地熱エネルギーは、その熱を直接(直接使用)または発電のために利用することができます。地熱エネルギーは、地熱エネルギーとは何かに関する前の章で説明したように、地球内に生成および保存される熱エネルギーですか?
このエネルギーをどのように導き出すかという文脈では、地熱資源の4つのカテゴリを定義します。
浅い地熱熱ポンプ、または地理交換リソース
- 熱水資源
- 強化\/設計された地熱システム
- 型破りまたは高度な地熱システム
- リソースのタイプは、地表でのエネルギー利用のために抽出のために地面から熱エネルギーを抽出する方法を決定します。
1。熱水資源
熱水は、自然に発生している熱水資源に見られる加熱水資源を指します。それらは、地下水と、間の流体の流れを可能にする開いた骨折や亀裂などの好ましい岩石の特性によって作成されます。
岩の高温(ER)の温度があるため、温度が十分に高い場合は、液体が加熱され、お湯または蒸気のいずれかに由来することができます。したがって、液体、または蒸気は熱を運び、それは熱アプリケーションまたは発電のいずれかに表面で使用できるようにします。
これらの熱水資源は、表面の周囲条件から数度から摂氏350度(または華氏660度)を超える温度までの温度があります。
熱水資源は、火山性の環境(インドネシアなど)、堆積環境(ドイツ植物盆地など)および熱い湿った岩(水資源のある骨折した花崗岩など)で見つけることができます。
2。型破りなリソース
強化または設計された地熱システム、または新しいいわゆる高度な地熱システムなどの型破りなリソースは、熱抽出を可能にする必要な液体または岩石特性を欠く地熱資源(熱)に近づいています。
型破りなリソースは、たとえば熱い乾燥岩に見られる地熱エネルギーです。これは、熱があるが、熱の運送業者として抽出できる水の流れはありません。
したがって、熱または発電のいずれかの場合、表面上のエネルギー利用のために、地下から熱を抽出するために熱交換の要素が必要です。
i)拡張\/設計地熱システム(EGS)
強化された地熱システム(EGS)のアプローチは、岩石間に透過性を生成し、それらが持続可能なシステムで十分に加熱されることを可能にする液体を添加することです(そして、それにより、人為的に熱水を生成します)。
これにより、表面の下から地熱熱を導き出すことができます。これらの貯水池を人為的に作成すると、多くの場合、それらをエンジニアリングした地熱システムも呼びます。
しばしば使用される別の用語は、ハードドライロック(HDR)です。過去には、オーストラリアの文脈ではこの用語が多く使用されていました。それにより、「ハード」は岩の非透過性を説明し、「乾燥」は、従来の方法または従来の方法で熱の抽出を許可する液体がなかったという事実を説明しました。
従来の熱水資源により、多くの場合、アクセス可能な深さでより高い温度をタップします(例えば、構造プレートに沿って)EGSシステムにより、これらの地域を越えて地熱エネルギーを世界中に叩くことができます。
地熱エネルギーは世界中で見つけることができますが、深さ、温度、および流体の利用可能性のレベルはこれまでに発達を決定してきました。
EGSテクノロジーの課題は、しばしばはるかに高い深さで十分な温度をターゲットにするために伴うコストと、長期的な利用を可能にする持続可能なシステムを作成する経済学です。
掘削コスト、岩の刺激を浸透させるために、人工の「貯水池」への水のポンプと表面へのポンプの両方には、それ自体が多くのエネルギーが必要です。気温もそれほど高くないことが多いため、電力を生成する技術もより複雑で高価です。
「刺激」の要素は、適用される圧力が表面に小さな地震を引き起こす可能性があるため、しばしば重要であると見なされます。特に都市部では、公衆や他の利害関係者の懸念を生み出します。
EGSシステムは多くの場合、個別のシステムとして説明されていますが、EGSテクノロジーは従来の地熱設定にも適用できます。
刺激は、透過性を高め、表面上の生産性を高めることにより、熱水貯留層をより生産的にするのに役立ちます。
(ii)高度な地熱システム
高度な地熱システム(AGS)の概念は、地熱発達の資源リスクを除去するアプローチ、すなわち十分な温度を見つけ、十分な液体を見つけ、EGSの場合に十分な透過性を生成するアプローチを標的とするさまざまなグループによって造られています。
AGは、閉ループシステムを利用して熱エネルギーを抽出することにより、そうします。これは、井戸を囲む岩から熱を伝導する長い井戸を介して作動液を循環させることでこれを達成します。
これらの概念は、単一の井戸解決策として、または閉じたループシステムで多くの注目を集めている新しい努力で、浅い熱交換システムとはまったく類似していない新しい努力のいずれかで、長い間科学で議論されてきました。
これらの閉ループシステムは、互いに接続する井戸の上に構築されており、従来のジオ熱交換システムよりも深いレベルで、表面の下に熱交換型を設置できます。
これらのシステムは、地球上のあらゆる場所で地熱熱を抽出することを可能にします。パイロットプロジェクトは、これらの閉ループシステムの概念を証明しています。計画された商業規模システムの開発は、経済学がこれらのシステムを発電と直接使用の両方にとって有効かつ競争力のあるオプションにする方法を示します。
いわゆる超臨界地熱システムの利用である地熱エネルギーを利用するためのさらに別の新しいアプローチがあります。それらが「高度な地熱システム」のカテゴリーに該当する場合、それは少し疑わしいものですが、地熱エネルギーをタップするための高度なアプローチでもあります。
超臨界地熱システムをタップするという概念は、摂氏400度(華氏750度)の超高温をタップしています。
アイデアは、エネルギー含有量が非常に高く、従来のシステムよりもはるかに高くエネルギー出力を高めるということです。
この貯水池液は、液体、水、圧力が非常に高いため、「超臨界」状態にあると想定されています。
摂氏370度を超える温度があり、220バーなどの圧力があるため、これらの井戸ははるかに強力になる可能性があります。
アイスランドディープドリルプロジェクト(IDDP)は、この強力なエネルギーをタップする方法を探ることを検討している最も顕著なプロジェクトである可能性があります。アイスランドの伝統的な地熱井戸はおそらく約5 MWを生成しますが、超臨界状態のある井戸は、その量の10倍を生成する可能性があります。
このような高温資源の管理、高圧、そして多くの場合、塩水液の組成が課題を提示しています。多くの研究は、超臨界流体からの地熱エネルギー抽出を拡大するアプローチをどのように見なければならないかを見るために残っています。
再生可能なクリーンエネルギーとして、地熱エネルギーは新しいエネルギー開発の避けられない方向であり、活力チームはエネルギー産業の開発動向を鋭く捉えており、私たちは常に科学的で秩序ある方法で未来を継続的に探求することによってのみ、私たちは常に業界で主要な地位を維持できると信じています。また、エネルギー産業の発展に関するあなたとの詳細なコミュニケーションと協力を楽しみにしています。
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