Усовершенствованная геотермальная система (EGS) - это геотермальная энергетическая система, которая может производить электрическую энергию в условиях отсутствия природных подземных вод. Долгое время геотермальную энергию можно было получить только тогда, когда в одном месте были горячие породы, подземные воды и трещины в скалах. Сейчас создаются новые способы получения этого источника энергии. Территории, которые могут быть использованы для получения энергии, должны быть изменены людьми, чтобы сделать энергию пригодной для использования. Для этого могут понадобиться подземные воды и/или трещины, или сеть разломов, в горных породах. Усовершенствованные геотермальные системы позволяют использовать геотермальную энергию за пределами обычных геотермальных зон, таких как активные границы плит, в менее активных областях, например, на западе США.
Усовершенствованная геотермальная система
Процесс и развитие
- Земля должна быть обследована
- какова [температура] подземных пород?
- есть ли хорошая сеть трещин?
- есть ли вода, которая находится там естественным образом?
- что необходимо для создания работающего ЭГС
- Внесите необходимые изменения в систему
Чтобы добраться до горячих пород, необходимо тщательно вырыть скважины на глубине 1000 метров под поверхностью земли. Скважины не могут находиться на расстоянии 40 метров друг от друга, чтобы не происходило утечки тепла между скважинами. Затем в скважины заливается вода с контролируемой, научно определенной скоростью для создания сети трещин и использования в производстве энергии. Трещины или разломы создаются путем гидроразрыва или принудительного повторного открытия трещин под давлением воды, что вызывает небольшие сейсмические явления, редко ощущаемые на поверхности. Как только создается достаточно хорошая система трещин, нагретая вода может быть выкачана из эксплуатационной скважины на электростанцию для использования в выбранном процессе добычи энергии и снова циркулировать через нее. Для повышения вероятности того, что вода будет течь в направлении эксплуатационной скважины, можно пробурить массивы микроотверстий, чтобы повысить вероятность того, что трещины соединятся в правильном направлении для производства энергии. Эти отверстия имеют ширину менее 4 дюймов и простираются от скважин, добавляющих воду, и скважин, забирающих воду.
- Эксплуатация и техническое обслуживание электростанции
Зеленая энергия
Переработка старой скважины
Геотермальные системы также могут быть усовершенствованы путем переработки старых нефтяных и газовых скважин для использования в геотермальных целях. Заменить эти скважины для добычи тепла дешевле, чем бурить новые скважины. Эти скважины не допускают физического контакта между водой и источником тепла. Эти скважины состоят из двух цилиндров: большего и меньшего. Меньший цилиндр помещается внутри большего, и из него откачивается нагретая вода. Вода попадает между облицовкой внутренней трубы и внешней. Из-за отсутствия прямого контакта с горячими породами, а также из-за потерь тепла из-за отсутствия хорошего изоляционного материала, выход энергии не так высок, как в обычных геотермальных системах.
Выбросы парниковых газов
Некоторые говорят, что эта форма энергии является одной из самых "зеленых" альтернативных энергий. Исследования показывают, что два из трех способов производства геотермальной энергии - "вспышка пара" и "сухой пар" - выделяют менее 7% парниковых газов, которые выделяет ископаемое топливо. Третий метод, известный как замкнутая система с бинарным циклом, выделяет почти ноль парниковых газов). Самая тяжелая часть EGS - это буровые установки, работающие на дизельном топливе. Исследования по анализу жизненного цикла ЭГС показали, что хорошей поправкой в этом случае будет подключение буровой установки к электросети, что снижает и без того минимальное воздействие электростанций ГЭП на здоровье человека, изменение климата и качество экосистемы. Сторонники также утверждают, что поскольку геотермальные энергосистемы не зависят от переменчивой погоды, это более надежная энергия с постоянным выходом энергии.
Участие США
США обладают самым большим потенциальным запасом геотермальной энергии в мире, однако только 4% от общего потребления энергии (15 млрд кВт/ч) приходится на ГЭП. Калифорния имеет наибольшее количество геотермальных тепловых насосов из всех девяти штатов, использующих геотермальную энергию. Гавайи получают 20% электроэнергии от геотермальных электростанций. Знания о геотермальной энергии не очень хорошо известны. Это затрудняет получение денег на исследования и разработки. Известно, что разработчики также испытывают трудности с получением разрешений на бурение на государственных землях и с получением финансирования как от федерального правительства, так и от сторонних организаций. Тем не менее, есть два проекта, которые были одобрены Сенатом, чтобы помочь вывести EGS из пилотной стадии.
В 1990 году было принято законодательство, направленное на создание стимулов для развития отрасли. Эта попытка была предпринята в Законе об энергетике 2005 года и Законе об энергетической независимости и безопасности 2007 года с выдачей налоговых кредитов и созданием поддерживаемых Сенатом программ исследований и разработок.
Вопросы и ответы
В: Что такое усовершенствованная геотермальная система (EGS)?
О: Усовершенствованная геотермальная система (EGS) - это геотермальная энергетическая система, которая может производить электрическую энергию даже при отсутствии естественных подземных вод.
В: Что необходимо для производства энергии традиционными геотермальными энергетическими системами?
О: Для производства энергии в традиционных геотермальных энергетических системах необходимы горячие горные породы, подземные воды и трещины в горных породах.
В: Каковы преимущества усовершенствованных геотермальных систем?
О: Усовершенствованные геотермальные системы позволяют производить геотермальную энергию даже в тех местах, где нет естественных источников подземных вод и трещин в горных породах. Это расширяет области, где можно производить геотермальную энергию.
В: Можно ли использовать усовершенствованные геотермальные системы в районах, где нет естественных источников подземных вод?
О: Да, усовершенствованные геотермальные системы можно использовать в районах, где нет естественных источников подземных вод.
В: Что должно быть изменено людьми, чтобы сделать территории пригодными для использования усовершенствованных геотермальных систем?
О: Территории, которые могут быть использованы для расширенных геотермальных систем, могут нуждаться в изменениях со стороны людей, чтобы в них появились подземные воды или сеть трещин в горных породах, или и то, и другое.
В: Где можно использовать усовершенствованные геотермальные системы за пределами обычных геотермальных зон?
О: Усовершенствованные геотермальные системы можно использовать в менее активных районах, например на западе США, за пределами обычных геотермальных зон, например на границах активных плит.
В: Что можно получить с помощью усовершенствованных геотермальных систем?
О: Усовершенствованные геотермальные системы могут производить электрическую энергию.