Geotermalna energija može se izravno iskoristiti za upotrebu njegove topline (izravna upotreba) ili za proizvodnju električne energije. Geotermalna energija je toplinska energija koja se generira i pohranjuje unutar zemlje, kao što smo opisali u našem prethodnom poglavlju o tome što je geotermalna energija?
U kontekstu načina na koji se dobiva tu energiju definiramo četiri kategorije geotermalnih resursa:
Plitka geotermalna toplinska pumpa ili resursi za geo-izmjenu
- Hidrotermalni resursi
- Poboljšani\/ konstruirani geotermalni sustavi
- Nekonvencionalni ili napredni geotermalni sustavi
- Vrsta resursa određuje kako toplinsku energiju iz zemlje možemo izvući za ekstrakciju iskorištavanja energije na površini.
1. Hidrotermalni resursi
Hidrotermalni, odnosi se na grijane vodene resurse, što se može naći u hidrotermalnim resursima koji se prirodno događaju. Stvorene su podzemnim vodama i povoljnim karakteristikama stijena, poput otvorenih lomova ili pukotina, koje omogućuju protok tekućine između.
S visokim (ER) temperaturama stijena, tekućine se zagrijavaju i mogu se izvesti kao vruća voda ili pare, ako je temperatura dovoljno visoka. Dakle, tekućina ili pare nose toplinu koja se tada može koristiti na površini ili za primjenu topline ili za proizvodnju električne energije.
Ovi hidrotermalni resursi kreću se u temperaturi od nekoliko stupnjeva iznad ambijentalnih uvjeta na površini do temperature iznad 350 stupnjeva Celzijevih (ili 660 Fahrenheita).
Hidrotermalni resursi mogu se naći u vulkanskim postavkama (kao što je u Indoneziji), u sedimentnim postavkama (poput njemačkog bazena Molasse) i vrućim vlažnim stijenama (npr. Prelomljeni granit s vodenim resursima).
2. Nekonvencionalni resursi
Nekonvencionalni resursi, poput poboljšanih ili inženjerskih geotermalnih sustava, ili novih takozvanih naprednih geotermalnih sustava, približavaju se geotermalnim resursima (toplini) kojima nedostaju potrebne tekućine ili karakteristike stijena koje bi omogućile ekstrakciju topline.
Nekonvencionalni resursi su geotermalna energija koja se može naći u vrućim suhim stijenama, na primjer - u osnovi vrućih postavki baserock -a, gdje postoji toplina, ali ne može se izvaditi voda vode koja bi se mogla izvući kao nosač topline.
Dakle, potreban bi neki element razmjene topline za izvlačenje topline iz podzemlja za iskorištavanje energije iznad površine, bilo za toplinu ili proizvodnju energije.
i) Poboljšani\/ konstruirani geotermalni sustavi (EGS)
Pristup u poboljšanim geotermalnim sustavima (EGS) je stvaranje propusnosti između stijena i dodavanje tekućine koje bi im omogućile da se dovoljno zagrijavaju u održivom sustavu (i na taj način umjetno stvaraju hidrotermalne 'rezervoare').
To omogućava da se na površini dobije geotermalna toplina ispod površine. Budući da čovjek umjetno stvara ove rezervoare, često ih naziva i geotermalne sustave.
Drugi izraz koji se često koristi je tvrda suha stijena (HDR). U prošlosti se izraz mnogo koristio u australskom kontekstu, pri čemu je 'tvrdo' opisala nekvalitetnu stijenu i 'suho' opisala činjenicu da nije bilo tekućine koja bi omogućila vađenje topline na tradicionalan ili konvencionalni način.
S tradicionalnim hidrotermalnim resursima često dodiruju veće temperature u pristupačnim dubinama (npr. Duž tektonskih ploča) EGS sustavi omogućuju tapkanje geotermalne energije izvan ovih područja u osnovi širom svijeta.
Geotermalna energija može se naći širom svijeta, ali razina dubine, temperatura i dostupnost tekućine do sada su utvrdili razvoj.
Izazov s EGS tehnologijom je trošak koji je uključen u ciljanje dovoljnih temperatura u dubinama koje su često mnogo veće, a ekonomija stvaranja održivog sustava koji bi omogućio korištenje dugoročnog.
Troškovi bušenja, stimulacija stijena kako bi ih učinili propusnim, pumpanje vode dolje u umjetni 'rezervoar' i njegovo pumpanje na površinu zahtijeva sam po sebi puno energije. Temperature također nisu tako visoke, pa je tehnologija za proizvodnju električne energije također složenija i skuplja.
Element „stimulacije“ često se smatra kritičnim jer primjenjeni pritisak može stvoriti male potrese na površini koji - posebno u urbanim područjima - stvaraju zabrinutost javnih i drugih dionika.
Iako se EGS sustavi često opisuju kao zasebni sustavi, EGS tehnologija se također može primijeniti u konvencionalnim geotermalnim postavkama.
Stimulacija može pomoći da hidrotermalni rezervoari budu produktivniji povećanjem propusnosti i na taj način povećani izlaz na površini.
(ii) Napredni geotermalni sustavi
Koncept naprednih geotermalnih sustava (AGS) skovao je razne skupine koje ciljaju pristup koji bi uklonio rizik resursa u geotermalnom razvoju, naime potrebu za pronalaženjem dovoljne temperature, pronalaska dovoljno tekućine ili u slučaju EG -a stvaraju dovoljnu propusnost.
AGS to čini izvlačenjem toplinske energije koristeći sustav zatvorene petlje. To postiže cirkuliranjem radne tekućine kroz dugu bušotinu koja provodi toplinu iz stijene koja okružuje bunar.
O tim se konceptima duže vrijeme raspravljalo u znanosti, bilo kao rješenje jednoga bušotine, bilo s novim naporima koji su privukli veliku pažnju u sustavu zatvorene petlje, a ne sasvim različiti od plitkih sustava razmjene topline.
Ovi sustavi zatvorene petlje izgrađeni su na bušotinama koje se međusobno povezuju, omogućujući postavljenu vrstu topline koja se postavlja ispod površine-na dubljim razinama od tradicionalnih geo sustava izmjene topline.
Ovi bi sustavi omogućili ekstrakciju geotermalne topline gotovo svugdje na planeti. Pilot projekti dokazali su koncept ovih sustava zatvorene petlje. Planirani razvoj sustava komercijalnih razmjera pokazat će kako će ekonomija učiniti ove sustave valjanom i konkurentnom opcijom kako za proizvodnju energije i za izravnu upotrebu.
Postoji još jedan novi pristup korištenju geotermalne energije koja je korištenje takozvanih nadkritičnih geotermalnih sustava. Ako bi spadali u kategoriju 'naprednih geotermalnih sustava' vjerojatno je malo upitna, ali to je i napredni pristup tapciji geotermalne energije.
Koncept dodirivanja nadkritičnih geotermalnih sustava je tapkanje super visokih temperatura od 400 Celzijevih stupnjeva (750 stupnjeva Fahrenheita).
Ideja je da je energetski sadržaj toliko veći da bi izlaz energije učinio mnogo većim nego u tradicionalnim sustavima.
Pretpostavlja se da je ova tekućina za rezervoar u 'nadkritičnom' stanju, jer su tekućina, voda i tlak toliko veći.
S temperaturama većim od 370 stupnjeva Celzijevih i pritiskom od 220 bara i više, ove bi bušotine mogle biti mnogo moćnije.
Projekt dubokog bušenja Islanda (IDDP) vjerojatno je najistaknutiji projekt koji traži istraživanje kako se može iskoristiti tu snažnu energiju. Iako tradicionalna geotermalna bušotina na Islandu proizvodi možda oko 5 MW, bunar s nadkritičnim uvjetima potencijalno bi mogao proizvesti deset puta veći od tog iznosa.
Upravljanje tako visokim temperaturnim resursima, visokim tlakom i često sastav tekućine slane otopine predstavlja izazov. Ostaje mnogo istraživanja kako bi se vidjelo kako će se morati vidjeti pristup širenju geotermalne ekstrakcije energije iz nadkritičnih tekućina.
Kao obnovljiva čista energija, geotermalna energija je neizbježna smjer novog energetskog razvoja, a tim za energiju snažno bilježi razvojni trend energetske industrije, a mi uvijek vjerujemo da samo kontinuiranim istraživanjem budućnosti na znanstveni i uredan način uvijek možemo održavati vodeću poziciju u industriji. Također se radujemo dubinskoj komunikaciji i suradnji s vama o razvoju energetske industrije.
Za više informacija možete pisati u naš poštanski sandučićinfo@vigorpetroleum.com & marketing@vigordrilling.com
