiustatud geotermiliste süsteemide (AGS) kontseptsiooni on koostanud erinevad rühmad, mis on suunatud lähenemisviisile, mis eemaldaks ressursiriski geotermilises arengus, nimelt vajadus leida piisav temperatuur, leida piisavalt vedelikke või EG -de puhul loodaks piisava läbilaskvuse.
AGS teeb seda suletud ahela süsteemi abil soojusenergiaga. See saavutab selle, ringledes töövedelikku läbi pika kaevu, mis viib kaevu ümbritsevast kivist soojust.
Neid mõisteid on teaduses pikka aega arutatud kas ühe kaevu lahendusena või uute jõupingutustega, mis saavad suletud ahela süsteemis palju tähelepanu, mis pole madala soojusvahetussüsteemi jaoks üsna erinev.
Need suletud ahelad on ehitatud puuritud kaevudele, mis ühendavad üksteisega, võimaldades pinna alla seatud soojusvahetuse tüüpi-sügavamal tasemel kui traditsiooniliste geo soojusvahetussüsteemide.
Need süsteemid võimaldaksid geotermilise kuumuse kaevandamist peaaegu kõikjal planeedil. Pilootprojektid on tõestanud nende suletud ahelate süsteemide kontseptsiooni. Kommertslike süsteemide kavandatud arendamine näitab, kuidas majandus muudab need süsteemid kehtivaks ja konkurentsivõimeliseks võimaluseks nii elektritootmiseks kui ka otseseks kasutamiseks.
Geotermilise energia kasutamiseks on veel üks uus lähenemisviis, mis on nn ülekriitiliste geotermiliste süsteemide kasutamine. Kui nad kuuluksid kategooriasse „arenenud geotermilised süsteemid”, on tõenäoliselt pisut küsitav, kuid see on ka arenenud lähenemisviis geotermilise energia koputamiseks.
Ülekriitiliste geotermiliste süsteemide koputamise kontseptsioon on 400 kraadi Celsiuse (750 kraadi Fahrenheiti) ülikõrgete temperatuuride koputamine.
Idee on see, et energiasisaldus on nii palju suurem, et see muudaks energia väljundi palju kõrgemaks kui traditsioonilistes süsteemides.
Eeldatakse, et see reservuaari vedelik on „ülekriitilises” olekus, kuna vedelik, vesi ja rõhk on nii palju kõrgemad.
Kui temperatuur ületab 370 kraadi ja rõhk 220 baari ja palju muud, võivad need kaevud olla palju võimsamad.
Islandi sügava puurimisprojekt (IDDP) on tõenäoliselt kõige silmatorkavam projekt, uurides, kuidas seda võimsat energiat koputada. Kui Islandi traditsiooniline geotermiline kaev toodab võib -olla umbes 5 MW, võib ülekriitiliste tingimustega kaev kümme korda saada.
Selliste kõrgete temperatuuride ressursside haldamine, kõrgrõhk ja sageli soolveevedeliku koostis on väljakutse. Jääb palju uuringuid näha, kuidas tuleb näha lähenemisviisi geotermilise energia ekstraheerimise laiendamiseks ülekriitilistest vedelikest.
Taastuva puhta energiana on geotermiline energia uue energiaarengu vältimatu suund ja jõuemeeskond haarab innukalt energiatööstuse arengusuunda ning usume alati, et ainult teaduslikul ja korrapärasel viisil pidevalt uurides saame alati säilitada tööstuses juhtivat positsiooni. Samuti ootame teiega põhjalikku suhtlemist ja koostööd energiatööstuse arengu osas.
Lisateabe saamiseks võite kirjutada meie postkastiinfo@vigorpetroleum.com & marketing@vigordrilling.com
