Геотермалната енергия може да бъде използвана за използването на топлината му директно (директна употреба) или за производство на електричество. Геотермалната енергия е топлинната енергия, която се генерира и съхранява в земята, както описахме в предишната ни глава за това какво е геотермална енергия?
В контекста на това как човек извлича тази енергия, ние определяме четири категории геотермални ресурси:
Плитки геотермални топлинни помпа или ресурси за геодележ
- Хидротермални ресурси
- Подобрени\/ инженерни геотермални системи
- Нетрадиционни или напреднали геотермални системи
- Типът ресурс определя как можем да извлечем топлинната енергия от земята за извличане за използване на енергия на повърхността.
1. Хидротермални ресурси
Хидротермални, се отнася до отопляемите водни ресурси, които могат да бъдат намерени в хидротермални ресурси, които естествено се появяват. Те са създадени от подземни води и благоприятни скални характеристики, като открити фрактури или фисури, които позволяват потока на течности между.
С високите (ER) температури на скалите течностите се нагряват и могат да се получат или като гореща вода или пара, ако температурата е достатъчно висока. Така течността или парата носят топлината, която след това може да се използва на повърхността или за топлинни приложения, или за производство на електричество.
Тези хидротермални ресурси варират по температура от няколко градуса над околните условия на повърхността до температурите над 350 градуса по Целзий (или 660 Фаренхайт).
Хидротермалните ресурси могат да бъдат намерени във вулканични условия (като например в Индонезия), в утаечни условия (като басейна на немския Molasse) и горещи мокри скали (напр. Счупен гранит с водни ресурси).
2. Нетрадиционни ресурси
Неконвенционалните ресурси, като подобрени или инженерни геотермални системи, или нови така наречени усъвършенствани геотермални системи, се приближават до геотермални ресурси (топлина), които нямат необходимите течности или скални характеристики, които биха позволили извличане на топлина.
Неконвенционалните ресурси са геотермална енергия, която може да се намери например в горещи сухи скали - по същество горещи настройки на Baserock, където има топлина, но все пак няма водни потоци, които биха могли да бъдат извлечени като носител на топлината.
Така че, човек ще изисква някакъв елемент на топлообмен, за да се извлече топлината от подземната повърхност за използване на енергия над повърхността, било за топлина или производство на енергия.
i) Подобрени\/ инженерни геотермални системи (EGS)
Подходът в подобрените геотермални системи (EGS) е да се създаде пропускливост между скалите и добавянето на течности, които биха им позволили да бъдат достатъчно нагрявани в устойчива система (и по този начин изкуствено да създадат хидротермални „резервоари“).
Това позволява на човек да извлече геотермална топлина под повърхността, която да се използва на повърхността. Тъй като човек създава тези резервоари изкуствено, човек често също ги нарича инженерни геотермални системи.
Друг термин, използван често е твърда суха скала (HDR). В миналото терминът е използван много в австралийския контекст, при което „твърд“ описва непропускливостта на скалата и „сухото“ описва факта, че няма течности, които биха позволили извличането на топлина по традиционния или конвенционалния начин.
С традиционните хидротермални ресурси, често подслушващи по -високи температури в достъпни дълбочини, (напр. По тектонните плочи) EGS системите позволяват потупване на геотермална енергия отвъд тези области по същество по целия свят.
Геотермалната енергия може да се намери по целия свят, но нивото на дълбочина, температурата и наличието на течности са определили развитието досега.
Предизвикателството с технологията на EGS е цената, свързана с насочването към достатъчни температури в дълбочини, които често са много по-високи, и икономиката на създаването на устойчива система, която би позволила използване в дългосрочен план.
Разходи за пробиване, стимулиране на скалите, за да ги направят пропускливи, изпомпването на вода както надолу в изкуствения „резервоар“, така и нейното изпомпване към повърхността изисква сама по себе си много енергия. Температурите също често не са толкова високи, следователно технологията за генериране на електроенергия също е по -сложна и по -скъпа.
Елементът на „стимулация“ също често се разглежда като критичен, тъй като приложеното налягане може да създаде малки земетресения на повърхността, които - особено в градските райони - създават опасения на обществеността и други заинтересовани страни.
Докато системите на EGS често се описват като отделни системи, технологията на EGS може да се прилага и в конвенционалните геотермални настройки.
Стимулирането може да помогне да се направят хидротермалните резервоари по -продуктивни чрез увеличаване на пропускливостта и по този начин да увеличат изхода на повърхността.
(ii) Разширени геотермални системи
Концепцията за напреднали геотермални системи (AGS) е създадена от различни групи, насочени към подход, който би премахнал риска от ресурси при геотермално развитие, а именно необходимостта от намиране на достатъчна температура, намиране на достатъчно течности или в случай на EGS създава достатъчна пропускливост.
AGS прави това чрез извличане на топлинна енергия, използвайки система със затворен контур. Това постига това, като разпространява работеща течност през дълъг сондаж, който провежда топлина от скалата, заобикаляща кладенеца.
Тези концепции са обсъждани в науката отдавна, или като единично решение за кладенец, или с нови усилия, привличащи много внимание в система за затворен контур, не съвсем различни от плитките системи за топлообмен.
Тези системи със затворен контур са изградени върху пробити кладенци, които се свързват помежду си, което позволява на топлообменния тип, поставен под повърхността-на по-дълбоки нива от традиционните системи за обмен на гео топлинно обмен.
Тези системи биха позволили извличането на геотермална топлина почти навсякъде на планетата. Пилотните проекти са доказали концепцията за тези системи със затворен контур. Планираното развитие на системите за търговски мащаби ще покаже как икономиката ще направи тези системи валиден и конкурентен вариант както за генериране на енергия, така и за директно използване.
Има още един нов подход за използване на геотермална енергия, което е използването на така наречените свръхкритични геотермални системи. Ако те ще попаднат в категорията на „напреднали геотермални системи“, вероятно е малко съмнителен, но това е и напреднал подход за подслушване на геотермалната енергия.
Концепцията за подслушване на свръхкритични геотермални системи е потупване на супер високи температури от 400 градуса по Целзий (750 градуса по Фаренхайт).
Идеята е, че енергийното съдържание е толкова по -високо, че би направило енергийната продукция на доста по -висока, отколкото в традиционните системи.
Предполага се, че тази течност на резервоара е в „свръхкритично“ състояние, тъй като течността, водата и налягането са толкова по -високи.
При температури над 370 градуса по Целзий и налягане от 220 бара и други, тези кладенци могат да бъдат много по -мощни.
Проектът за дълбоко сондиране на Исландия (IDDP) вероятно е най -известният проект, който гледа да изследва как човек може да използва тази мощна енергия. Докато традиционният геотермален кладенец в Исландия произвежда може би около 5 MW, кладенец със свръхкритични условия потенциално може да произведе десет пъти повече от това количество.
Управлението на такива високотемпературни ресурси, високо налягане и често съставът на солев течност представлява предизвикателство. Остават много изследвания да видят как ще се види подход за разширяване на геотермалната енергия от свръхкритични течности.
Като възобновяема чиста енергия, геотермалната енергия е неизбежната посока на новото развитие на енергията и енергичният екип с цел улавя тенденцията за развитие на енергийната индустрия и винаги вярваме, че само като непрекъснато изследваме бъдещето по научен и подреден начин можем винаги да поддържаме водещата позиция в индустрията. Очакваме и задълбочената комуникация и сътрудничеството с вас относно развитието на енергийната индустрия.
За повече информация можете да пишете на нашата пощенска кутияinfo@vigorpetroleum.com & marketing@vigordrilling.com
