הגבול הבא באנרגיה גיאותרמית

הביקוש העולמי לחשמל נקי, בסיס ממשיך לעלות כאומות שמתחייבות לדהום את רשתות האנרגיה שלהן.בעוד שמש ורוח שולטים בכותרות, אנרגיה גיאותרמית מציעה יתרון ייחודי: דור כוח עקבי עצמאי של מזג אוויר.בין טכנולוגיות גיאותרמיות, (FLT:0 חם רוק (HDR) מערכות אנרגיה יבשה 1 - לעתים קרובות נקראות מערכות גאומטריה משופרות (EGS) – מייצגות מדרגה שנייה של אנרגיה בלתי קונבנציונאלית כמעט בכל מקום, ולכן הן יכולות להיות מסוגלות של כדור הארץ חם יותר, ולכן הן יכולות להיות מסוגלות, ואבן מים, ומערכת חמה, ומאובטחת, כלומר, בעיקר, ולכן אנרגיה, כגון: HDR, מינרלים, מינרלים, מינרלים חמים, כמעט בלתי מוגבלת, מינרלים, ולכן, ולכן, כמעט בלתי מוגבלת, כמעט, ולכן, ולכן הן יכולות להיות מסוגלות, מינרלים חמים, מינרלים חמים, מינרלים, מינרלים חמים, מינרלים, כמעט לכל מקום, מינרלים חמים, כמעט, ולכן, מינרלים חמים, כגון: HDR, ולכן, כמעט בלתי-טבעיים, כמעט בלתי-טבעיים, כמעט בכל מקום, כגון: HDR, כמעט בלתי-טבעיים, ולכן, כמעט, כגון: מערכת אנרגיה, כמעט, כמעט בלתי-טבעיים, לדוגמה, מינרלים טבעיים, מינרלים

מה הם יבשים יבשים רוק (HDR) מערכות?

מערכות רוק יבשות גורמות להיווצרות סלע עמוק גרניט או metamorphic כי להגיע לטמפרטורות בין 150 מעלות C ו 300 מעלות C אבל חסר פורוזיות טבעית או תוכן נוזלי. צמחים גיאותרמיים מסורתיים להסתמך על מאגרים הידרותרמיים טבעיים - כיסים מתחת לפני הקרקע של מים חמים או קיטור.אלה הם נדירים, ממוקמים לעתים קרובות ליד גבולות צלחת טקטוני.

מושג הליבה הוא פשוט: לקדוח עמוק לתוך סלע חם, ליצור שברים מקושרים, להפיץ מים דרך אותם לספוג חום, ולהביא את הנוזל המחומם אל פני השטח כדי לנהוג טורבינות. כי HDR יכול לעבוד בכל מקום עם מספיק טמפרטורה תת-קרקעית טמפרטורה ⁇ , זה מאוד מרחיב את ההגעה הגיאוגרפית של כוח גיאותרמאל.

כיצד HDR Gethermal Systems עובד

שלב 1: בחירת האתר וקידוח

התהליך מתחיל עם סקרים גיאולוגיים לזהות סלע חם במעמקים ממקדחים - באופן קטי 3 עד 6 ק"מ. השתקפות סיסמית סקרים מגנטיים לעזור למפות זרימת חום תת-קרקעית.שני בארות מקודמות: זריקה היטב והפקה טובה. התפתחויות אחרונות בתרגול טכנולוגיה, כגון תרגילי קירור היברידיים של חץ וכלי טמפרטורות גבוהות מטה, יש מופחת זמן ולהגיע למעמקים אלה.

שלב 2: יצירת רשת Fracture

לאחר שהבארות מגיעות להיווצרות סלע היעד, הסלע מומריץ ליצור נחיתות.זה מושג על ידי הזרקת מים קרים בלחץ גבוה כדי לגרום ל- Shear fracturing - תהליך המכונה FLT:0hydraulic גירוי pherph 1:1 השברים פתוחים ועצמים כמו משטחים להחליק אחד את השני, יצירת מסלולים עבור זרימה קפדנית של לחץ דם (FLT) ו- 2 הוא לעתים קרובות מנפח של לחץ דם חיוני כדי לנפח;

שלב 3: בידוד וחילוץ חום

לאחר יצירת רשת שבר מספקת, המים זורמים ברציפות.מים קרים מוזרקים, מחומם כאשר הם עוברים דרך הסלע השבור החמים, וחזרו אל פני השטח באמצעות ייצור היטב.טמפרטורת המים עלולה להגיע 150-250 מעלות צלזיוס.המים החמים עוברים דרך מחליף חום, נסיעה של FLT:0binary מחזור כוח מחזור מחזור מחזור מחזור מחזור 1 - תוך שימוש משני עם נקודת מלוטשת נמוכה (למשל, מנפח מים).

שלב 4: Power Generation and Utilization

בהתאם לטמפרטורת המשאבים, מערכות HDR יכולות לייצר חשמל, לספק חימום ישיר עבור מערכות חימום מחוזיות, או שניהם במצב של התחדשות חשמל מ-HDR בדרך כלל משתמשות בטורבינות של הדירוג האורגני (ORC) אשר יעילות בטמפרטורות בינוניות.ה-FLT:0net Energyיעילות אנרגיה ייצובFLT:1 של צמח HDR מעוצב היטב יכול לעלות על 20% עם שערי גלגול של 90-95%, מה שהופך אותו להשוואה למקובל.

היתרונות העיקריים של אנרגיה יבשה רוק ג'רמי

אפשרויות ל- Unlimited

בניגוד לדלקים מאובן או למשאבים הידרותרמיים, HDR שואב מהחום הקרום של כדור הארץ.סוכנות האנרגיה הבינלאומית (IEA) מציינת כי FLT:0EGS יכול לספק 10% מהחשמל העולמי עד שנת 2050, אם מכשולים טכנולוגיים להתגבר עליהם.

אחריות בסיס

תחנות כוח HDR יכולות לפעול 24/7, ללא השפעה על מזג אוויר או מחזורים דליים.זה (FLT:0 בסיס יכולת עומס בסיס FLT:1 משלים מתחדשים לסירוגין ומפחית את הצורך באחסון או בגיבוי צמחים מאובנים.עם ניהול קפדני של מאגר HDR אחד יכול להניב כוח יציב למשך 30-50 שנים.

טביעת רגל סביבתית קטנה

בהשוואה לגז פחם או טבעי, HDR פולט כמויות רשלנות של השימוש ב- CO2. Land הוא קטן - באופן חד-פעמי 1-2 דונם ל-MW, בהשוואה ל- 10+ דונם עבור השמש או הרוח. הזרקת תת-קרקעית מפחיתה את הסיכון לזיהום מים לפני השטח כאשר מערכות מונדסות כראוי.

גמישות גיאוגרפית

ניתן לפרוס באזורים רחוקים מגבולות טקטוניים (למשל, פרויקט הסלע יבש:0Cornקיר יבש יבש יבש יבש יבש יבש FLT:1 בבריטניה, FLT:2Soultz-sous-forêts ProjectveFLT 3 בצרפת, ואת FLT:4Des Peak EGScioFLT:5 נבדה בכל הצורות הגירולוגיות המוצלחות במסגרות שונות.

אתגרים נוכחיים מול טכנולוגיית HDR

עלויות גבוהות וסיכון פיננסי

קידוח בארות עמוקות נשאר יקר – לעתים קרובות 5-15 מיליון דולר לסיכון של קישוריות ירודה, קירור מוקדם או סיסמיות המושרה מרתיעה השקעות פרטיות.מימון ממשלתי ומנגנוני שיתוף סיכונים הם קריטיים לפרויקטים בשלבים מוקדמים. מחלקת האנרגיה של ארה"ב:0GE (מרכז המעקב למחקר באנרגיה גיאומית) LTF:1 הוא דוגמה אחת להפחתה של עלויות התמיכה הציבוריות.

המונחים: seism

גירוי הידרוקולי יכול לגרום לרעידות אדמה קטנות.רובם בלתי ניתנים להשגה, אך אירועים גדולים יותר התרחשו, כגון:02006 רעידת אדמה באזל ראטמ"ל:1 בשווייץ (M3.4) שהובילו לקביעת ביטול. ניטור מתקדם ופרוטוקולים של הזרקת הסתגלות - שבו סף פשיזם מכתיב את שיעור ההזרקה - מפותחים כדי להפחית את הסיכון.

אובדן מים ושפעת

למרות מים ממוחזרים, חלק מהם אבודים באזורים עקשניים, מים לאיפור מיקור יכול להיות בעיה. חלופות כמו FLT:0 Super Critical CO2 כמו נוזל עבודה 1:1 הם בחקירה כדי להפחית את הביקוש למים ולהגדיל את שיעורי החילוץ החום.

טמפרטורה וסחר אחריות

טמפרטורות גבוהות יותר משפרות את היעילות אך מגבירות את הקושי בתרגול וההתקררות. יצירת רשתות שבר אחידות ללא ערוצים – שבו מים זורמים דרך כמה נתיבים גדולים, עקפים את רוב הסלע – היא אתגר הנדסי מתמשך.המודל מתקדם באמצעות רשתות עצביות ודימות מיקרו-סוציאליות עוזר לייעל גירוי.

פרויקטים של טייסים ומחקרים

פנטון היל, ארה"ב (Los Alamos National Laboratory)

הניסוי הראשון של HDR (1970s-1990) ב-FLT:0) Fenton Hill, New MexicocioFLT:1 הוכיח כי חום יכול להיות מופק מגרניט יבש חם.זה השיג מחזור מתמשך וטמפרטורות מעל 180 מעלות צלזיוס, הקמת הוכחה של תפיסה.

שם הסרטון: Soultz-sous-Forêts, France

פרויקט רוק יבש חם אירופי ב Soultz-sous-Forêts (אזור אלסטיאני) פיתח את אחד ממאגרי EGS העמוקים ביותר (5,000 מ', 200 מעלות צלזיוס) הוא פועל בהצלחה, ייצור חשמל והפגנת קיימות ארוכת טווח מאז 2008.

קוסו EGS - קליפורניה

חלק מתוכנית הג'רמית של הצי האמריקני, קוסו הראה כי גירוי משופר יכול להגביר את התפוקה של שדות הידרותרמיים קיימים, תוך שהוא משמיד את הפער בין טכנולוגיות קונבנציונליות ו-HDR.

מחקר מתמשך: ForGE ו- DEEPEGS

אתר האינטרנט של יוטה (מילפורד) מספק מתקן בדיקות ייעודי לטכניקות גירוי חדשניות, אבחון מתקדם ושיטות קידוח.com'sFLT:2DEEPEGS (Deployment of Deep Enhanced Getheral Systems) באיסלנד ו- France היא חקרה מאגרים גיאומטריים גיאומטריים קריטיים - זמן רב יותר מ-374 מעלות צלזיוס ל- 10 פעמים לתפוקה טובה) לתפוקה גבוהה של מערכות גאותרמיות)

אפשרויות לעתיד: HDR קריטי ומערכות היברידיות

הגבול הבא הוא (FLT:0) קריטי HDRFLT:1, שבו מים מופצים בלחץ וטמפרטורה מעל הנקודה הקריטית (374 מעלות צלזיוס, 22.1 MPa) בתנאים אלה, מים מתנהגים כנוזל חד-פעמי עם יכולת קירור יוצאת דופן של חום-חום, מוקדם עבודה ב-FLT:2Iceland Deep Moving Project (DP)FLT: 3400 ° C, 000, 000 גבוה של חשמל, 000 ק"מ, יכול להפחית את עלויות ייצור גבוה יותר, 000.

כיוון מבטיח נוסף הוא (FLT:0) הפריסה ההיברידית של הפריה לאחור: 1) – הפחתת HDR עם צמחי חום סולאריים כדי לשמור על תפוקת חשמל יציבה, או באמצעות HDR למים יונקים התחממות לפני כן בתחנות פחם, שיפור היעילות והפחתת פליטות.טכנולוגיות קידוח מתקדמות (למשל, לא-גזר, פלזמה, או קידוח לייזר) וניהול מאגרים מלאכותיים מבוססות אינטליגנציה הם על האופק הקרוב.

מסקנה: A Vital Component of the Clean Energy Mix

מערכות גיאותרמיות רוק יבש מציעות מקור אנרגיה מסיבי, לא מוקרן שיכול לספק חשמל אמין, נמוך פחמן חום. בעוד שמכשולים טכניים וכלכליים נשארים, מחקר מתמשך ופיילוט פרויקטים ברחבי העולם הוכיחו כי HDR / EGS הוא יותר מאשר מושג תיאורטי - הוא טכנולוגיה מתפתחת עם פוטנציאל אמיתי.עם מסגרות חדשניות ומדיניות תומכת, HDR יכול לספק נתח משמעותי של אנרגיה גלובלית על ידי אמצע המאה, להשלים את הרוח הגדלה שלנו.

שם מקור:0.10.10.10.13

  • (ב) ,0) מחלקת האנרגיה של ארצות הברית - שיפור מערכות הגותרמיות
  • (בלטינית:0)IRENA - Gethermal Electrical (הופנה מהדף 2017)
  • (ב) ,0 מדע בדיוני - Hot Dry Rock ReviewFLT:1