Borerigg på stedet I Schwerin, Tyskland (kilde: Daldrup & Sö AG)
Alexander Richter 6 Apr 2020 med noen geografiske begrensninger basert på økonomien i geotermisk utvikling, er det økt vekt og muligheter sett i» ikke så dype » muligheter for å utnytte geotermisk energi for varme som beskrevet i en artikkel AV NZ-basert programvarehus Seequent.
Shallow-eller bedre» grunnere » – geotermisk energi er adressert i en interessant artikkel AV NZ-basert programvarehus Seequent. En geovitenskap programvareleverandør, selskapet har tatt en interessant posisjon i den geotermiske verden det tjener, ved også å skyve fortellingen om hva geotermisk energi har å tilby.
det gjorde det nylig i en artikkel om «Ikke så dyp Varme» publisert I Mars 2020. Så mens du beskriver grunne geotermiske-i sammenheng med den dype geotermiske sektoren-refererer artikkelen til geotermiske ressurser som ikke er så varme og ikke ligger i dypet vi trenger for kraftproduksjon fra varme geotermiske ressurser. Tradisjonelt har vi snakket om grunne geotermisk som i «nær overflaten» for geo-exchange system (varmepumper, fra noen få meter til 50/ 100 meter), mens dyp geotermisk (brukt I Tyskland for å skille) refererer til alt som borer for varme (eller stadig ikke så varme) temperaturer. Men linjene mellom geotermisk utvikling rettet mot reservoarbasert geotermisk energi (i hovedsak utlede varmen gjennom vann som bærer) og direkte varmeveksling tilnærminger som utnytter alt fra nær overflaten til super dype systemer i granitt (utlede varme gjennom et utvekslingssystem som kan bruke vann eller noe annet).
den tradisjonelle bruken av geotermisk energi har vært å generere elektrisk kraft, og det krever generelt svært høytemperaturvæsker for å levere temperaturforskjellene som er nødvendige. Dessverre er slike applikasjoner ekstremt geografisk begrenset; de pleier bare å operere i områder der det er vulkaner eller svært høye / lave temperaturer, F.Eks.
Grunne geotermisk kan nås med en mye mindre og rimeligere borerigg enn høy temperatur geotermiske behov. Det er også mindre tungvint og krever mindre kompleks og kostbar teknologi.
Jeremy O ‘ Brien: Global Director – Energy, Seequent
men hva geotermisk gir også er evnen til å bare gi varme. Det kan være nyttig ved mye lavere temperaturer, og denne lavtemperatur geotermiske ressursen finnes på mange flere steder uten å bore så dypt. Selv om denne tilnærmingen kanskje ikke har kapasitet til å generere store mengder elektrisitet, kan den spille en viktig rolle i å fortrenge behovet for å skape elektrisitet fra en annen kilde.
» den største verdien av grunne geotermisk energi er at den erstatter base-load energi, «Sier Jeremy O’ Brien, Seequents Energy Business Manager. «Rundt 40% av all energi som brukes I Europa er til oppvarming og kjøling, så hvis du kunne få halvparten av det 40% fra å bore noen hull i bakken, er det en enorm fordel.»
Geotermisk gir også en spesiell fordel i forhold til andre fornybare kilder. Det er alltid der. «Hvis solen ikke skinner eller vinden ikke blåser, virker den fortsatt. Det er 24/7 ren energi og det går ikke bort.»
Grunnlast Er et sentralt mål for utslippskontroller
Mye av grunnbelastningsenergien vårt samfunn er avhengig av, har tidligere kommet fra kull-eller gassgenerering, og det er kildene som for TIDEN blir redusert AV CO2-avtaler. (I 2020 er verdens bruk av kullfyrt elektrisitet på vei for sitt største årlige fall noensinne registrert, etter fire tiår med nesten uavbrutt vekst.)
mens sol-og vindenergi også har en kritisk rolle å spille for å redusere CO2-utslippene våre, er de vanligvis ikke fokusert på rent å erstatte grunnlast. Grunt geotermisk trenger ikke et batteri for å lagre energien det skaper. Det bare sitter der i bakken, venter på å bli tappet. Fotavtrykk av en geotermisk anlegg vil også typisk være langt mindre enn for en solenergi array eller vindpark som alle tunge løft som skjer under jorden.
Alt dette betyr at grunne geotermiske-spesielt varmepumpe applikasjoner-har evnen til å være svært ‘lokale’. (Et godt eksempel er trenden for supermarkeder å trekke ut varme fra under sine egne butikker og bruke varmevekslere til å kompensere for kjølekraften.) Eller det kan være hele byen. København er en Av En Rekke europeiske byer som utforsker potensialet for grunne geotermisk for å støtte sin fjernvarme for beboere.
«ofte er du bare ute etter temperaturer i området 50 til 80 grader Celsius,» sier Jeremy O ‘Brien,» men i mange tilfeller er det alt du trenger for base-load erstatning.»Det er heller ikke ideen som er ny. «Mange mennesker innser ikke At Paris har hatt geotermisk oppvarming siden 1970-tallet…»
Nede i ikke så dyp
Så hvor dypt er grunt? «Jeg antar at i vårt språk vil vi si noe mindre enn 1000 meter, mens i en normal geotermisk forstand vil gjennomsnittlig dybde på en brønn være 2000 meter.
» det som er viktig er at alt innenfor de 1000 meter av overflaten kan nås med en mye mindre og rimeligere borerigg enn høy temperatur geotermiske behov. Det er også mindre tungvint og krever mindre kompleks og kostbar teknologi.»
og i mange tilfeller kan enkle varmepumper være effektive på langt mindre enn det. Londons tate Modern gallery valgt en geotermisk løsning som går bare fem meter ned til en seng av elva grus. Den bruker borehullet for å tilfredsstille en del av bygningens varmebehov om vinteren, og kjølebehov om sommeren, og holder den uvurderlige samlingen Av Picassos, Dalis, Rothkos og mer på en komfortabel (og internasjonalt påkrevd) 18 til 25 grader.
igjen i STORBRITANNIA undersøker forskere hvordan landets arv av forlatte kullgruver kan brukes til å skape et nytt liv i varmeproduksjon – denne gangen ved å bruke de litt hevede temperaturene (rundt 30 grader) av miles av tomme hulrom som sitter der i jorden.
hvordan grunt geotermisk potensial avslører seg
en nøkkel til å gjøre grunt geotermisk arbeid er å finne de spesielle formasjoner og stratigrafiske enheter som har gode temperatur væsker i dem, og som kan anvendes effektivt. Undersøkelser kan inkludere seismikk, tyngdekraften, magnetiske telluriske data, men det kan være uvurderlig å innlemme det med det som allerede er kjent om stedet, påpeker Jeremy O ‘ Brien.
» Finnes det gamle olje-og gassbrønner eller kanskje gamle grunnvannsbrønner der dataene kan integreres med geofysikken? Hva er strømningshastighetene fra eksisterende brønner? Hva forteller det deg om områdene som kan være mest interessante å utforske? Hvor er de høyeste temperaturene og hva er geologien?»
Godt detektivarbeid kan komme i mange former. For Eksempel avslører En Google Earth-tur Til Almeria i sørøst-Spania et glitrende landskap av drivhus som dekker nesten hele halvøya. Det er Den største samlingen I Europa. Når man ser etter områder med høyt geotermisk potensial, begrunnet forskerne at bøndene kanskje kanskje vet noe de ikke
» Bare innlandet kan du se feillinjene som går gjennom topografien, og bøndene borer etter vann opp i disse åsene. Feilkanalene væsker dypt ned og opp igjen på en svært effektiv måte, slik at de blir varme i forhold til godartet grunnvann. Det var ikke bra for plantene da det hadde plukket opp for mange salter, men for geotermisk energi var det ideelt.»
CASE STUDY-Vurdere grunt geotermisk potensial i urbane områder; Catalonia, Spania
Europeiske byområder avkarboniserer, og energimarkedet skifter mot fornybar energi. Populariteten til grunne geotermisk energi vokser. Spanias Catalonia er en region som utforsker mulighetene, og er en casestudie for MUSE-prosjektet (Managing Urban Shallow-geotermisk Energi). Byområdet Girona ble valgt som det første pilotområdet-ikke uten utfordringer.
det er de termiske egenskapene til undergrunnen som bestemmer hvor mye energi som kan utvinnes via varmevekslere, og rundt Girona er de geologiske og hydrogeologiske egenskapene til hver stratigrafisk enhet komplekse og varierer betydelig. En detaljert 3d-modell var nødvendig, Og Leapfrog programvare ble brukt til å forberede den modellen fra alle tilgjengelige data, som var betydelig.
Alt i alt, rundt 1400 borehull, 4 geologiske kart skala 1: 25000, 5 geologiske kart skala 1:5000, 2 hydrogeologiske kart skala 1: 25000 og et vell av geofysiske data ble brukt til å forberede en detaljert geologisk modell av et område 10km bredt, 9km langt og 300m dypt. Totalt modellvolum på 29km3. Gjennomsnittlig grunnvannstemperatur ble også overvåket.
for å kunne tolke og presentere undergrunnsgeologi på best mulig måte, var det nødvendig å bygge en basismodell som definerte Paleogen-Paleozoikum, Neogen-og Kvartærperioder. Faktisk 31 geologiske enheter ble modellert totalt, Mellom Ordovicium og Kvartær. Fokuset var på å bestemme dybden og romlig utvidelse Av Girona ‘ S la Selva sedimentære bassenget (bassenget sedimentære fylle er sannsynlig å være prinsippet medium gjennom å utnytte geotermiske ressurser). Forskningen pågår og vil til slutt bidra Til GeoEnergy Sge-Prosjektet som vil gi en plattform for å vurdere geotermisk potensial på regional og lokal skala og hjelpe Girona til å bestemme hvilke områder som er mest mulig for å installere åpne og lukkede varmesystemer.
Ved Å bruke Leapfrog til å jage varmen
ser stadig flere regjeringer på å skjerme og sile alle dataene de har samlet inn i områder, som Almeria, der de mistenker at det kan være brukbare varmegraderinger på grunn av feil eller pressede sedimentære akviferer, etc.
» Jeg tror Leapfrog kan gi et reelt bidrag til det, «anser Jeremy O’ Brien. «Det er et veldig intuitivt verktøy for å kombinere alle de forskjellige datasettene på ett sted. Du kan bygge et bilde av undergrunnen som vil identifisere potensielle flekker som kanskje ikke har vært intuitivt ellers.
» hvis du starter et prosjekt, kan du ha et gammelt geologisk tverrsnitt som dekker en massiv region, og du må integrere alle dataene på ett sted. Leapfrog kan øke hastigheten på det enormt, raskt bygge et bilde og generere visualiseringer. Til sammenligning kan det ta deg dager å eksplisitt tegne temperaturkonturer for hånd eller ved å bruke en annen pakke.
» Screening av mye data gjør det raskt til et kraftig verktøy for å identifisere områder med potensial for grunn geotermisk. Så, når borekampanjen er planlagt, kan de ferske dataene legges inn for å oppdatere modellen og vise hva som skjer i undergrunnen. Fordi Leapfrog kobles til annen simuleringsprogramvare, kan du også se på vannstrømmen i bakken eller temperaturendringer. Programvaren kan veilede team på hvor boring skal skje, og deretter gå på å hjelpe forstå og administrere ressursen med tiden.
» Det betyr At Leapfrog kan støtte et prosjekt fra begynnelse til slutt, gjennom hele verdikjeden.»