Гидроразрыв пластов дает новый толчок развития геотермальной энергетике
Технологии из нефтедобычи начинаю перекочевывать в другие отрасли. Если раньше геотермальная энергетика строилась на основе лишь вертикального бурения, то сейчас уже опробовали и начали применять способ горизонтального бурения на глубинах более 2-х км. Кроме того, меняется не только направление бурения, для достижения высоких скоростей стали применяться сверла с поликристаллическим алмазом. Раньше их применяли на сланцевых месторождениях нефти и газа. Оттуда же заимствовали буровые охладители для снижения температуры бурового оборудования.
Что это все вместе дает и как работает?
Если при добыче сланцевой нефти и газа бурится горизонтальная скважина и производится гидроразрыв пласта для высвобождения большего количества нефти, содержащейся в породах, то в геотермальной энергетике эти методы направлены на увеличение площади теплообмена. Как известно, чем глубже к центру Земли, тем выше температура пород и геотермальная энергетика использует это тепло для производства электроэнергии. В скважину заливают воду, которая нагревается до 200 градусов и по другой скважине отводится к теплообменнику генераторной установки, где уже полученный пар вращает турбину. Уже охлажденная вода вновь возвращается в скважину для нагрева.
Горизонтальное бурение и гидроразрыв пластов увеличивают площадь теплового обмена и вода, закачанная в скважину, нагревается существенно быстрее. Следовательно, пара в единицу времени и, в конечном итоге, электроэнергии получают больше.
С применением нового метода в 2022 году в Неваде корпорация Google на одной площадке построила дата центр и геотермальную электростанцию для его энергоснабжения. Тогда глубина скважина составила 2,4 км, а мощность генератора 3,4 МВт.
Драйвером нового метода в геотермальной энергетике выступила компания Fervo, заимствовав методы из нефтяной отсрасли. Сейчас Fervo работает над более крупным проектом в штате Юта. Там станция должна быть введена в работу в 2026 году, а ее мощность составить 400 МВт.