Fervo"下一代地?zé)?技術(shù)預(yù)示地?zé)岚l(fā)電技術(shù)的一場革命
Fervo 公司的"下一代地?zé)?#34;技術(shù)已在測試中得到證明,成為歷史上產(chǎn)量最高的強(qiáng)化地?zé)岚l(fā)電廠。該公司希望它的方法能從根本上擴(kuò)大清潔能源的使用范圍,就像頁巖對石油的影響一樣。

在我們的腳下,以熱巖石的形式存在著近乎無限的清潔能源。如果能將水引入巖石,再返回地面驅(qū)動蒸汽渦輪機(jī),就能全天候(而不是像太陽能和風(fēng)能那樣間歇性)產(chǎn)生清潔電力。這樣一種可靠的能源將使清潔能源的過渡更加順利。
但是,正如我們之前多次撰文指出的,目前只有少數(shù)地方的地?zé)岚l(fā)電具有經(jīng)濟(jì)意義--例如冰島和新西蘭等地,這些地方的熱量接近地表,易于獲取,而且距離電網(wǎng)足夠近,值得開發(fā)利用。
這一點再加上約 40% 的地?zé)峋罱K都沒有成功,都讓人們對熱巖作為一種能源的前景望而卻步。根據(jù)國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)的數(shù)據(jù),地?zé)崮芗s占全球可再生能源總量的一半,在全球能源生產(chǎn)總量中的份額微乎其微。
Quaise公司提出了一個非常令人興奮的方法,即利用新興核聚變工業(yè)的技術(shù),鉆探比以往更深的地殼,為舊的燃煤發(fā)電站重新供電。但這可能需要一些時間才能實現(xiàn)。
Fervo 公司的解決方案則更加腳踏實地,它借鑒了石油和天然氣生產(chǎn)中更為成熟的大容量機(jī)械和技術(shù)。從根本上說,F(xiàn)ervo 的目標(biāo)是將頁巖油和壓裂法用于碳?xì)浠衔锏姆椒ㄓ糜诘責(zé)?,從根本上改善資源的獲取,并在以前成本過高的地方釋放能源。

傳統(tǒng)地?zé)徙@孔垂直鉆入高斷裂、高滲透性巖石
典型的地?zé)岚l(fā)電廠會嘗試確定高斷裂、高滲透和高溫巖石區(qū)域,然后在該區(qū)域的一側(cè)鉆一個垂直注水孔,在另一側(cè)鉆一個蒸汽回收孔,希望水能夠穿過高溫巖石,然后在另一側(cè)以蒸汽的形式被提取出來。
但是,由于這種方法往往無法產(chǎn)生有用的蒸汽流,費(fèi)爾沃公司開發(fā)出了一種技術(shù)來消除所有的猜測。它采用水平鉆探技術(shù),在巖石中開辟出一條長長的水平通道,然后注入加壓流體,使巖石斷裂,形成大面積的高滲透性區(qū)域。該公司稱,這種"增強(qiáng)地?zé)?#34;方法能帶來更可靠的結(jié)果。
因此,F(xiàn)ervo 創(chuàng)造的不是兩端只有一個小接觸點的垂直鉆探地?zé)豳Y源,而是巨大的定制裂縫資源,沿著一條可能延伸數(shù)千英尺的管道在許多地方泵入水,并通過一條或多條長的水平蒸汽回收管道在同樣多的地方進(jìn)行回收。

Fervo 的方法是在巖石中開鑿水平長孔,然后自造裂縫,從而與熱巖保持長時間接觸,確保高流量和可靠的電力。
該公司表示,與傳統(tǒng)方法相比,這種方法可以獲得更多的蒸汽、更大的功率,以及更高的掘金機(jī)會。這將使地?zé)嵩诟嗟胤?-幾乎任何地方都具有經(jīng)濟(jì)可行性。
Fervo 在內(nèi)華達(dá)州的首個全面商業(yè)試點項目"Red 項目"是地?zé)犴椖渴状毋@出一對水平鉆孔,橫向延伸約 3250 英尺(990 米)。目前,該項目已經(jīng)完成了為期 30 天的鉆井測試,流量為每秒 63 升,溫度高達(dá) 191 °C(376 °F)。它的發(fā)電量為 3.4 兆瓦,大約夠 500 戶美國家庭使用。
Fervo Energy 公司首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人蒂姆-拉蒂默(Tim Latimer)在一份新聞稿中說:"通過應(yīng)用石油和天然氣行業(yè)的鉆探技術(shù),我們已經(jīng)證明可以在全球新的地域生產(chǎn)全天候無碳能源。我們今天分享的令人難以置信的成果是 Fervo 員工和行業(yè)合作伙伴(尤其是Google)多年來兢兢業(yè)業(yè)工作和承諾的產(chǎn)物。"
該公司的下一個項目將生產(chǎn)兩倍的能源,但最終目標(biāo)是讓地?zé)徇M(jìn)入大規(guī)模制造的領(lǐng)域,在這一領(lǐng)域中,大量生產(chǎn)可以降低成本,而快速學(xué)習(xí)可以改善流程中每個階段的結(jié)果,從而進(jìn)一步降低成本。
2020 年,拉蒂莫在德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校能源研究所為學(xué)生們做了一場演講,他闡述了一個三階段的商業(yè)化計劃,首先是擴(kuò)大現(xiàn)有地?zé)岚l(fā)電廠的生產(chǎn)規(guī)模,達(dá)到約 200 兆瓦,然后再逐步擴(kuò)大現(xiàn)有發(fā)電廠附近的深層資源,這樣可以釋放多達(dá) 2 千兆瓦的產(chǎn)量。
最后,隨著一些項目的運(yùn)行,該公司相信它將把成本降到足夠低的水平,以便在地表以下 4.5 千米(2.8 英里)的深度勘探全新的資源。這將使這項技術(shù)的發(fā)電量達(dá)到數(shù)百兆瓦,為鞏固以可再生能源為基礎(chǔ)的電網(wǎng)做出重大貢獻(xiàn)。
該公司資金雄厚,根據(jù) Crunchbase 的數(shù)據(jù),已籌集了約 1.87 億美元。因此,它肯定有機(jī)會有所作為。我們期待了解 Fervo 的更多進(jìn)展。