הבנתם של ג'ותרמאל ריבור וכדאיותם ארוכת הטווח

אנרגיה גיאותרמית מדביקה את כדור הארץ ’ החום הפנימי לייצר חשמל ואספקה חימום ישיר, המציע משאב מתחדש בסיס שאינו תלוי בתנאי מזג אוויר.עם זאת, קיימות ארוכת טווח של מאגרים גיאוותרמאליים היא בעיה מורכבת הדורשת הערכה זהירה של גיאולוגי, הידרולוגי, וגורמים הנדסיים.

המאגרים הגרמיים הם היווצרותות תת-קרקעיות טבעיות המכילות מים חמים, קיטור או סלע חם שניתן לנצל עבור אנרגיה. הם בדרך כלל מתרחשים באזורים פעילים וולקניים או אזורים עם זרימת חום טקטונית גבוהה, כגון טבעת האוקיינוס השקט של אש, מזרח אפריקה Rift, או מערב ארצות הברית.הפרודוקטיביות של מאגר תלוי בטמפרטורה, חדירות סלע, פורוזיות, וזמינות של מאגרים אלה הם מדויקים (אורדמים) הם אלה.

גורמי מפתח המשפיעים על אחריות ארוכת טווח

קיימות של מאגר גיאותרמאל פירושה שמירה על ייצור אנרגיה ברמה שאינה עולה על המערכת ’ יכולת הטעינה הטבעית או לגרום להשפעות סביבתיות בלתי מתקבלות. מספר גורמים הקשורים ביניהם קובעים האם מאגר יכול לקיים תפוקה לאורך עשרות שנים או מאות שנים.

חום Recharge Rate

השיעור שבו כדור הארץ ’ חום זורם לתוך המאגר ממקורות קרום עמוק יותר ומניפול קובע גבול עליון על מיצוי בר קיימא.FLT:0heat recharge הוא בדרך כלל נמדד במ"ל למטר מרובע לחץ 1 ומשתנה על ידי תאורה גיאולוגית .במערכות געשיות בטמפרטורה גבוהה, חום יכול להיות מ"ל כמה מאות מילימטרים לכל וואט, בעוד שפחות זמן קצר יותר מ"מ"מ / טמפרטורות חום .

ניהול פלויד ומיסה recharge

ייצור גיאותרמאל מסיר נוזלים חמים מהמאגרים.אלא אם כן נוזלים אלה מוחלפים, טיפות הלחץ, והמאגרי יכולים לפענוח.FLT:0. [הזרקת נוזלים גיאוותרמיים קרירים בחזרה אל המאגר היא השיטה העיקרית לשמירה על איזון המוני ולחץ על מיקום ניהולי של 1:1 הנוזלים גם סופג חום מהסלע, שמירה על פלט תרמי, עם זאת, של נוזל מהיר, של מעקב אחר מצבי קירור, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם לחץ מתמשך של נוזל, כולל של נוזל קירור אווירי, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, לחץ דם קפואים.

גודל של Reservoir וגיאומטריה

מאגרי ענק עם תיעוב גבוה ורחמים יכולים לאחסן יותר חום ונוזלים, לספק buffer נגד תנודות לטווח קצר.גאומטריה של המאגר & mdash; הצורה, עובי וקישוריות באמצעות תקלות ושברים ו-mdash;affects כמה נוזל זורם וכיצד חום מועבר.

התקדמות טכנולוגית במעקב ובפלט

הטכנולוגיה המודרנית משפרת באופן משמעותי את הערכות הקיימות.החיישנים של Downhole מודדים טמפרטורה, לחץ ורמת קצבי זרימה בזמן אמת. ניטור מיקרוסיזם מזהה צמיחה שבורה ותנועת נוזל. Distributed טמפרטורה חישה (DTS) באמצעות סיבים אופטיים מספק פרופילים רצופים לאורך טובי סלע (FLT:0Imroved קידוח טכניקות, כגון מקדח רעלה ופעולות, ומאפשרות עיבוד של חומרים גמישים ומהירות של חומרים אלה).

שיטות לקיום אחריות ארוכת טווח

הערכת אם מאגר גיאותרמאל יכול לקיים ייצור עבור 30, 50 או 100 שנים דורש שילוב של מודלים, ניטור ואסטרטגיות ניהול.אין שיטה אחת מספקת תמונה מלאה; גישות משולבות הן חיוניות.

מודלים של Simulation

סימולטורים של מאגר נומררי פותרים משוואות משותפות לזרימת נוזלים, תחבורה חום ושימור המונים.הם משלבים נתונים גיאולוגיים, גיאופיזיים והייצור כדי לחזות ביצועים עתידיים תחת תרחישי החילוץ השונים:0Common סימולטורים כוללים את TOUGH2, FEHM, ואת הקוד הפתוח GEHIRES.FLT:1 מודלים אלה יכולים לחזות לחץ, טמפרטורה גמישה, ופרקטיקות לאחור, רק כדי לשפר את רמת הדיוקן של מודלים של נתונים, לדוגמה, באופן מיטבי, עם מודלים של סימולציה של סימולציה של סימולציה סטנדרטית, סימולציה של סימולציה של סימולציה של סימולציה של סימולציה של סימולציה של סימולציה של סימולציה של סימולציה.

מעקב בזמן אמת של טמפרטורה ולחץ

ניטור רציף של ייצור וזריקת בארות מספק התראה מוקדמת של תנאים בלתי ניתנים לעצירה. A ירידה קבועה בלחץ המאגר או ירידה בסימנים טמפרטורה נוזלית כי החילוץ עשוי להיות מעל לטעינה.FLT:1 בדיקות transient, כגון בדיקות התערבות ובדיקות נפילה, מדידה של יכולת עמידה ומגבלות מאגר.

בדיקות סרטן וחיזוק קישוריות

בדיקות טרסר כרוכות בהזרקת עקבות כימיים או אמטופיים לתוך המאגר ולדיד את הגעתו לבארות ייצור.FLT:0 הם חושפים נתיבי זרימה, מהירות נוזלים, ואת מידת החיבור בין אזורי הזריקה והייצור.FLT:1 זמני נסיעה קצרים מציעים פוטנציאל לפריצת דרך תרמית, בעוד זמן או נעדרים מצביעים על מאגרים מבודדים.

גיאוכימיקלים וג'רמיממטר אינדיקטורים

הרכב הכימי של נוזלים גיאותרמאליים, כולל תוכן סיליקה, יחסי חישה (למשל, Na/K, K/Mg), ריכוזי גז, מספק מידע על טמפרטורת המאגר, ערבוב עם מים קרירים, ומאזן כימי.(FLT:0Gethermometers) להעריך טמפרטורות תת-קרקעיות בהתבסס על נוזל, עוזר להעריך אם המאגר הוא קירור במים המוקדמים של נוזל (Hollowic) הוא עשוי לזהות סימנים רגיל של נוזל או ירידה של נוזל רגיל של מים שמרנים).

שיטות ניהול בר קיימא: מגבלות חילוף ואסטרטגיות Reinjection

בהתבסס על הערכות, המפעילים חייבים ליישם את אמצעי ניהול כדי להבטיח קיימות ארוכת טווח. Setting קצב החילוץ המקסימלי שאינו עולה על החום הטבעי וטעינה המונית היא הבסיס של ניהול בר קיימא.FLT:1 שיעור זה עשוי להיות נקבע על ידי מודלים והתאמה כמו נתונים חדשים להיות זמין.

אתגרים וגילויים בהערכה של קיימות

למרות ההתקדמות, החיזוי ההתנהגות ארוכת הטווח של מאגרים גיאוותרמיים נותר קשה בשל ריקנות טבעית ונתונים לא שלמים.המטרה של הערכת קיימות היא לא להבטיח ייצור אינסופי אלא לנהל שימוש במשאבים ואופטימיזציה.

הטרוגניות הגיאולוגיות וההתפלות הבלתי צפויות

ריבורס הם מטבעם heterogenous במספר מישורים. Faults, שברים, וסוגים סלעיים שונים יוצרים תבניות זרימה מורכבות כי מודלים לא יכולים ללכוד.FLT:0 Unexpected ערוצים של נוזל מוזרקים יכול להוביל לפריצת דרך מוקדמת.FLT:1 לדוגמה, בשדה הגיאוגרפי Salton Seathermal בקליפורניה, זריקה גרמה קירור בתוך כמה שנים ארוכות, אשר דורשות ירידה מהירה של תאים, כמו גם ירידה מהירה, כמו גם על פני שטח.

מגבלות טכנולוגיות וסכסוכים כלכליים

כלים למעקב יש מגבלות.חיישנים של דאון עלול להיכשל בטמפרטורות גבוהות (מעל 300 מעלות צלזיוס) בדיקות טרסר מספקות רק מידע צילום.FLT:0Drilling בארות ניטור נוספות הוא יקר.irFLT:1 שדות מבוגרים רבים חסרים נתונים מוקדמים מקיפים, מה שהופך אותו קשה כדי calibrate מודלים גיאותרמאליים, בעוד מבטיח, הם עדיין ניסיוניים; יצירת בר קיימא במחזור חם בשל סיכון כלכלי מתמשך של אנרגיה נמוכה יותר.

אינטראקציה סביבתית ואקלים

פעולות גיאותרמאל יכולות לגרום לסיסמית', תת-קרקעיות, או דה-גזינג (FLT:0) למשקעים מהזרקה היא דאגה באזורים רבים, במיוחד לפרויקטים EGS.FLT:1 לדוגמה, פרויקט באזל EGS בשווייץ הושעה לאחר רעידת אדמה בעוצמה של 3.4.

כיוונים עתידיים: שיפור יכולת החיזוי וניהול המשאבים

המחקר ממשיך לפתח כלים מדויקים יותר וגישות להערכת ולהבטיח קיימות ארוכת טווח.כמה כיוונים מבטיחים מתעוררים.

Advanced Machine Learning ו-Big Dataאינטגרציה

אלגוריתמי למידת מכונות יכולים לנתח כמויות גדולות של נתונים ניטור מתחומים מרובים כדי לזהות דפוסים וחיזוי ירידה. Neural רשתות יערות אקראיים שימשו כדי לחזות טמפרטורה ולחץ שינויים בתחומים גיאותרמיים.FLT:1 לדוגמה, החוקרים התאמנו מודלים על נתונים היסטוריים מן הגייז כדי לחזות ייצור קיטור עם דיוק גבוה.

שיפור גיאופיזיקה ו- Reservoir Characterization

טכניקות גיאופיזיקה חדשות, כגון סקרים סיסמיים של חלוף זמן (4D סיסמי), התנגדות חשמלית לmography, ומגנטוולריקים, מספקים תמונות של שינויים ברזולוציה גבוהה של המאגר לאורך זמן.FLT:0 שיטות אלה עוקבות אחר תנועת הנוזלים המשויקים ושינויים בשקע.FLT:1 הפיתוח של חיישני סיבים אופטיים שיכולים לעמוד בטמפרטורות גיאולוגיות רבות מסייעות להפחית את האינטגרציה של נתונים יציבים.

סגור-Loop ואסטרטגיות הזרקת מתקדמות

חוקרים בוחנים מערכות גיאותרמיות סגורות, שבהן נוזל עבודה מופצת במערכת סגורה של צינורות שהוצבו במבנה חם עמוק, ובכך נמנעים ממיצוי נוזלים ישיר ומצמצם השפעות סביבתיות.FLT:0 בעוד שעיצובים ניסיוניים, סגורים יכולים להשיג מיצוי חום בר קיימא ללא ניכוי מאגר:1 עבור מערכות קונבנציונליות, אסטרטגיות חכמות יותר, כגון זריקה מחזורית ופית (uff-f-f-and-f) כדי להתאים באופן אוטומטי חיישנים.

שיתוף פעולה בינלאומי והנתונים המשותפים

מסדי נתונים פתוחים של ייצור גיאותרמאל ונתוני ניטור, כגון GORmal Data Repository בארה"ב וה-Govermal Association ’s Resources, להקל על לימודי שדה הצלב.FLT:0Sharing Best Practices and Lessons Learn משפר את בסיס הידע העולמי.FLT:1 פרויקטים בינלאומיים כמו מחקר Gemal ERA-NET משותף.

מסקנה: הדרך קדימה לאנרגיה גיאותרמית בת קיימא

תוך הסתמכות על קיימות ארוכת טווח של מאגרים גיאוותרמאליים היא אתגר רב תחומי הדורש שילוב גיאולוגיה, גיאופיזיקה, הידרולוגיה, הנדסה וכלכלה.FLT:0 No המאגר הוא בר קיימא ללא אינסוף, אבל עם ניהול זהיר, רבים יכולים לספק אנרגיה מבוססת אמינה עבור 50 עד 100 שנים או יותר.FLT:1 הצלחה היא מחויבות חשובה ניטור, ניהול מחתרתי, ושיפור תת-קרקעי, כמו מודלים יציבים של פיתוח (R) כמו פיתוח עשירי) יציב של תרבויות (R) כמו פיתוח יציבים (Riceralrlideralrlideral Revd) ומודלים של מודלים) כמו פיתוח מודלים) כמו פיתוח בינלאומי, כמו פיתוח ארוך טווח מודלים).

(ב) קרא עוד, יועץ למחלקת האנרגיה וההתרגו; משרד ה-Govermal Technologies: FLT:2 Govermal AssociationFLT 3: 3; ו-FLT:4IRENA ’s Gethermal Energy PageFalLT:5