这篇文章是由KAUST。
地热能是准备一个大突破。而技术已经存在了一段时间,有人会说,如果你看看自然加热水疗的罗马人在冰岛和泉水,确实很长时间了,这是从来没有真正被视为一个可伸缩的混合能源的一部分以同样的方式如太阳能和风能。
未来几年将是至关重要的发展。国际能源机构(iea)预测地热产能增长到2023年全球3600到4500兆瓦。和美国能源部2019年的报告项目的地热发电厂产生的电力到2050年可能增加twenty-sixfold吗——它将负责8.5。百分比的发电。
细化开发地热能源系统中,随着越来越多的依赖可再生能源也强调了需要连续生产,地热能是准备采取下一个飞跃。特别是,所谓的“中间地热”拥有大量的承诺,一直不发达。注意力都集中在浅项目局限于个人家庭或大规模能源生产在更深的深处——但很难定位和发展。
中间的承诺
有几种类型的地热能源。浅层地热通常是发现在个人家庭和包括节能加热和冷却利用稳定温度几米地球表面以下。浅的项目也可以简单地直接利用它避开了表面的热温泉和火山口。这些很容易构建规模但困难。
直接能源生产发生在更深层面上或地区活跃的火山活动(或火山活动),温度高于200摄氏度。从本质上讲,这样的一个系统深入固体岩石;注入水通过一个嗯,拦截天然裂缝或孔隙系统或诱导骨折让水通过;然后收集热水通过另一个。这是一个有效和持续的能量来源,但技术复杂,昂贵。很多事情都需要团结起来,为能源生产创造合适的环境。
中间尺度地热系统利用岩石在温度从80到150摄氏度。这是不够热直接电气能源发电,但足够热使用直接加热区加热(如城市慕尼黑)或运行一个热交换器产生寒冷的空气。这可能是至关重要的地区的冷却是一个主要的能耗和费用。
中间地热系统利用地下的水是可伸缩的,这意味着它们可以用于大型基础设施(办公大楼、社区、城市等)虽然不够强大来发电,也可以用于有效地使用多效应生成盐分的海水,海水淡化和海水淡化(MEDAD)吸附技术。
最新进展,包括KAUST和其他大学的研究,在该领域开辟了新的可能性,可能导致发电。这种方法取代了水介质运输热表面与超临界二氧化碳(液体),一直隐藏在地下。如果意识到,这项技术不仅将提供一个可再生能源基于地热过程,它还将提供一种方法来缓解气候变化通过促进有效的删除大量的二氧化碳从大气中温室气体。
地热可以在替代能源电网填补空缺
有很多原因地热缓慢赶上可再生能源的先锋——能源,如太阳能和风力发电。首先,有一个更大的前期投资比其他技术要求。它还涉及到钻井和位置是很重要的,需要有足够的能量地下都能触及井项目可用的。
然而,潜在的有:忧思科学家联盟的笔记约33000英尺内的热量,地球表面含有50000倍的能量比世界上所有的石油和天然气资源。
地热系统应该是一个更大的可再生能源组合的一部分,因为他们可以帮助关闭“能源缺口。”For all the benefits of the other kinds of renewable energy sources, solar panels can’t produce when the sun isn’t shining, and wind turbines don’t generate when the wind is still. One advantage of fossil fuel power plants is that they are "dispatchable," meaning they can be turned on and off depending on demand, but also be run 24/7. Solar and wind, at least until more reliable and affordable storage systems are developed, can’t do this. Geothermal can balance this out: In the case of intermediate geothermal, it can supplement energy needs to defray grid demand.
现在的时间是
美国是世界上最大的地热能源生产商,但大多数项目规模较小。加州等地区不断上升的气温和水资源短缺,而气候变化、中间地热是一种环保的方式冷却建筑,通过海水淡化产生水。
地热最大的潜在可能躺在一个很具讽刺意味的巧合——石油和天然气行业的钻井专业知识和技术需要利用的地热项目将使事情可持续和可伸缩的。
许多因素融合此刻忙地热:化石燃料行业受到COVID-19流行;油田在加利福尼亚,德克萨斯和路易斯安那州,代表主要房地产大规模的地热活动;技术的进步,使这些项目更可行;和更多的可再生能源结构多元化的需求。
有工程挑战仍有待解决,但正在取得进展——包括地热能KAUST——在炼油技术,特别是中间范围。
我们正处于一个临界点我们能源供应多元化。地热能源,风能和太阳能资源,可以帮助创建一个更可靠,可持续可再生能源组合。资源有:美国能源部GeoVision研究估计美国地热资源总量至少5157千瓦,足以维持我们的能源需求。我们只需要利用它。
