液体热能水下地热能能否帮助太平洋沿岸国家减少石油进口? 一台用于制造水下地热井的水下着陆器钻机位于海洋守护者号的甲板上。图片来源：Endurance Energy 世界上第一个水下地热电厂的演示已在距离海面近一英里的活水下火山附近进行。虽然它仅生成了不到10秒的净电力，但展示了在水下开采另一种可再生能源的技术可行性。这个3吨原型电厂的为期三周的测试部署于9月份在东北太平洋的阿克西尔海山进行。总部位于西雅图的初创公司Endurance Energy致力于最终将水下地热能商业化，为太平洋岛屿国家和希望寻找进口昂贵化石燃料替代方案的其他客户服务。Endurance Energy的创始人兼首席执行官安德鲁·雷德（Andrew Redd）在给《阿斯科技》发送的电子邮件中表示：“深海为我们提供了无限的冷海水作为冷却，海水的重量让系统和井保持加压，因此我们的电厂可以做到紧凑。”但是，开采海底地热能面临许多与陆地地热项目不同的挑战，这也可能导致更高的安装和运营成本。因此，Endurance Energy必须证明在水下的持续操作以及其方法是否具备成本效益。斯坦福大学能源科学与工程教授罗兰·霍恩（Roland Horne）在给《阿斯科技》的电子邮件回复中表示：“这可能在技术上是可行的，但无疑会比在陆地上更昂贵。”深海钻探 Endurance Energy的部署需要一台水下着陆器钻机从海洋守护者号（由Stabbert Maritime运营）上部署，并在约5000英尺（1524米）的海底钻两个孔。这意味着测试发生在超过纽约市世贸中心高度2.5倍的深度，后者是美国最高的建筑。两个钻孔开始通气，发出测量温度约为500°F（260°C）的热水热流。Endurance Energy团队随后对第二个孔进行了套管和水泥封堵，然后安装了一个阀门以创建一个井。接下来，公司部署了名为Adélie的100千瓦电厂，该电厂设计用于将进入的水热流蒸发以驱动涡轮机并启动发电机。它利用加拿大远程操作的潜水器ROPOS的帮助，将电厂连接到新打的井。Adélie还通过连接到区域电缆阵列（Regional Cabled Array）与Endurance Energy位于西雅图的指挥中心相连，该网络由559英里（900公里）水下光纤和电缆组成，为海底的科学传感器提供电力和连接。这个水下网络由美国国家科学基金会资助，并由华盛顿大学运营。这为Adélie电厂的测试奠定了基础。但是很快出现了一个重大问题——钻造的井深达52英尺（16米），但未能提供足够的水热流来运行电厂。“对于我们的第一个井，目标是展示我们可以在海底钻孔、套管、水泥封堵和封闭井，因此我们保持其小而浅，”雷德解释说。“这限制了它能够提供的液体量，更深的井应该能改变这一点。”测试井的宽度也只有2英寸（5厘米），而油、天然气和陆上的地热井的套管通常在20到36英寸（51到91厘米）之间。为了避免未来这个问题，Endurance Energy计划钻更深的井以获取更多液体。公司目前的着陆器钻机可以达到约260英尺（80米），这将是初始测试井的五倍深。开机尝试 尽管如此，团队还是尝试在Adélie电厂附近的一个天然噴口运作，那里已经有水热流涌出，温度约为538°F（281°C）。在9月27日，他们进行了尝试。在近半分钟内，电厂涡轮机达到了约26000转/分钟，使发电机产生了60瓦时电力。电厂还在运行约8.7秒的时间里实现了净正向，产生的电力超过其自身的消耗。它产生的净功率中位数约为2千瓦，峰值达到了16.5千瓦。“这是证明点，”雷德告诉《阿斯科技》。 “净正向是重要的门槛：该电厂在海底产生的电力超过了其自身运行所需的电力，这是以前没有人做到过的。”名为Adélie的100千瓦电厂旨在从海底开采地热能。图片来源：Endurance Energy 但是随后一个软件问题导致电力运行停止。在发电机之前