Fervo"下一代地热"技术预示地热发电技术的一场革命

2023年07月19日 18:09 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

Fervo 公司的"下一代地热"技术已在测试中得到证明,成为历史上产量最高的强化地热发电厂。该公司希望它的方法能从根本上扩大清洁能源的使用范围,就像页岩对石油的影响一样。

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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。

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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。

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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。

Fervo Energy 公司首席执行官兼联合创始人蒂姆-拉蒂默(Tim Latimer)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。

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