Пять технологических тенденций, способствующих развитию геотермальной энергетики

Перспективы

14 марта 2022 г.

Развитие усовершенствованных геотермальных систем будет иметь решающее значение для успешной декарбонизации энергетики. Новые технологии могут полностью раскрыть его потенциал.

Геотермальная энергия является важной частью нашего безуглеродного будущего. Новые технологии и инновационные подходы откроют доступ к ранее неиспользованным источникам и обеспечат экономическую жизнеспособность проектов. Вот некоторые из ключевых достижений в области геотермальных технологий сегодня.

Комплексный подход к геотермальной энергии

Сегодня у компании Baker Hughes есть несколько готовых решений для геотермальной энергетики, и мы инвестируем в интеграцию новых технологий с новыми бизнес-моделями, чтобы обеспечить коммерческую устойчивость проектов. В этом заключается отличие нашей компании: мы не просто предоставляем технологии и опыт строительства геотермальных скважин; мы также охватываем наземные системы и связываем их с недрами. Когда вы определяете ресурс и бурите скважину для добычи геотермальной жидкости, вам необходимо преобразовать ее либо в тепло, либо в электроэнергию, и это два разных применения.

Мы разрабатываем целостный подход к созданию геотермальных полей с учетом мощности и состояния ресурса. Мы проводим обширное расширенное моделирование для оценки ресурсов, понимания потенциала и проектирования наземных и подземных систем в соответствии с этим. Строительство геотермальных скважин – это лишь одна часть процесса. Интеграция технологий для наземных и подземных систем имеет решающее значение для обеспечения надежной тепловой мощности. Такая целостная операция означает, что наши клиенты могут снизить риск и стоимость всего проекта, гораздо быстрее запустить его и улучшить производительность системы.

Решения для усовершенствованных геотермальных систем

Успешная геотермальная энергетика опирается на три компонента: тепло, скорость потока и естественную проницаемость, необходимые для проведения потока и тепла через пористую среду.

Когда один из этих компонентов отсутствует, нам необходимо внедрить технологию и создать усовершенствованную геотермальную систему, или EGS. Возможно, не хватает жидкости или не хватает проходимости. Мы используем методы стимуляции и используем давление жидкости для искусственного создания пористой среды, необходимой для передачи тепла. Это похоже на технологию, которую мы используем в нетрадиционных проектах добычи нефти и газа. В проектах EGS мы используем технологию, позволяющую максимизировать передачу тепла от пласта до устья скважины. Технология также дает нам больший контроль над управлением резервуаром. Это позволяет нам оптимизировать дизайн проекта и управлять им в долгосрочной перспективе. При наличии надлежащей системы измерения и контроля мы можем оптимизировать расход, объем, давление или изменить параметры на поверхности или на электростанции. Это максимизирует выходную мощность и минимизирует риск. Речь идет не только о прибыльности, но и об управлении рисками.

Цифровые технологии играют важную роль в развитии ESG по ряду направлений, в том числе:

Новые материалы для поддержки нетрадиционного

Нетрадиционные геотермальные ресурсы являются ключом к расширению экосистемы геотермальной энергии, поскольку легкодоступные ресурсы ограничены[1]. Одним из ключевых компонентов, которыми нам необходимо управлять в любом геотермальном проекте, особенно в усовершенствованных и нетрадиционных геотермальных системах, является риск.

Подземная среда в проектах геотермальной энергетики может быть очень сложной, поскольку химический состав рассола или геотермальной жидкости является коррозионным. В некоторых ресурсах также наблюдаются очень высокие температуры и очень высокие давления. Это создает огромную нагрузку на материалы, используемые в скважинных средах, такие как обсадные трубы и трубы. Мы ищем решения, которые снижают риск неудачи.

Наша команда по комплексному обслуживанию скважин (IWS) разработала ряд решений. У нас есть автоматическая система вертикального бурения, которая обеспечивает идеально вертикальную траекторию скважины, сводя к минимуму контакт обсадной колонны со стволом скважины при наклонно-направленном бурении. Это автоматизированное скважинное решение для обеспечения целостности скважины. Эти же жидкости возвращаются на поверхность, поэтому использование неметаллических гибких труб может снизить риск коррозии. Сейчас у нас есть такое решение для поверхности, но в будущем в подземных трубопроводных конструкциях также могут использоваться неметаллические материалы. Это уникальная возможность в этой области.