يأتي الإثارة الحقيقية في قطاع الطاقة الحرارية الأرضية من تطوير أنظمة حرارية أرضية غير تقليدية. لا تقتصر هذه الأنظمة على القيود الجغرافية للطاقة الحرارية الأرضية التقليدية ويمكن أن تصل إلى الطاقة الحرارية الأرضية من الموارد التي سبق أن تعتبر غير قابلة للاسترداد بسبب نوع الصخور أو الموقع.
أنظمة الحرارية الأرضية المحسنة (EGS)
تم تطوير أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية المحسنة منذ السبعينيات لتحسين نفاذية الأنظمة الحرارية الأرضية من خلال التحفيز الهيدروليكي والكيميائي والحراري. تتيح هذه التكنولوجيا الوصول إلى درجات حرارة عالية السطح في المناطق ذات النفاذية الصخرية المنخفضة أو تفتقر إلى مصدر المياه الطبيعي. عن طريق حقن المياه عالية الضغط في هذه التكوينات ، يمكن للمهندسين إنشاء كسور تسمح بتدوير السوائل واستخراج الحرارة. هذه التقنية لديها القدرة على زيادة عدد المواقع الحرارية الأرضية القابلة للحياة في جميع أنحاء العالم بشكل كبير.
تستخدم EGS التقنيات الرائدة في قطاع النفط والغاز ، مثل الحفر الاتجاهي ، والتكسير الهيدروليكي ، وتحفيز الخزان. تتيح هذه التقنيات الوصول إلى التكوينات الصخرية الأعمق والأكثر سخونة ، مما يوسع بشكل كبير من إمكانات إنتاج الطاقة الحرارية الأرضية. يقدر مختبر الطاقة المتجددة في الولايات المتحدة أن مورد EGS لديه إمكانات أكثر من 5 ، 000 gigawatts في الولايات المتحدة وحدها ، أكثر من 400 ٪ من إجمالي توليد الكهرباء في الولايات المتحدة. لدعم هذه التوقعات ، أطلقت وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) المعززة المعززة للطاقة الحرارية الأرضية في عام 2022 للمساعدة في جلب EGSS إلى أمريكا على مستوى البلاد. تهدف المبادرة إلى تقليل تكلفة EGS بنسبة 90 ٪ إلى 45 دولارًا لكل ساعة ميجاوات بحلول عام 2035 ، مما يساعد في الانتقال إلى مستقبل طاقة نظيفة مع إنشاء فرص عمل وآفاق اقتصادية في الولايات المتحدة.
النظم الحرارية الأرضية المتقدمة (AGS)
تأخذ أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية المتقدمة مفهوم استخراج الطاقة الحرارية الأرضية خطوة إلى الأمام. تستخدم AGS دوائر حلقة مغلقة عميقة وكبيرة ومكثفة حيث يدور سائل العمل ويمتص الحرارة من الصخور تحت السطحية من خلال نقل الحرارة الموصل. يتم تسخين السائل دون ملامسة مباشرة مع الصخرة الساخنة ، ثم يتم إحضار الحرارة إلى السطح للتدفئة المباشرة أو توليد الكهرباء. يزيل هذا النهج الحاجة إلى تحفيز الخزان ، مما يقلل من خطر الزلازل المستحثة وخفض استهلاك المياه.
الأنظمة الهجينة للنفط الحراري والغاز
تثبت خبرة صناعة النفط والغاز والبنية التحتية قيمة في تقدم إنتاج الطاقة الحرارية الأرضية. تستكشف الشركات طرقًا لإعادة استخدام آبار النفط والغاز الحالية لاستخراج الطاقة الحرارية الأرضية. تستخدم هذه الأنظمة سوائل الطاقة الحرارية الأرضية من الآبار الحالية لتمديد عمر البئر ، وتقديم توفير الطاقة ، وتقليل انبعاثات غازات الدفيئة. إنه مثال مثالي على كيفية إعادة استخدام البنية التحتية للنفط والغاز لإنتاج الطاقة المتجددة.
في حين أن إمكانات الحفر الحرارية الأرضية هائلة ، إلا أنها لا تخلو من تحدياتها. فيما يلي بعض الاعتبارات الرئيسية:
حفر درجات الحرارة العالية:غالبًا ما تحتاج الآبار الحرارية الأرضية إلى حفرها إلى أعماق 7-10} للوصول إلى السائل في درجات حرارة مرتفعة بما يكفي لإنتاج الكهرباء. يمثل هذا الحفر العميق في بيئات درجات الحرارة العالية تحديات فنية فريدة تتطلب الحفر بمعدلات أسرع من الاختراق (ROP) ، مطالبة بالآلات\/الأدوات والمشغلين المتقدمة مع المستوى الصحيح من الكفاءة.
الجدوى الاقتصادية:يمكن أن تكون التكاليف الأولية للمشاريع الحرارية الأرضية مرتفعة ، خاصة بالنسبة للأنظمة الحرارية الأرضية المحسنة. في منشور أجرته وكالة الطاقة المتجددة الدولية (IRENA) ، تنخفض التكاليف العالمية المثبتة للمحطات الحرارية الأرضية بين 1870 و 5050 دولارًا أمريكيًا لكل كيلوواط. يمكن أن تتجاوز هذا الأخير اعتمادا على ظروف الموقع. هذه الاستثمارات الكبيرة ، إلى جانب المخاطر المتأصلة في الاستكشاف تحت السطحي ، يمكن أن تردع المستثمرين المحتملين وإبطاء نمو قطاع الطاقة الحرارية الأرضية. ومع ذلك ، بمجرد تشغيل المصانع الحرارية الأرضية تكاليف تشغيل منخفضة ويمكن أن توفر الطاقة لعقود.
المخاوف الزلزالية:وقد أثارت بعض التقنيات الحرارية الأرضية المعززة ، وخاصة تلك التي تنطوي على التكسير الهيدروليكي ، مخاوف بشأن الزلازل المستحثة. لا يزال المجتمع العلمي مقسمة على مدى هذا الخطر.
أنظمة:البيئة التنظيمية الحالية تشكل حواجز كبيرة أمام الابتكار السريع والنشر. يمكن أن تكون عمليات التصريح لمشاريع الطاقة الحرارية الأرضية ، وخاصة على الأراضي الفيدرالية التي توجد بها العديد من الموارد ، مطولة وغير مؤكدة. يضيف عدم اليقين هذا إلى تكاليف المشروع الإجمالية ويمكن أن يثبط الاستثمار في الحفر للطاقة الحرارية وتطويره.
إذا كنت مهتمًا أيضًا بتطوير واستخدام الآبار الحرارية الأرضية ، فيرجى عدم التردد في الاتصال بنا للحصول على الدعم الكامل لفريق Vigor.
لمزيد من المعلومات ، يمكنك الكتابة إلى صندوق البريد الخاص بناinfo@vigorpetroleum.com & marketing@vigordrilling.com
