能源前瞻性故事
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1904年首次在意大利使用,地热一直是一贯的 - 近年来的能源来源。根据国际可再生能源机构(IRENA),2010年2010年全球约10GW稳步增长地热量增长至大约15GW。预测到2030年显示该装载量几乎翻了一番。那么,什么是地热能量,它如何工作,为什么对我们有重要?
1.简单地说,什么是地热能,地热能的用途是什么?
地热能是来自地球地下的热量。它包含在地壳下的岩石和流体中,可以在很深的地方找到,也可以在很浅的地方找到,比如地球上炽热的熔融岩石,岩浆。为了利用地热能发电,人们(平均)要在地下水库中钻一英里深的井,以获得蒸汽和热水,然后用这些水驱动与发电机相连的涡轮机,产生能量和热源。
例如,在欧洲,法国和德国的家庭使用地热能作为集中供暖解决方案。在荷兰,它也被用来为巨大的温室供暖(想想出口到欧洲各地的郁金香和西红柿),目的是为了抵消从俄罗斯进口的天然气。在世界各地的其他应用中,根据井水或蒸汽的温度,可以将其用于可再生能源发电。
为了发电,地热流体可以直接使用在汽轮机产生流体的过热蒸汽,可以直接发送给轮机或液体在高压力和温度,蒸发后被发送到涡轮机。
然而,在流体的温度下降的情况下,防止使用蒸汽轮机有机兰金循环(ORC)可用于发电。因为过热的蒸汽不那么常见,所以较低的温度地热资源是,兽人能够在全球范围内的其他地区用于地热发电。在这种情况下,地热流体在二进制循环中被利用,将其热量转移到工作流体(通常是光烃),然后在涡轮膨胀机中膨胀以产生电力。然后将地热流体重新注入地面,没有与大气接触,零泄漏解决方案。
与其他可再生能源相比,它的独特优势在于它可以一直使用。是阴天还是不刮风都没有关系。一旦它上线,它就会一直上线。作为一种清洁无污染的能源,它可以用于任何需要电力的应用。
2.这些地热能的应用并不新鲜:为什么现在又重新引起了人们的兴趣?
因素的组合为近期地热能的影响有贡献。
从世界的角度来看,对地热能的浓厚兴趣始于2015年的《巴黎气候协定》,当时许多国家承诺采取行动减少碳排放,增加可再生能源的使用,并在2050年前减少排放。
这意味着政府将增加资金支持地热能源开发等项目,直接影响新项目和技术开发。
从那时起,石油和天然气行业,在钻探这样的井,抽送和运输“燃料来源”的现有专家,已经致力于帮助降低风险的项目,最终使地热更加经济和风险更低。
地热应用终身的最大挑战是禁止巨大的提前资本成本。对于领先的地热项目,运营商实际上是在开始时支付30年的能源。与能量输出相比,其余的运营成本相对较小。由于这项新的气候协议以来,凭借这一重新利益,已经开发了许多新技术,导致成本降低。
因此,政府倡议的混合,对绿色能源的社会支持以及油田服务公司开发的适应技术,首先是出于页岩勘探,更专门为地热,帮助缓解了这些高前期成本,使其成为可行的能源在地方一级替换化石燃料使用的可能性。然而,由于重投资而进入的障碍仍然很高。
必须指出的是,有大量的互补技术和技能正在从石油和天然气转移到地热。虽然地热并不新鲜,但在过去20年商品价格波动的情况下,地热一直在与碳氢化合物“竞争”,类似于兄弟竞争。自巴黎协议签署以来,为了更可持续的地方能源安全/自给自足的需要,欧洲各国政府目前正积极推动地热项目的发展。
在亚太的“火环”或非洲等其他地区,新兴经济体可能仍在使用动物粪便或木材取暖,地热能提供了一种昂贵但具有竞争力的全天候解决方案。在这种情况下,它可以与碳氢化合物竞争,因为当地的石油和天然气基础设施往往不存在或欠发达的地区。
3.是否有其他可能降低通过的障碍?
地质与资源不同,有时含义良好可能会低于预期的流量或生产率,以满足项目的经济学。
在本文中,我们专注于传统地热能:在钻井的情况下,在生产流体的储层中有足够的压力和足够的水。它是液体或蒸汽或液体的形式,即想要变成蒸汽,我们将其保持在压力下,以便有时将其保持在单相中,有时对于低焓或更低的温度系统。如果压力和温度足够高,就像在APAC一样,只需产生非常热的蒸汽就会更有意义并使用它。欧洲是我们可能会使高于沸腾的温度并保持在单一相中的一个例子。如果有一个预先存在的孔,则项目的成本将大大减少并变得经济上可行。
一个地热项目的钻井建设成本可能占总项目成本的40 - 50%,钻井是其中的主要部分。
因此,运营商正在寻找更快地钻探的解决方案,以增加ROP(穿透速度)并尽量减少干孔的风险。在欧洲,一些政府正在确保运营商反对钻一个干洞,鼓励促进燃料地热生长。
4.地热是如何从自然火山地区转移到其他地方的?这对未来的发展机遇意味着什么?
传统地热活动和发展市场已经存在于“火之戒”:即太平洋的整个沿海地区,在亚洲,从加利福尼亚州的海岸延伸到智利;具有火山活动的区域。
除了在自然火山地区的传统项目外,由于技术和项目经济学的变化,还有令人兴奋的新形式的地热形式。一个是增强地热系统(EGS)和高级地热系统(AGS)。
市场上的增长将来自常规,也是EGS,AGS,井下热交换器...等。然而,截至今天,EGS / AGS空间中的项目比盈更实际更实际。但是,市场和技术预测将EGS和AGS达到2050年的新项目的40%。
作为一个例子,欧洲市场如此迷人和动态。荷兰可能没有火山,但地热发作的增长率几乎是指数级,基于未来十年的荷兰政府创建的地热总体计划;通过利用低温地热系统 - 在90到110摄氏度之间的应用。这种可再生排放自由热量用于动力温室,并开始出现在德国,瑞士,法国和丹麦等地方,因为钻井这种井现在正在变得成本比较。
5.石油和天然气行业的技能和技术能否转化为地热应用?
贝克休斯(Baker Hughes)等专门从事油气勘探、运输和加工的能源技亚搏网页登陆术公司,在引领“地热大勘探”方面处于独特的地位。技术和专业知识,以及积极参与专业团体,如SPE.那地热上升, 和国际地热协会起着关键作用。
从石油和天然气到地热的技术部署是非常适用的,包括类似领域的专业知识,例如地质和机械工程,以及数据科学。随着优先次序的变化,如何最好地利用这一机会的行业人才正在被考虑。
地热对油气应用提出了非常相似的挑战,只是参数不同。例如,虽然商品是水而不是油,但水很热,也处于压力之下;对于油气行业来说,安全考虑是很自然的,HSE是第一位的;腐蚀缓解和管理也是当今油气设备制造、维护和材料科学的关键组成部分,与地热有关。
为了使地热钻井钻探在较长的赛中更具成本效益,“工厂”井的方法需要通过市场发展,类似于过去10年来从页岩勘探中学到的经验教训。有全球范围内的油田服务公司目前能够支持和竞争美洲和亚洲某些应用的地热市场扩张,而其他较小的钻井承包商可以为欧洲的低温/更大的孔井提供利润服务。土耳其......等等。
亚搏网页亚博app在线下载地址1;陆作为能源技术公司的贝克休斯为地热市场提供了独特的价值主张,具有广阔的产品组合,可以获得油田服务的技术和专业知识以及旋转设备和数字解决方案。通过库储层地下和可行性分析的广泛应用,以良好的结构,通过部署用于地热发电(用于热电和电力)的涡轮机技术,意味着在储层模拟和涡轮机结构之间进行直接连接 - 这结果在较短的涡轮机报告和项目成本中,从井和涡轮机设计的总优化中减少。地热能源市场不断动态,不断发展,贝克休斯在这个空间竞争和创新。亚搏网页登陆