Geotermální energie může být využita pro použití svého tepla přímo (přímé použití) nebo pro výrobu elektřiny. Geotermální energie je tepelná energie, která se generuje a ukládá na Zemi, jak jsme popsali v naší předchozí kapitole o geotermální energii?
V souvislosti s tím, jak člověk odvozuje tuto energii, definujeme čtyři kategorie geotermálních zdrojů:
Mělké geotermální tepelné čerpadlo nebo geo-výměnné zdroje
- Hydrotermální zdroje
- Vylepšené\/ inženýrské geotermální systémy
- Nekonvenční nebo pokročilé geotermální systémy
- Typ zdroje určuje, jak můžeme extrahovat tepelnou energii ze země pro extrakci pro využití energie na povrchu.
1. hydrotermální zdroje
Hydrotermální, odkazuje na vyhřívané vodní zdroje, které lze nalézt v hydrotermálních zdrojích, které se přirozeně vyskytují. Vytváří se podzemní vodou a příznivé skalní vlastnosti, jako jsou otevřené zlomeniny nebo trhliny, které umožňují tok tekutin mezi.
Při vysokých (er) teplotách hornin jsou tekutiny zahřívány a mohou být odvozeny buď jako horká voda nebo pára, pokud je teplota dostatečně vysoká. Tekutina nebo pára tedy nese teplo, které pak lze použít na povrchu pro tepelné aplikace nebo pro výrobu elektřiny.
Tyto hydrotermální zdroje se pohybují v teplotě od několika stupňů nad okolními podmínkami na povrchu až po teploty nad 350 stupňů Celsia (nebo 660 Fahrenheit).
Hydrotermální zdroje lze nalézt v sopečných prostředích (například v Indonésii), v sedimentárních prostředích (jako je německá molasse povodí) a horkých mokrých horninách (např. Zlomený žula s vodními zdroji).
2. nekonvenční zdroje
Nekonvenční zdroje, jako jsou vylepšené nebo inženýrské geotermální systémy nebo nové takzvané pokročilé geotermální systémy, se blíží geotermálním zdrojům (teplo), které postrádají potřebné tekutiny nebo skalní vlastnosti, které by umožňovaly extrakci tepla.
Nekonvenční zdroje jsou geotermální energie, která lze nalézt například v horkých suchých horninách - v podstatě horké nastavení baserocku, kde je teplo, ale žádné toky vody, které by mohly být extrahovány jako nosič tepla.
Člověk by tedy vyžadoval nějaký prvek výměny tepla, aby extrahoval teplo z podpovrchového využití energie nad povrchem, a to buď pro teplo nebo výrobu energie.
i) Geotermální systémy vylepšené\/ inženýr (EGS)
Přístupem ve vylepšených geotermálních systémech (EGS) je vytvářet propustnost mezi horninami a přidávání tekutin, které by jim umožnily být dostatečně zahřívány v udržitelném systému (a tím uměle vytvářejí hydrotermální „nádrže“).
To umožňuje odvodit geotermální teplo z povrchu na povrchu. Jak člověk vytváří tyto nádrže uměle, často je také nazývá geotermální systémy vytvořené.
Dalším použitým termínem je často tvrdá suchá skála (HDR). V minulosti byl tento termín používán hodně v australském kontextu, přičemž „tvrdý“ popsal nepropustnost skály a „suchý“ popsal skutečnost, že neexistovaly žádné tekutiny, které by umožnily extrakci tepla tradičním nebo konvenčním způsobem.
S tradičními hydrotermálními zdroji často poklepáním na vyšší teploty v dostupných hloubkách (např. Podél tektonických desek) umožňují systémy EGS klepnutí na geotermální energii mimo tyto oblasti v podstatě po celém světě.
Geotermální energie lze nalézt po celém světě, ale úroveň hloubky, teploty a dostupnost tekutin dosud určila vývoj.
Výzvou s technologií EGS jsou náklady spojené s cílením na dostatečné teploty v hloubkách, které jsou často mnohem vyšší, a ekonomika při vytváření udržitelného systému, který by dlouhodobě umožnil využití.
Náklady na vrtání, stimulace hornin, aby byly propustné, čerpání vody jak do umělé „nádrže“, tak jeho čerpání na povrch vyžaduje samo o sobě hodně energie. Teploty také často nejsou tak vysoké, proto je technologie pro výrobu elektřiny také složitější a dražší.
Prvek „stimulace“ je také často považován za kritický, protože aplikovaný tlak může na povrchu vytvořit malá zemětřesení, které - zejména v městských oblastech - vytvářejí obavy veřejnosti a dalších zúčastněných stran.
Zatímco systémy EGS jsou často popisovány jako samostatné systémy, technologii EGS lze také aplikovat v konvenčních geotermálních prostředích.
Stimulace může pomoci zvýšit produktivitu hydrotermálních nádrží zvýšením propustnosti a tím zvýšit výkon na povrchu.
ii) Pokročilé geotermální systémy
Koncept pokročilých geotermálních systémů (AGS) byl vytvořen různými skupinami zaměřenými na přístup, který by odstranil riziko zdroje při vývoji geotermálního vývoje, a to potřeba najít dostatečnou teplotu, najít dostatečné tekutiny nebo v případě EG vytvářet dostatečnou propustnost.
AGS tak činí extrahováním tepelné energie využívající systém s uzavřenou smyčkou. Toho dosahuje tím, že cirkuluje pracovní tekutinu přes dlouhou jamku, která provádí teplo ze skály obklopující studnu.
Tyto koncepty byly diskutovány ve vědě po dlouhou dobu, a to buď jako jediné řešení vrt, nebo s novým úsilím, které získalo velkou pozornost v systému uzavřené smyčky, ne zcela odlišné od mělkých systémů výměny tepla.
Tyto systémy s uzavřenou smyčkou jsou postaveny na vrtaných jamkách, které se navzájem spojují, což umožňuje typu výměny tepla nastavenou pod povrchem-na hlubších úrovních než tradiční geo-výměnové systémy.
Tyto systémy by umožnily extrakci geotermálního tepla prakticky všude na planetě. Pilotní projekty prokázaly koncept těchto systémů uzavřené smyčky. Plánovaný vývoj systémů komerčního měřítka ukáže, jak ekonomika učiní tyto systémy platnou a konkurenční možností jak pro výrobu energie, tak pro přímé využití.
Existuje ještě další nový přístup k využití geotermální energie, což je využití takzvaných superkritických geotermálních systémů. Pokud by spadali do kategorie „pokročilých geotermálních systémů“, je pravděpodobně trochu sporné, ale je to také pokročilý přístup k poklepání geotermální energie.
Koncept klepnutí na superkritické geotermální systémy je poklepáním na super vysoké teploty 400 stupňů Celsia (750 stupňů Fahrenheita).
Myšlenka je taková, že energetický obsah je mnohem vyšší, že by byl energetický výkon na mnohem vyšší než v tradičních systémech.
Předpokládá se, že tato tekutina rezervoáru je v „superkritickém“ stavu, protože tekutina, voda a tlak jsou mnohem vyšší.
S teplotami vyšší než 370 stupňů Celsia a tlakem 220 barů a dalších by tyto jamky mohly být mnohem silnější.
Projekt hlubokého vrtání Islandu (IDDP) je pravděpodobně nejvýznamnějším projektem, který se zaměřuje na zkoumání, jak lze tuto silnou energii využít. Zatímco tradiční geotermální studna na Islandu produkuje možná asi 5 MW, studna s superkritickými podmínkami by mohla potenciálně produkovat desetkrát více než toto množství.
Řízení takových vysokoteplotních zdrojů, vysoký tlak a často složení tekutiny solanky představuje výzvu. Mnoho výzkumů zbývá vidět, jak bude třeba vidět přístup k rozšíření extrakce geotermální energie z superkritických tekutin.
Jako obnovitelná čistá energie je geotermální energie nevyhnutelným směrem k novému energetickému rozvoji a tým vitality zachycuje vývojový trend energetického průmyslu a vždy věříme, že pouze neustálým zkoumáním budoucnosti vědeckým a řádným způsobem můžeme vždy udržovat vedoucí postavení v tomto odvětví. Těšíme se také na hloubkovou komunikaci a spolupráci s vámi o rozvoji energetického průmyslu.
Pro více informací můžete napsat do naší poštovní schránkyinfo@vigorpetroleum.com & marketing@vigordrilling.com
