Geotermálnu energiu je možné využiť na priame použitie jeho tepla (priame použitie) alebo na výrobu elektriny. Geotermálna energia je tepelná energia, ktorá sa vytvára a ukladá na Zemi, ako sme opísali v našej predchádzajúcej kapitole o tom, čo je geotermálna energia?
V súvislosti s tým, ako človek odvodzuje túto energiu, definujeme štyri kategórie geotermálnych zdrojov:
Plytké geotermálne tepelné pump alebo zdroje geoxchange
- Hydrotermálne zdroje
- Vylepšené/ inžinierované geotermálne systémy
- Nekonvenčné alebo pokročilé geotermálne systémy
- Typ zdroja určuje, ako môžeme extrahovať tepelnú energiu zo zeme na extrakciu na využitie energie na povrchu.
1. Hydrotermálne zdroje
Hydrotermálna, označuje sa na vyhrievané zdroje vody, ktoré sa nachádzajú v hydrotermálnych zdrojoch, ktoré sa prirodzene vyskytujú. Vytvárajú sa podzemnou vodou a priaznivými horninovými charakteristikami, ako sú otvorené zlomeniny alebo trhliny, ktoré umožňujú tok tekutín medzi nimi.
Pri vysokých (ER) teplotách hornín sa tekutiny zahrievajú a môžu byť odvodené buď ako horúca voda alebo para, ak je teplota dostatočne vysoká. Takže tekutina alebo para prenášajú teplo, ktoré sa potom môže použiť na povrchu pre tepelné aplikácie alebo na výrobu elektriny.
Tieto hydrotermálne zdroje sa pohybujú v teplote od niekoľkých stupňov nad okolitými podmienkami na povrchu po teploty nad 350 stupňov Celzia (alebo 660 Fahrenheita).
Hydrotermálne zdroje sa nachádzajú v sopečných prostrediach (napríklad v Indonézii), v sedimentárnych prostrediach (ako je nemecká povodie Molasse) a horúce mokré horniny (napr. Zlomená žula s vodnými zdrojmi).
2. Nekonvenčné zdroje
Netradičné zdroje, ako sú vylepšené alebo skonštruované geotermálne systémy alebo nové takzvané pokročilé geotermálne systémy, sa blížia k geotermálnym zdrojom (Heat), ktoré nemajú potrebné tekutiny alebo horninové charakteristiky, ktoré by umožnili extrakciu tepla.
Nekonvenčné zdroje sú geotermálna energia, ktorá sa nachádza napríklad v horúcich suchých horninách - v podstate nastavenia horúceho baserocku, kde je teplo, napriek tomu žiadne toky vody, ktoré by sa dali extrahovať ako nosič tepla.
Takže by sme si vyžadovali určitý prvok výmeny tepla na extrahovanie tepla zo podzemného povrchu na využitie energie nad povrchom, či už na výrobu tepla alebo energie.
i) vylepšené/ skonštruované geotermálne systémy (EGS)
Prístup v vylepšených geotermálnych systémoch (EGS) je vytvárať priepustnosť medzi horninami a pridávanie tekutín, ktoré by im umožnili dostatočne zahrievať v udržateľnom systéme (a tým umelo vytvárať hydrotermálne „nádrže“).
To umožňuje odvodiť geotermálne teplo z povrchu, ktorý sa používa na povrchu. Keďže človek vytvára tieto nádrže umelo, človek ich často nazýva aj geotermálne systémy.
Ďalším používaným výrazom je často tvrdá suchá hornina (HDR). V minulosti sa tento termín použil v austrálskom kontexte veľa, pričom „tvrdý“ opísal nevyvrátenie horniny a „suchý“ opísal skutočnosť, že neexistujú žiadne tekutiny, ktoré by tradične alebo konvenčným spôsobom umožnili extrakciu tepla.
Vďaka tradičným hydrotermálnym zdrojom často poklepajú na vyššie teploty v dostupných hĺbkach (napr. Pozdĺž tektonických platne) systémy EGS umožňujú poklepanie geotermálnej energie za týmito oblasťami v podstate po celom svete.
Geotermálna energia sa nachádza na celom svete, ale úroveň hĺbky, teplota a dostupnosť tekutín doteraz určovali vývoj.
Výzvou pre technológiu EGS sú náklady spojené s zacielením na dostatočné teploty v hĺbkach, ktoré sú často oveľa vyššie, a ekonomika vytvorenia udržateľného systému, ktorý by umožnil dlhodobé využitie.
Náklady na vŕtanie, stimuláciu hornín, aby boli priepustné, čerpanie vody nadol do umelej „nádrže“ a jej čerpanie na povrch sama o sebe vyžaduje veľa energie. Teploty tiež často nie sú také vysoké, a preto je technológia na výrobu elektriny tiež zložitejšia a drahšia.
Prvok „stimulácie“ sa často považuje za kritický, pretože tlak môže vytvárať malé zemetrasenie na povrchu, ktoré - najmä v mestských oblastiach - vytvárajú obavy verejnosti a ďalších zainteresovaných strán.
Zatiaľ čo systémy EGS sú často opisované ako samostatné systémy, technológia EGS sa môže uplatňovať aj v konvenčných geotermálnych nastaveniach.
Stimulácia môže pomôcť zvýšiť produktívnejšie hydrotermálne nádrže zvýšením priepustnosti, a tým zvýšiť výstup na povrchu.
ii) pokročilé geotermálne systémy
Koncepcia pokročilých geotermálnych systémov (AGS) bola vytvorená rôznymi skupinami zameranými na prístup, ktorý by odstránil riziko zdrojov pri geotermálnom vývoji, konkrétne potreba nájsť dostatočnú teplotu, nájsť dostatočné množstvo tekutín alebo v prípade EGS vytvára dostatočnú priepustnosť.
AGS tak robí extrahovaním tepelnej energie pomocou systému s uzavretou slučkou. Dosahuje to tak, že cirkuláciou pracovnej tekutiny cez dlhú vrstvu, ktorá vedie teplo zo skaly obklopujúcej studňu.
Tieto koncepty sa diskutovali vo vede už dlho, buď ako jedno riešenie jamky, alebo s novým úsilím, ktoré získava veľkú pozornosť v systéme s uzavretým slučkom, nie celkom odlišné od plytkých systémov výmeny tepla.
Tieto systémy s uzavretou slučkou sú postavené na vrtákoch, ktoré sa navzájom spájajú, čo umožňuje výmeny tepla umiestneného pod povrchom-na hlbších úrovniach ako tradičné systémy Geo Teat-Exchange.
Tieto systémy by umožnili extrakciu geotermálneho tepla prakticky všade na planéte. Pilotné projekty preukázali koncepciu týchto systémov s uzavretou slučkou. Plánovaný vývoj systémov komerčného rozsahu ukáže, ako ekonomika urobí z týchto systémov platnú a konkurencieschopnú možnosť pre výrobu energie a priame použitie.
Existuje ďalší nový prístup k využitiu geotermálnej energie, ktorá je využitím takzvaných superkritických geotermálnych systémov. Ak by spadali do kategórie „pokročilých geotermálnych systémov“, je pravdepodobne trochu pochybné, ale je to tiež pokročilý prístup k poklepaniu geotermálnej energie.
Koncept poklepania superkritických geotermálnych systémov poklepá na veľmi vysoké teploty 400 stupňov Celzia (750 stupňov Fahrenheita).
Myšlienka je, že energetický obsah je omnoho vyšší, že by dosiahol výkon energie na dobre oveľa vyšší ako v tradičných systémoch.
Predpokladá sa, že táto rezervoárová tekutina je v „superkritickom“ stave, pretože tekutina, voda a tlak sú oveľa vyššie.
Pri teplotách vyšších ako 370 stupňov Celzia a tlakom 220 barov a viac by tieto jamky mohli byť oveľa silnejšie.
Projekt Island Deep Drilling Project (IDDP) je pravdepodobne najvýznamnejším projektom, ktorý skúma, ako je možné využiť túto silnú energiu. Zatiaľ čo tradičná geotermálna studňa na Islande produkuje asi 5 MW, studňa s superkritickými podmienkami by mohla potenciálne produkovať desaťnásobok tohto množstva.
Manažment takýchto vysokoteplotných zdrojov, vysokého tlaku a často zloženie soľnej tekutiny predstavuje výzvu. Zostáva veľa výskumov na zistenie, ako bude potrebné vidieť prístup k rozšíreniu extrakcie geotermálnej energie z superkritických tekutín.
Ako obnoviteľná čistá energia je geotermálna energia nevyhnutným smerom nového rozvoja energie a tím Vigor veľmi zachytáva vývojový trend energetického priemyslu a vždy sa domnievame, že iba nepretržitým skúmaním budúcnosti vedeckým a usporiadaným spôsobom si vždy môžeme zachovať vedúcu pozíciu v priemysle. Tešíme sa tiež na hĺbkovú komunikáciu a spoluprácu s vami o rozvoji energetického priemyslu.
Viac informácií môžete napísať do našej poštovej schránkyinfo@vigorpetroleum.com & marketing@vigordrilling.com
