Geothermische Energie kann für die direkte Wärme direkt (direkte Verwendung) oder für die Stromerzeugung genutzt werden. Geothermische Energie ist die Wärmeenergie, die in der Erde erzeugt und gespeichert wird, wie wir in unserem vorherigen Kapitel über die geothermische Energie beschrieben werden?
Im Kontext, wie man diese Energie ableitet, definieren wir vier Kategorien geothermischer Ressourcen:
Flache geothermische Wärmepumpe oder Geo-Austauschressourcen
- Hydrothermale Ressourcen
- Verbesserte\/ konstruierte geothermische Systeme
- Unkonventionelle oder fortschrittliche geothermische Systeme
- Die Art der Ressource bestimmt, wie wir die thermische Energie aus dem Boden für die Extraktion für die Energienutzung auf der Oberfläche extrahieren können.
1. hydrothermale Ressourcen
Hydrothermal bezieht sich auf erhitzte Wasserressourcen, die in hydrothermalen Ressourcen zu finden sind, die natürlich auftreten. Sie werden durch Grundwasser und günstige Gesteinseigenschaften wie offene Frakturen oder Risse erzeugt, die den Flüssigkeitsfluss zwischen dem Flüssigkeit ermöglichen.
Mit den hohen (ER-) Temperaturen der Gesteine werden die Flüssigkeiten erhitzt und können entweder als heißes Wasser oder als Dampf abgeleitet werden, wenn die Temperatur hoch genug ist. So tragen die Flüssigkeit oder der Dampf die Wärme, die dann entweder für Wärmeanwendungen oder für die Stromerzeugung auf der Oberfläche verwendet werden kann.
Diese hydrothermalen Ressourcen reichen von wenigen Grad über den Umgebungsbedingungen auf der Oberfläche bis zu Temperaturen über 350 Grad Celsius (oder 660 Fahrenheit).
Hydrothermale Ressourcen finden Sie in vulkanischen Umgebungen (wie in Indonesien), in sedimentären Umgebungen (wie dem deutschen Molasse -Becken) und heißen Wetgesteinen (z. B. gebrochener Granit mit Wasserressourcen).
2. Unkonventionelle Ressourcen
Unkonventionelle Ressourcen wie verbesserte oder entwickelte geothermische Systeme oder neue sogenannte fortschrittliche geothermische Systeme nähern sich der geothermischen Ressourcen (Wärme), denen die erforderlichen Flüssigkeiten oder Gesteinseigenschaften fehlen, die eine Wärmeextraktion ermöglichen würden.
Unkonventionelle Ressourcen sind geothermische Energie, die beispielsweise in heißen trockenen Gesteinen zu finden ist - im Wesentlichen heiße Baserock -Einstellungen, bei denen Wärme vorhanden ist und jedoch keine Wasserströme, die als Träger der Wärme extrahiert werden könnten.
Man würde also ein gewisses Element des Wärmeaustauschs benötigen, um die Wärme aus dem Untergrund für die Energieverwendung über der Oberfläche zu extrahieren, entweder für Wärme oder Stromerzeugung.
i) Verbesserte\/ technische geothermische Systeme (EGS)
Der Ansatz in verbesserten geothermischen Systemen (EGs) besteht darin, die Permeabilität zwischen Gesteinen und Flüssigkeiten hinzuzufügen, die es ihnen ermöglichen, in einem nachhaltigen System ausreichend erhitzt zu sein (und dadurch künstlich hydrothermale „Stauseen“ zu schaffen).
Auf diese Weise kann eine geothermische Wärme unter der Oberfläche auf der Oberfläche abgeleitet werden. Wenn man diese Stauseen künstlich erstellt, nennt man sie oft auch technische geothermische Systeme.
Ein anderer verwendeter Begriff ist häufig Hard Trockengestein (HDR). In der Vergangenheit wurde der Begriff im australischen Kontext viel verwendet, wobei „hart“ die Nicht-Permeabilität des Gesteins und "trocken" beschrieb, dass es keine Flüssigkeiten gab, die die Wärmeextraktion auf traditionelle oder konventionelle Weise ermöglicht hätten.
Mit herkömmlichen hydrothermalen Ressourcen, die häufig höhere Temperaturen in zugänglichen Tiefen nutzen, ermöglichen EGS -Systeme (z.
Geothermische Energie kann weltweit gefunden werden, doch der Niveau der Tiefe, die Temperatur und die Verfügbarkeit von Flüssigkeiten haben die Entwicklung bisher bestimmt.
Die Herausforderung bei der EGS-Technologie sind die Kosten, die mit der Ausrichtung ausreichender Temperaturen eingehalten werden, die oft viel höher sind, und die Wirtschaftlichkeit der Schaffung eines nachhaltigen Systems, das die Nutzung langfristig nutzen würde.
Bohrkosten, Stimulation von Gesteinen, um sie durchlässig zu machen, das Pumpen von Wasser sowohl in das künstliche "Reservoir" als auch das Pumpen an die Oberfläche erfordert an sich viel Energie. Die Temperaturen sind auch oft nicht so hoch, daher ist die Technologie, um Strom zu erzeugen, auch komplexer und teurer.
Das Element der „Stimulation“ wird auch oft als kritisch angesehen, da der ausgeübte Druck kleine Erdbeben auf der Oberfläche erzeugen kann, die - insbesondere in städtischen Gebieten - Bedenken der Öffentlichkeit und anderer Stakeholder hervorrufen.
Während EGS -Systeme häufig als separate Systeme beschrieben werden, kann die EGS -Technologie auch in herkömmlichen geothermischen Einstellungen angewendet werden.
Stimulation kann dazu beitragen, dass hydrothermale Reservoire produktiver werden, indem die Permeabilität erhöht und damit die Leistung auf der Oberfläche erhöht wird.
(ii) Fortgeschrittene geothermische Systeme
Das Konzept von fortschrittlichen Geothermie -Systemen (AGS) wurde von verschiedenen Gruppen geprägt, die auf einen Ansatz abzielen, der das Ressourcenrisiko bei der geothermischen Entwicklung beseitigt, nämlich die Notwendigkeit, ausreichende Temperaturen zu finden, ausreichende Flüssigkeiten zu finden oder im Fall von EGs ausreichend Permeabilität zu erzeugen.
AGS tut dies durch Extrahieren von Wärmeenergie unter Verwendung eines geschlossenen Systems. Es erreicht dies, indem es eine funktionierende Flüssigkeit durch ein langes Bohrloch zirkuliert, das Wärme aus dem Felsen, das den Brunnen umgibt, durchführt.
Diese Konzepte wurden lange Zeit in der Wissenschaft diskutiert, entweder als einzelne Brunnenlösung oder mit neuen Anstrengungen, die in einem geschlossenen Schleifensystem viel Aufmerksamkeit erregen und nicht ganz unähnlich gegenüber flachen Wärmeaustauschsystemen.
Diese geschlossenen Systeme sind auf gebohrten Brunnen basieren, die miteinander verbunden sind und ein Wärmeaustausch-Typ unter der Oberfläche ermöglichen-auf tieferen Ebenen als herkömmliche GEO-Wärmeaustauschsysteme.
Diese Systeme würden die Extraktion der geothermischen Wärme praktisch überall auf dem Planeten ermöglichen. Pilotprojekte haben das Konzept dieser Closed-Loop-Systeme bewiesen. Die geplante Entwicklung kommerzieller Skalierungssysteme zeigt, wie die Ökonomie diese Systeme zu einer gültigen und wettbewerbsfähigen Option für die Stromerzeugung und den direkten Gebrauch machen wird.
Es gibt noch einen weiteren neuen Ansatz zur Nutzung der geothermischen Energie, bei der sogenannte überkritische geothermische Systeme verwendet werden. Wenn sie unter die Kategorie „fortschrittlicher geothermischer Systeme“ fallen würden, ist es wahrscheinlich etwas fragwürdig, aber es ist auch ein erweiterter Ansatz, um Geothermie zu nutzen.
Das Konzept des Klopfens überkritischer geothermischer Systeme besteht darin, super hohe Temperaturen von 400 Grad Celsius (750 Grad Fahrenheit) zu nutzen.
Die Idee ist, dass der Energiegehalt so viel höher ist, dass die Energieleistung pro gut höher als in herkömmlichen Systemen.
Es wird angenommen, dass diese Reservoirflüssigkeit in einem „überkritischen“ Zustand ist, da Flüssigkeit, Wasser und Druck so viel höher sind.
Mit Temperaturen von mehr als 370 Grad Celsius und einem Druck von 220 bar und mehr könnten diese Brunnen viel stärker sein.
Das Iseland Deep Bohring Project (IDDP) ist wahrscheinlich das bekannteste Projekt, das untersucht wird, wie man auf diese leistungsstarke Energie erfüllen kann. Während ein traditionelles Geothermie -Brunnen in Island möglicherweise etwa 5 MW produziert, könnte ein Brunnen mit überkritischen Bedingungen möglicherweise das zehnfache Betrag produzieren.
Das Management solcher Ressourcen mit hoher Temperatur, hohem Druck und häufig stellt die Zusammensetzung der Salzlake -Flüssigkeit eine Herausforderung. Es bleibt abzuwarten, wie ein Ansatz zur Erweiterung der geothermischen Energieextraktion aus überkritischen Flüssigkeiten gesehen werden muss.
Als erneuerbare saubere Energie ist die Geothermie die unvermeidliche Richtung der neuen Energieentwicklung, und das Vigor -Team erfasst den Entwicklungstrend der Energieindustrie scharf, und wir glauben immer, dass wir nur durch kontinuierliche Erforschung der Zukunft in wissenschaftlicher und geordneter Weise die führende Position in der Branche immer aufrechterhalten können. Wir freuen uns auch auf eine eingehende Kommunikation und Zusammenarbeit mit Ihnen zur Entwicklung der Energieindustrie.
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