Sự phấn khích thực sự trong lĩnh vực địa nhiệt đến từ sự phát triển của các hệ thống địa nhiệt độc đáo. Các hệ thống này không bị giới hạn bởi các ràng buộc địa lý của địa nhiệt truyền thống và có khả năng truy cập sức mạnh địa nhiệt từ các tài nguyên trước đây được coi là không thể phục hồi do loại đá hoặc vị trí.
Hệ thống địa nhiệt nâng cao (EGS)
Các hệ thống địa nhiệt tăng cường đã được phát triển từ những năm 1970 để cải thiện tính thấm của các hệ thống địa nhiệt thông qua kích thích thủy lực, hóa học và nhiệt. Công nghệ này cho phép truy cập vào nhiệt độ dưới bề mặt cao ở các khu vực có độ thấm đá thấp hoặc thiếu nguồn nước tự nhiên. Bằng cách tiêm nước áp suất cao vào các thành tạo này, các kỹ sư có thể tạo ra các gãy xương cho phép lưu thông chất lỏng và chiết nhiệt. Kỹ thuật này có khả năng tăng số lượng các vị trí địa nhiệt khả thi trên toàn thế giới.
EGS sử dụng các công nghệ được tiên phong bởi ngành dầu khí, chẳng hạn như khoan định hướng, gãy thủy lực và kích thích hồ chứa. Những kỹ thuật này cho phép truy cập vào các thành tạo đá sâu hơn và nóng hơn, mở rộng đáng kể tiềm năng sản xuất năng lượng địa nhiệt. Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia Hoa Kỳ ước tính tài nguyên EGS có tiềm năng trên 5, 000 Gigawatt ở Mỹ, hơn 400% tổng lượng điện của Hoa Kỳ. Để hỗ trợ dự báo này, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đã ra mắt Geatermal Shot ™ tăng cường vào năm 2022 để giúp đưa EGSS đến Mỹ trên toàn quốc. Sáng kiến này nhằm giảm 90% chi phí EGS xuống còn 45 đô la mỗi giờ vào năm 2035, hỗ trợ chuyển đổi sang một tương lai năng lượng sạch đồng thời tạo ra cơ hội việc làm và triển vọng kinh tế ở Mỹ.
Hệ thống địa nhiệt tiên tiến (AGS)
Các hệ thống địa nhiệt tiên tiến lấy khái niệm chiết xuất năng lượng địa nhiệt một bước nữa. AGS sử dụng các mạch vòng kín sâu, lớn, nhân tạo trong đó chất lỏng làm việc lưu thông và hấp thụ nhiệt từ đá dưới bề mặt thông qua truyền nhiệt dẫn điện. Chất lỏng được làm nóng mà không tiếp xúc trực tiếp với đá nóng, và nhiệt sau đó được đưa lên bề mặt để sưởi ấm trực tiếp hoặc phát điện. Cách tiếp cận này giúp loại bỏ nhu cầu kích thích hồ chứa, giảm nguy cơ gây ra địa chấn gây ra và giảm tiêu thụ nước.
Hệ thống hybrid dầu và khí đốt nhiệt
Chuyên môn và cơ sở hạ tầng của ngành dầu khí đang chứng minh có giá trị trong việc thúc đẩy sản xuất năng lượng địa nhiệt. Các công ty đang khám phá các cách để tái sử dụng các giếng dầu khí hiện có để khai thác năng lượng địa nhiệt. Các hệ thống này sử dụng chất lỏng địa nhiệt từ các giếng hiện có để kéo dài tuổi thọ của giếng, cung cấp tiết kiệm năng lượng và giảm lượng khí thải nhà kính. Đó là một ví dụ hoàn hảo về cách cơ sở hạ tầng dầu khí có thể được tái sử dụng để sản xuất năng lượng tái tạo.
Mặc dù tiềm năng của việc khoan địa nhiệt là rất lớn, nhưng nó không phải là không có những thách thức của nó. Dưới đây là một số cân nhắc chính:
Khoan nhiệt độ cao:Các giếng địa nhiệt thường cần được khoan đến độ sâu 7-10 km để đạt được chất lỏng ở nhiệt độ đủ cao để sản xuất điện. Khoan sâu này trong môi trường nhiệt độ cao đưa ra những thách thức kỹ thuật độc đáo đòi hỏi phải khoan với tốc độ thâm nhập nhanh hơn (ROP), yêu cầu máy móc\/công cụ tiên tiến và người vận hành có năng lực phù hợp.
Khả năng kinh tế:Các chi phí ban đầu của các dự án địa nhiệt có thể cao, đặc biệt đối với các hệ thống địa nhiệt tăng cường. Trong một ấn phẩm của Cơ quan Năng lượng tái tạo quốc tế (IRENA), chi phí lắp đặt toàn cầu cho các nhà máy địa nhiệt giảm từ 1.870 đến 5.050 USD mỗi kW. Họ có thể vượt quá sau này tùy thuộc vào điều kiện trang web. Những khoản đầu tư đáng kể này, cùng với những rủi ro vốn có của thăm dò dưới bề mặt, có thể ngăn chặn các nhà đầu tư tiềm năng và làm chậm sự tăng trưởng của lĩnh vực địa nhiệt. Tuy nhiên, một khi hoạt động, các nhà máy địa nhiệt có chi phí vận hành thấp và có thể cung cấp năng lượng trong nhiều thập kỷ.
Mối quan tâm địa chấn:Một số kỹ thuật địa nhiệt tăng cường, đặc biệt là những kỹ thuật liên quan đến gãy thủy lực, đã làm tăng mối lo ngại về địa chấn gây ra. Cộng đồng khoa học vẫn được chia cho mức độ rủi ro này.
Quy định:Môi trường pháp lý hiện tại đặt ra những rào cản đáng kể đối với sự đổi mới và triển khai nhanh chóng. Cho phép các quy trình cho các dự án địa nhiệt, đặc biệt là trên các vùng đất liên bang nơi có nhiều tài nguyên, có thể dài và không chắc chắn. Sự không chắc chắn này làm tăng thêm chi phí dự án và có thể ngăn cản đầu tư vào việc khoan và phát triển địa nhiệt.
Nếu bạn cũng quan tâm đến việc phát triển và sử dụng các giếng địa nhiệt, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi để có được sự hỗ trợ đầy đủ của nhóm Vigor.
Để biết thêm thông tin, bạn có thể ghi vào hộp thư của chúng tôiinfo@vigorpetroleum.com & marketing@vigordrilling.com
