Täiustatud geotermiline süsteem
Täiustatud geotermiline süsteem (EGS) on geotermiline energiasüsteem, mis suudab toota elektrienergiat, kui looduslik maa-alune vesi puudub. Pikka aega oli geotermilist energiat võimalik toota ainult siis, kui ühes piirkonnas olid koos kuumad kivimid, maa-alune vesi ja kivimites olevad praod. Nüüd luuakse uusi viise selle energiaallika saamiseks. Piirkondi, mida on võimalik energia saamiseks kasutada, peavad inimesed muutma, et energia oleks kasutatav. Need alad võivad vajada kas maa-alust vett ja/või pragusid või pragude võrgustikku kivimites. Täiustatud geotermilised süsteemid võimaldavad geotermilist energiat kasutada väljaspool tavalisi geotermilisi piirkondi, nagu aktiivsed plaadipiirid, kuni vähem aktiivsete piirkondadeni, nagu Ameerika Ühendriikide lääneosa.
Täiustatud geotermiline süsteem
Protsess ja areng
- Maa peab olema mõõdistatud
- milline on maa-aluste kivimite [temperatuur]?
- kas on olemas hea murdumisvõrk?
- kas vesi on seal looduslikult olemas?
- mida on vaja toimiva EGSi loomiseks
- Vajalike muudatuste tegemine süsteemis
Selleks, et kõigepealt kuuma kivimini jõuda, tuleb hoolikalt kaevata auke 1000 meetri sügavusele maapinna alla. Kaevud ei tohi olla üksteisest 40 meetri kaugusel, et vältida soojuse ülekandumist kaevude vahel. Seejärel valatakse vett puuraukudesse kontrollitud, teaduslikult kindlaksmääratud kiirusega nii murdumisvõrgustiku loomiseks kui ka energia tootmiseks. Praod või mõrad tekivad frakkimise teel või vee rõhu tõttu sundkorras uuesti avanevate pragude tõttu, mis põhjustavad väikeseid seismilisi sündmusi, mida pinnal harva tajutakse. Kui on loodud piisavalt hea pragude süsteem, saab kuumutatud vett tootmispuuraugust välja pumbata ja elektrijaama pumbata, et seda kasutada valitud energia kaevandamise protsessis ja uuesti läbi ringlusse lasta. Selleks, et suurendada tõenäosust, et vesi voolab tootmiskaevu suunas, võib puurida mikroaukude massiive, et tagada suurem tõenäosus, et murdude ühendamine energia tootmiseks õigel teel toimub. Need augud on vähem kui 4 tolli laiad ja ulatuvad vett lisavatest puuraukudest ja vett välja võtvatest puuraukudest.
- Elektrijaama käitamine ja hooldamine
Roheline energia
Vana kaevu ringlussevõtt
Geotermilisi süsteeme saab täiustada ka vanade nafta- ja gaasipuuraukude taaskasutamisega geotermiliseks kasutamiseks. Neid puurauke on odavam vahetada soojuse kaevandamiseks, kui puurida uusi auke. Need puuraugud ei võimalda vee ja soojusallika füüsilist kontakti. Need puuraugud koosnevad kahest silindrist: suuremast ja väiksemast silindrist. Väiksem mahub suurema kaevu sisse ja sealt pumbatakse soojendatud vesi välja. Vesi sisestatakse sisemise ja välimise toru vooderduse vahele. Kuna puudub otsene kontakt kuuma kivimiga ning hea isolatsioonimaterjali puudumise tõttu tekib mõningane soojuskadu, ei ole energiatootmine nii suur kui tavalistes geotermilistes süsteemides.
Kasvuhoonegaaside heitkogused
Mõned ütlevad, et see energialiik on üks "rohelisematest" alternatiivsetest energiaallikatest. Uuringud, mille kohaselt kaks kolmest geotermilise energia tootmisviisist - välk aur ja kuiv aur - eraldavad vähem kui 7% kasvuhoonegaasidest, mida eraldavad fossiilsed kütused. Kolmas meetod, mida tuntakse kui suletud kahetsüklilist süsteemi, eraldab peaaegu üldse mitte ühtegi kasvuhoonegaasi). EGSi kõige suuremaid heitkoguseid tekitav osa on see, kui puurid töötavad diislikütuse abil. EGSi olelusringi analüüsiga seotud uuringud on näidanud, et hea parandus oleks puuride ühendamine elektrivõrku, mis vähendaks GEP-elektrijaamade niigi minimaalset mõju inimeste tervisele, kliimamuutustele ja ökosüsteemi kvaliteedile. Toetajad väidavad ka, et kuna geotermilised energiasüsteemid ei sõltu muutuvatest ilmastikutingimustest, on tegemist usaldusväärsema energiaga, mille energiatoodang on püsiv.
USA osalemine
USAs on maailma suurim potentsiaalne geotermiline energiavaru, kuid ainult 4% kogu energiakasutusest (15 miljardit kWh) pärineb geotermilisest energiast. Kalifornias on geotermilisi soojuspumpasid kõige rohkem kõigist üheksast geotermilist energiat kasutavast osariigist. Hawaii saab 20% oma energiast geotermilistest elektrijaamadest. Teadmised geotermilise energia kohta ei ole hästi teada. See muudab raha saamise teadus- ja arendustegevuseks väga raskeks. Arendajatel on ka teadaolevalt olnud raskusi loa saamisega puurimiseks avalikul maal ja rahastuse saamisega nii föderaalvalitsuselt kui ka väljastpoolt. Siiski on kaks projekti, mille senat on heaks kiitnud, et aidata EGS-i katsejärgus välja viia.
1990. aastal hakati õigusaktidega looma stiimuleid tööstuse arendamiseks. Seda püüti teha 2005. aasta energiaseadusega ja 2007. aasta energiasõltumatuse ja -julgeoleku seadusega, mille raames anti maksusoodustusi ja loodi senati toetatud teadus- ja arendusprogramme.
Küsimused ja vastused
K: Mis on tõhustatud geotermiline süsteem (EGS)?
V: Täiustatud geotermiline süsteem (EGS) on geotermiline energiasüsteem, mis suudab toota elektrienergiat ka siis, kui looduslik maa-alune vesi puudub.
K: Mis on vajalik selleks, et traditsioonilised geotermilised energiasüsteemid saaksid energiat toota?
V: Traditsioonilised geotermilised energiasüsteemid vajavad energia tootmiseks ühes piirkonnas kuuma kivimit, maa-alust vett ja kivimites olevaid pragusid.
K: Millised on täiustatud geotermiliste süsteemide eelised?
V: Täiustatud geotermilised süsteemid võimaldavad toota geotermilist energiat ka piirkondades, kus puuduvad looduslikud maa-alused veeallikad ja kivimite lõhed. See laiendab piirkondi, kus geotermilist energiat saab toota.
K: Kas täiustatud geotermilisi süsteeme saab kasutada piirkondades, kus puuduvad looduslikud maa-alused veeallikad?
V: Jah, tõhustatud geotermilisi süsteeme saab kasutada piirkondades, kus puuduvad looduslikud maa-alused veeallikad.
K: Mida peavad inimesed muutma, et muuta piirkonnad kasutatavaks tõhustatud geotermiliste süsteemide jaoks?
V: Inimesed peavad muutma alasid, mida saab kasutada tõhustatud geotermiliste süsteemide jaoks, et lisada sinna maa-alune vesi või nende kivimites olev murdumisvõrk või mõlemad.
K: Kus saab tõhustatud geotermilisi süsteeme kasutada väljaspool tavalisi geotermilisi piirkondi?
V: Tõhustatud geotermilisi süsteeme saab kasutada vähem aktiivsetel aladel, näiteks Ameerika Ühendriikide lääneosas, väljaspool tavalisi geotermilisi alasid, näiteks aktiivsete plaatide piiridel.
K: Mida saab toota tõhustatud geotermiliste süsteemide abil?
V: Täiustatud geotermilised süsteemid võivad toota elektrienergiat.
