如何让地热井重获生机
地热公司Zanskar于2024年收购了一座表面上看起来在失败的新墨西哥发电厂。由于浅井迅速失去热量,导致该工厂在发电方面遇到困难。现在,在钻探了一口新井并运行发电厂整整一年后,Zanskar表示已经实现了完全的转变。根据Zanskar与WIRED独家分享的数据显示,Lightning Dock现场已成为美国最具生产力的泵送地热井之一,提供足够的热量来维持发电厂的顺利运行。Zanskar的联合创始人Joel Edwards表示,过去一年Lightning Dock现场的生产力“从根本上改变了人们对这些系统的看法,我们过去真的以为我们了解它们。”这对长期被忽视的地热产业来说又是一个好消息,该产业正在经历投资复兴。创新的钻探技术和人工智能——加上一点运气——在这个里程碑中扮演了重要角色。虽然并非所有传统井都有像Zanskar在Lightning Dock所经历的相同情况,但公司表示,成功的标志是旧井站仍然值得进一步探索。传统地热能依赖于从地球内部提取热水,通过将其泵送到地表并驱动涡轮机来发电。从理论上讲,这是产生可再生基荷电力的极佳方式:人们已经利用温泉中的蒸汽数千年。但是,地理限制——发电厂需要位于地热储藏上,而这些储藏在美国西部的数量占绝大多数——以及寻找新井传统上涉及的困难和高成本,意味着地热能在美国电力组合中占比不足1%。Zanskar提供的另一挑战是,大多数井的生产力会逐渐下降。但Zanskar表示,Lightning Dock的下降尤其陡峭,每年失去的热量是平均井的五到十倍。当公司收购该站点时,原井的温度(深度不到2500英尺)已冷却了约50华氏度(10摄氏度),降至2024年的约250华氏度。现场的15兆瓦发电厂为新墨西哥最大的公用事业提供电力,设计时需在温度超过300华氏度的情况下运行。虽然常规地热井通常向下钻3000到5000英尺,但钻探更深的井可以利用更热的水储藏来发电。但深处的岩石层更紧密,造成钻探更具挑战性且成本昂贵。是否钻得更深,“基本上是一个经济问题,”斯坦福大学普里科特能源研究所高级研究员Roland Horne表示。Horne称,成本并非线性:“如果你钻得深一倍,费用就会增加四倍。”为了更好地评估钻探的风险,Zanskar利用人工智能识别所谓的隐藏系统——也就是具有丰富地热潜力但在表面上几乎没有可行迹象的地点。该公司去年利用这一技术在内华达州进行了发现,并表示这种模型也帮助其确定了在Lightning Dock现场最有效的钻探位置。它将这些模型与石油和天然气行业改进的钻头技术相结合,帮助其以Zanskar所称的“竞争成本”以35%的速度更快地钻深孔。(该公司没有提供具体细节。)新的8000英尺深的井已经运行了一整年,热量水平高于衰退之前的水平。“我们知道,如果我们要收购这个领域,我们就必须致力于更深的钻探,”Zanskar的联合创始人Joel Edwards说。Edwards表示,新井的生产力之高,偶尔会为现有发电厂提供“过多的热量”,暗示其可能推动更大的设施。“我们预计,如果你看看与这口井类似的同行,它具有数十年生产力的特征”,Edwards说。Horne指出,通过收购一个已开发的站点和现有的发电厂,Zanskar抵消了与从零开始相比的巨额成本。另一家公司在2022年也曾在Lightning Dock钻探了一口深度探井,这使得Horne认为Zanskar获得了宝贵的地质信息,以帮助其建模。(Zanskar的联邦事务主管Ben Brenner在一封电子邮件中告诉WIRED,另一口井的数据被纳入了其建模,但公司“从未将该特定井的数据视为某种决定性的或至关重要的。”)“他们没有发现任何革命性的东西,”Horne谈到Lightning Dock现场使用的技术时表示。尽管如此,他表示Zanskar提供的统计数据“经得起推敲”,使其成为流量率最高的井之一。
本站免费、广告极少。如果觉得有帮助,可以请我们喝杯咖啡 —— 任何金额都对持续运营有实际帮助。
☕请我喝杯咖啡