美國(guó)能源部斥資3100萬(wàn)美元支持新型地?zé)峒夹g(shù)

美國(guó)能源部(DOE)近日宣布，選定了六個(gè)項(xiàng)目，將獲得高達(dá)3100萬(wàn)美元的資金，以推進(jìn)全國(guó)范圍內(nèi)的地?zé)崮茉?。這些項(xiàng)目將改進(jìn)增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)的建設(shè)，并展示如何通過(guò)儲(chǔ)熱系統(tǒng)來(lái)減少工業(yè)的能源需求——以支持DOE的增強(qiáng)型地?zé)犴?xiàng)目目標(biāo)，即到2035年將EGS的成本降低90%，以及DOE的工業(yè)熱能項(xiàng)目目標(biāo)，即到2035年開(kāi)發(fā)出具有至少85%更低排放的具有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)熱能脫碳技術(shù)。

“擴(kuò)展使用新型和創(chuàng)新的地?zé)峒夹g(shù)將使美國(guó)在清潔能源革命的前沿繼續(xù)前進(jìn)，通過(guò)利用我們腳下的熱能，”美國(guó)能源部長(zhǎng)詹妮弗·M·格蘭霍姆說(shuō)。“這些項(xiàng)目有助于實(shí)現(xiàn)拜登總統(tǒng)的減排目標(biāo)，增強(qiáng)美國(guó)在這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，并為美國(guó)的家庭、企業(yè)和工業(yè)擴(kuò)展清潔且經(jīng)濟(jì)有效的能源解決方案。”

目前，地?zé)豳Y源在美國(guó)產(chǎn)生約四千兆瓦的電力，但DOE最近的分析表明，推進(jìn)EGS技術(shù)可以到2050年為美國(guó)電網(wǎng)提供至少90千兆瓦的穩(wěn)定、靈活的電力——足以為超過(guò)6500萬(wàn)美國(guó)家庭供電。電力生產(chǎn)所需的地?zé)豳Y源需要在地下的熱巖石中流動(dòng)液體，然后將其以蒸汽或熱水的形式抽到地表。雖然地下熱能無(wú)處不在，但許多地區(qū)缺乏足夠的水或不具備液體流動(dòng)條件，無(wú)法回收熱能。在這些情況下，可以使用EGS創(chuàng)建一個(gè)人工地下儲(chǔ)層，以獲取該熱能。使用EGS開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源需要鉆入地下，并利用井將熱水抽到地表。建造和操作這些井的成本可能很高。改進(jìn)這些井的建設(shè)方法和性能評(píng)估可以降低EGS和其他地?zé)岚l(fā)電技術(shù)的成本，幫助地?zé)犭娏Τ蔀橐环N清潔、經(jīng)濟(jì)有效的選擇。

與傳統(tǒng)的能量?jī)?chǔ)存電池不同，儲(chǔ)熱系統(tǒng)(RTES)技術(shù)可以直接在地下水庫(kù)中儲(chǔ)存熱能100小時(shí)以上，而無(wú)需電力。化工、食品生產(chǎn)和林產(chǎn)品等多個(gè)行業(yè)大部分能源消耗用于產(chǎn)生熱量，以將材料轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品——這使得RTES成為重要的工業(yè)解決方案。RTES示范項(xiàng)目將展示該技術(shù)在脫碳工業(yè)方面的能力，幫助推動(dòng)國(guó)家在2050年前實(shí)現(xiàn)凈零排放的經(jīng)濟(jì)。

入選的項(xiàng)目有：

克萊姆森大學(xué)(南卡羅來(lái)納州克萊姆森，4,880,182美元)：該項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)一種AI驅(qū)動(dòng)的光聲成像工具，用于在高溫高壓井的環(huán)境下進(jìn)行井完整性評(píng)估，無(wú)需主動(dòng)冷卻。

創(chuàng)新井下解決方案公司(德克薩斯州休斯頓，2,509,545美元)：該項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)一種耐用的超聲波測(cè)量工具，能夠在高溫地?zé)岘h(huán)境中連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)，以評(píng)估井筒建設(shè)材料和實(shí)踐。

勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(加利福尼亞州伯克利，2,016,000美元)：該項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)一種用于地?zé)徙@孔完整性評(píng)估的工具，旨在極端條件下評(píng)估井筒完整性，無(wú)需使用井下電子設(shè)備。

洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(新墨西哥州洛斯阿拉莫斯，3,674,955美元)：該項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)一種高分辨率的聲學(xué)工具，為在極端條件下評(píng)估EGS組件提供高保真數(shù)據(jù)。

斯倫貝謝科技公司(德克薩斯州休斯頓，10,000,000美元)：該項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)一種通過(guò)電纜牽引的系統(tǒng)，用于長(zhǎng)期模擬水泥和套管的完整性。

項(xiàng)目開(kāi)發(fā)解決方案公司(加利福尼亞州貝克斯菲爾德，7,899,807美元)：該項(xiàng)目將在貝克斯菲爾德的Kern Front油田進(jìn)行儲(chǔ)熱系統(tǒng)(RTES)示范項(xiàng)目的試點(diǎn)，將地下地?zé)醿?chǔ)層與蒸汽系統(tǒng)和工藝熱量消耗方相結(jié)合。

這些項(xiàng)目由DOE的能源效率和可再生能源辦公室下的地?zé)峒夹g(shù)辦公室提供資金。