borerig på stedet i: Daldrup & s)
Lars Hegaard 6 Apr 2020 med nogle geografiske begrænsninger baseret på økonomien i geotermisk udvikling, der er en øget vægt og muligheder ses i “ikke så dybe” muligheder for at udnytte geotermisk energi til varme som beskrevet i en artikel.
lavvandede – eller bedre “lavvandede” – geotermisk energi behandles i en interessant artikel. Virksomheden har taget en interessant position i den geotermiske verden, den tjener, ved også at skubbe fortællingen om, hvad geotermisk energi har at tilbyde.
det gjorde det for nylig i en artikel om “ikke så dyb varme” offentliggjort i marts 2020. Så mens man beskriver lavvandet geotermisk – i forbindelse med den dybe geotermiske sektor – henviser artiklen til geotermiske ressourcer, der ikke er så varme og ikke ligger i de dybder, vi har brug for til kraftproduktion fra varme geotermiske ressourcer. Traditionelt har vi talt om lavvandet geotermisk som i “nær overfladen” til geo-udvekslingssystem (varmepumper, fra et par meter til 50/ 100 meter), mens dyb geotermisk (brugt i Tyskland til at differentiere) henviser til alt, hvad der borer til varme (eller i stigende grad også ikke så varme) temperaturer. Men linjerne mellem geotermisk udvikling rettet mod reservoirbaseret geotermisk energi (i det væsentlige at udlede varmen gennem vand som bærer) og direkte varmevekslingsmetoder, der udnytter alt fra nær overflade til super dybe systemer i granit (udlede varme gennem et udvekslingssystem, der kan bruge vand eller noget andet).
den traditionelle anvendelse af geotermisk energi har været at generere elektrisk strøm, og det kræver generelt meget høje temperaturvæsker for at levere de nødvendige temperaturforskelle. Desværre er sådanne applikationer ekstremt geografisk begrænsede; de har kun tendens til at operere i områder, hvor der er vulkaner eller meget høje/lave temperaturer, f.eks.
lav geotermisk kan nås med en meget mindre og billigere borerig end geotermiske behov ved høj temperatur. Det er også mindre besværligt og kræver mindre kompleks og kostbar teknologi.
Jeremy O ‘ Brien: Global direktør – energi, se efterfølgende
men hvad geotermisk også giver er evnen til bare at levere varme. Det kan være nyttigt ved meget lavere temperaturer, og denne geotermiske ressource med lav temperatur kan findes mange flere steder uden at bore så dybt. Selvom denne tilgang muligvis ikke har kapacitet til at generere store mængder elektricitet, kan den spille en vigtig rolle i at fortrænge behovet for at skabe elektricitet fra en anden kilde.
“den største værdi af lav geotermisk energi er, at den erstatter basisbelastningsenergi,” siger Jeremy O ‘Brien, Seekvent’ s Energy Business Manager. “Cirka 40% af al den energi, der bruges i Europa, er til opvarmning og afkøling, så hvis du var i stand til at få halvdelen af de 40% fra at bore nogle huller i jorden, er det en enorm fordel.”
geotermisk energi giver også en særlig fordel i forhold til andre vedvarende energikilder. Den er der altid. “Hvis solen ikke skinner, eller vinden ikke blæser, fungerer den stadig. Det er 24/7 ren energi, og det går ikke væk.”
Baseload er et centralt mål for emissionskontrol
meget af den basisbelastningsenergi, som vores samfund er afhængig af, er kommet tidligere fra kul-eller gasproduktion, og det er de kilder, der i øjeblikket begrænses af CO2-aftaler. (I 2020 er verdens brug af kulfyret elektricitet på vej til sit største årlige fald nogensinde registreret efter fire årtier med næsten uafbrudt vækst.)
mens sol-og vindenergi også spiller en afgørende rolle for at reducere vores CO2-emissioner, er de normalt ikke fokuseret på rent at erstatte basisbelastning. Lav geotermisk har ikke brug for et batteri til at opbevare den energi, det skaber. Det sidder bare der i jorden og venter på at blive tappet. Fodaftrykket for et geotermisk anlæg vil typisk også være langt mindre end for et solenergianlæg eller en vindmøllepark, da al den tunge løft foregår under jorden.
alt dette betyder, at lavvandede geotermiske – især varmepumpeapplikationer – har evnen til at være meget ‘lokale’. (Et godt eksempel er tendensen for supermarkeder til at udvinde varme under deres egne butikker og bruge varmevekslere til at udligne deres kølekraft.) Eller det kan være hele byen. København er en af en række europæiske byer, der udforsker potentialet i lavvandet geotermisk til at understøtte dens fjernvarme til beboere.
“ofte Leder du kun efter temperaturer i området 50 til 80 grader Celsius,” siger Jeremy O ‘ Brien, “men i mange tilfælde er det alt hvad du behøver for udskiftning af basisbelastning.”Ideen er heller ikke så ny. “Mange mennesker er ikke klar over, at Paris har haft geotermisk opvarmning siden 1970’ erne…”
nede i de ikke så dybder
så hvor dybt er lavt? “Jeg formoder, at vi på vores sprog ville sige noget mindre end 1.000 meter, mens i en normal geotermisk forstand ville den gennemsnitlige dybde af en brønd være 2.000 meter.
” det vigtige er, at alt inden for de 1000 meter af overfladen kan nås med en meget mindre og billigere borerig end geotermiske behov ved høj temperatur. Det er også mindre besværligt og kræver mindre kompleks og kostbar teknologi.”
og i mange tilfælde kan enkle varmepumper være effektive på langt mindre end det. Londons Tate Modern gallery valgte en geotermisk løsning, der kun går fem meter ned til en seng med flodgrus. Det bruger borehullet til at tilfredsstille en del af bygningens varmebehov om vinteren og kølebehov om sommeren, hvilket holder den uvurderlige samling af Picassos, Dalis, Rothkos og mere på en behagelig (og internationalt krævet) 18 Til 25 grader.
igen i Storbritannien undersøger forskere, hvordan landets arv fra forladte kulminer kunne bruges til at skabe et andet liv i varmeproduktion – denne gang ved hjælp af de lidt hævede temperaturer (omkring 30 grader) af miles af tomme hulrum, der sidder der i jorden.
hvor lavt geotermisk potentiale afslører sig
en nøgle til at lave lavt geotermisk arbejde er at lokalisere de særlige formationer og stratigrafiske enheder, der har gode temperaturvæsker i dem, og som kan anvendes effektivt. Undersøgelser kan omfatte seismiske, tyngdekraft, magnetiske telluriske data, men det kan være uvurderligt at indarbejde det med det, der allerede er kendt om placeringen, påpeger Jeremy O ‘ Brien.
” er der gamle olie-og gasefterforskningsbrønde eller måske gamle grundvandsbrønde, hvor dataene kan integreres med geofysikken? Hvad er strømningshastighederne fra de eksisterende brønde? Hvad fortæller det dig om de områder, der måske er mest interessante at udforske? Hvor er de højeste temperaturer, og hvad er geologien?”
godt detektivarbejde kan komme i mange former. For eksempel afslører en Google Earth-rundvisning i Almeria i det sydøstlige Spanien et glitrende landskab af drivhuse, der dækker næsten hele halvøen. Det er den største samling i Europa. Når man leder efter områder med højt geotermisk potentiale, begrundede forskerne, at landmændene måske kunne vide noget, de ikke gjorde
“lige inde i landet kan du se fejllinjerne, der løber gennem topografien, og landmændene borede efter vand op i disse bakker. Fejlkanalerne væsker dybt ned og sikkerhedskopieres igen på en meget effektiv måde, så de bliver varme i forhold til godartet grundvand. Det var ikke godt for planterne, da det havde hentet for mange salte, men for geotermisk energi var det ideelt….”
casestudie – vurdering af lavt geotermisk potentiale i byområder; Catalonien, Spanien
Europæiske byområder dekarboniserer, og energimarkedet skifter mod vedvarende energi. Populariteten af lav geotermisk energi vokser. Spaniens Catalonien er en region, der udforsker mulighederne, og er et casestudie for MUSE-projektet (styring af Urban lavvandede geotermisk energi). Byområdet Girona blev valgt som det første pilotområde – ikke uden dets udfordringer.
det er undergrundens termiske egenskaber, der bestemmer, hvor meget energi der kan udvindes via varmevekslere, og omkring Girona er de geologiske og hydrogeologiske egenskaber for hver stratigrafisk enhed komplekse og varierer betydeligt. En detaljeret 3D-model var nødvendig, og Leapfrog-programmer blev brugt til at forberede denne model ud fra alle de tilgængelige data, som var betydelige.
alt i alt omkring 1400 borehuller, 4 geologiske kort skala 1: 25000, 5 geologiske kort skala 1:5000, 2 hydrogeologiske kort skala 1: 25000 og et væld af geofysiske data blev brugt til at forberede en detaljeret geologisk model af et område 10 km bredt, 9 km langt og 300m dybt. Et samlet modelvolumen på 29km3. Gennemsnitlige grundvandstemperaturer blev også overvåget.
for at fortolke og præsentere undergrundsgeologi på den bedst mulige måde var det nødvendigt at opbygge en basismodel, der definerede de Paleogen-Paleosoiske, Neogene og kvaternære perioder. Faktisk 31 geologiske enheder blev modelleret i alt, mellem Ordovician og Kvartær. Fokus var på at bestemme dybden og den rumlige udvidelse af Gironas la Selva sedimentære bassin (bassinets sedimentære fyld er sandsynligvis det vigtigste medium, hvorigennem geotermiske ressourcer kan udnyttes). Forskningen er i gang og vil i sidste ende bidrage til GeoEnergy SGE-projektet, der vil give en platform til vurdering af geotermisk potentiale i regional og lokal skala og hjælpe Girona med at beslutte, hvilke områder der er mest mulige til installation af åbne og lukkede varmesystemer.
brug af Leapfrog til at jage varmen
i stigende grad søger regeringer at screene og Sile alle de data, de har samlet i områder, som Almeria, hvor de har mistanke om, at der kan være brugbare varmegradienter på grund af fejl eller tryk på sedimentære akviferer osv.
“jeg tror, at Leapfrog kan yde et reelt bidrag til det,” mener Jeremy O ‘ Brien. “Det er et meget intuitivt værktøj til at kombinere alle de forskellige datasæt sammen på et sted. Du kan opbygge et billede af undergrunden, der identificerer potentielle pletter, der måske ikke har været intuitive ellers.
” hvis du starter et projekt, har du måske et gammelt geologisk tværsnit, der dækker en massiv region, og du skal integrere alle disse data på et sted. Leapfrog kan fremskynde det enormt, hurtigt opbygge et billede og generere visualiseringer. Til sammenligning kan det tage dig Dage at eksplicit tegne temperaturkonturer manuelt eller ved at bruge en anden pakke.
“Screening af en masse data gør det hurtigt til et kraftfuldt værktøj til at identificere områder med potentiale for lavvandet geotermisk. Så når borekampagnen er planlagt, kan de friske data indtastes for at opdatere modellen og vise, hvad der sker i undergrunden. Fordi Leapfrog forbinder med andre simuleringsprogrammer, kan du også se på strømmen af vand i jorden eller ændringer i temperaturen. Programmet kan guide teams om, hvor boringen skal finde sted, og derefter fortsætte med at hjælpe med at forstå og styre ressourcen med tiden.
“det betyder, at Leapfrog kan understøtte et projekt fra start til slut i hele værdikæden.”