Fervo"下一代地热"技术预示地热发电技术的一场革命

Fervo"下一代地热"技术预示地热发电技术的一场革命在我们的脚下,以热岩石的形式存在着近乎无限的清洁能源。如果能将水引入岩石,再返回地面驱动蒸汽涡轮机,就能全天候(而不是像太阳能和风能那样间歇性)产生清洁电力。这样一种可靠的能源将使清洁能源的过渡更加顺利。但是,正如我们之前多次撰文指出的,目前只有少数地方的地热发电具有经济意义--例如冰岛和新西兰等地,这些地方的热量接近地表,易于获取,而且距离电网足够近,值得开发利用。这一点再加上约40%的地热井最终都没有成功,都让人们对热岩作为一种能源的前景望而却步。根据国际可再生能源机构(IRENA)的数据,地热能约占全球可再生能源总量的一半,在全球能源生产总量中的份额微乎其微。Quaise公司提出了一个非常令人兴奋的方法,即利用新兴核聚变工业的技术,钻探比以往更深的地壳,为旧的燃煤发电站重新供电。但这可能需要一些时间才能实现。Fervo公司的解决方案则更加脚踏实地,它借鉴了石油和天然气生产中更为成熟的大容量机械和技术。从根本上说,Fervo的目标是将页岩油和压裂法用于碳氢化合物的方法用于地热,从根本上改善资源的获取,并在以前成本过高的地方释放能源。传统地热钻孔垂直钻入高断裂、高渗透性岩石典型的地热发电厂会尝试确定高断裂、高渗透和高温岩石区域,然后在该区域的一侧钻一个垂直注水孔,在另一侧钻一个蒸汽回收孔,希望水能够穿过高温岩石,然后在另一侧以蒸汽的形式被提取出来。但是,由于这种方法往往无法产生有用的蒸汽流,费尔沃公司开发出了一种技术来消除所有的猜测。它采用水平钻探技术,在岩石中开辟出一条长长的水平通道,然后注入加压流体,使岩石断裂,形成大面积的高渗透性区域。该公司称,这种"增强地热"方法能带来更可靠的结果。因此,Fervo创造的不是两端只有一个小接触点的垂直钻探地热资源,而是巨大的定制裂缝资源,沿着一条可能延伸数千英尺的管道在许多地方泵入水,并通过一条或多条长的水平蒸汽回收管道在同样多的地方进行回收。Fervo的方法是在岩石中开凿水平长孔,然后自造裂缝,从而与热岩保持长时间接触,确保高流量和可靠的电力。该公司表示,与传统方法相比,这种方法可以获得更多的蒸汽、更大的功率,以及更高的掘金机会。这将使地热在更多地方--几乎任何地方都具有经济可行性。Fervo在内华达州的首个全面商业试点项目"Red项目"是地热项目首次钻出一对水平钻孔,横向延伸约3250英尺(990米)。目前,该项目已经完成了为期30天的钻井测试,流量为每秒63升,温度高达191°C(376°F)。它的发电量为3.4兆瓦,大约够500户美国家庭使用。FervoEnergy公司首席执行官兼联合创始人蒂姆-拉蒂默(TimLatimer)在一份新闻稿中说:"通过应用石油和天然气行业的钻探技术,我们已经证明可以在全球新的地域生产全天候无碳能源。我们今天分享的令人难以置信的成果是Fervo员工和行业合作伙伴(尤其是Google)多年来兢兢业业工作和承诺的产物。"该公司的下一个项目将生产两倍的能源,但最终目标是让地热进入大规模制造的领域,在这一领域中,大量生产可以降低成本,而快速学习可以改善流程中每个阶段的结果,从而进一步降低成本。2020年,拉蒂莫在德克萨斯大学奥斯汀分校能源研究所为学生们做了一场演讲,他阐述了一个三阶段的商业化计划,首先是扩大现有地热发电厂的生产规模,达到约200兆瓦,然后再逐步扩大现有发电厂附近的深层资源,这样可以释放多达2千兆瓦的产量。最后,随着一些项目的运行,该公司相信它将把成本降到足够低的水平,以便在地表以下4.5千米(2.8英里)的深度勘探全新的资源。这将使这项技术的发电量达到数百兆瓦,为巩固以可再生能源为基础的电网做出重大贡献。该公司资金雄厚,根据Crunchbase的数据,已筹集了约1.87亿美元。因此,它肯定有机会有所作为。我们期待了解Fervo的更多进展。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371841.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1371841.htm

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卫星图像带你看加州“Geysers”:世界上最大的地热捕获发电厂群温泉和熔岩点缀着这个名不副实的地热田“Geysers”(字面意思间歇泉),它是世界上最大的捕捉地下热量的发电厂群。大约130万年前,一大团富含二氧化硅的岩浆强行穿过加州北部海岸山脉下面的地壳。今天,这个浅层岩体仍在冒着热气,它上面45平方英里(120平方公里)的区域被称为间歇泉,这是世界上最大的地热能源生产地。虽然附近的清湖火山群在几千年前仍在喷发,但这个地热场实际上从未出现过任何间歇泉。间歇泉是一个错误的说法,源于19世纪来到该地区的定居者,他们误解了大硫磺溪峡谷中冒泡和蒸腾的温泉和熔岩。从19世纪中叶到20世纪中叶,该地区经营着一家受欢迎的度假酒店。该地区的原住民自史前时代起就一直在访问该温泉。该地位于Geyserville东北方向约8英里(13公里),现在是18个发电厂的所在地,它们利用蒸汽驱动涡轮机发电。在这张自然色的卫星图像中,可以看到几个发电厂的白色屋顶,这是由Landsat8上的OperationalLandImager(OLI)于2022年1月10日获得的。这个地区的蒸汽驱动涡轮机可以产生725兆瓦的电力,这足以为旧金山这样的超大型城市供电。Geysers的发电厂通常为索诺玛、莱克和门多西诺县,以及马林和纳帕县的部分地区提供电力需求。截至2018年,Geysers地区的涡轮机生产了加州50%的地热发电能量。地热能是通过从地球内部提取热量产生的,可以通过天然蒸汽或非常热的水。它是一种可靠和可再生的能源,它的优点在于连续性极高,无论太阳是否照耀或风是否流动都可以取用。生产地热能需要三个要素:靠近地表的岩浆、断裂或可渗透的岩石,以及可在受热岩石中循环的流体。在Geysers,100多万年前侵入的岩体仅在地表以下0.6英里(1公里)。更深的部分在1.5英里(2.5公里)以下,温度可以达到750°F(400℃)。根据美国地质调查局的数据,虽然大多数地热发电厂都是利用水库,但间歇泉系统是世界上仅有的两个以水汽为主的系统之一,这意味着该地层直接产生蒸汽,利用它来发电效率更高。20世纪20年代,一个小型的蒸汽发动机发电机首次被用来在这里发电,而第一口现代地热井是在1955年钻的。在接下来的几十年里,不同运营商的进一步钻探和开发使间歇泉的产量在1987年达到高峰。当时,有21个发电厂,总容量超过2000兆瓦。此后,随着蒸汽库开始挖掘,电力生产开始下降。20世纪90年代中期,电厂经营者转向一种称为增强型地热系统(EGS)的做法,以维持能源生产并延长油田的寿命。水被高压注入,以重新打开岩石中的天然裂缝,使热水或蒸汽流入油井。今天,有两条管道将经过处理的废水从莱克县和圣罗莎市输送到水库中进行补充。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313139.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1313139.htm

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