Wiercenia geotermalne za wodami w stanie nadkrytycznym, jako szansa na zrewolucjonizowanie światowego rynku energii

• Autorzy: Kruszewski M. , Wittig V.

Warianty tytułu

EN

Drilling for supercritical geothermal resources as an opportunity for Global Energy Market

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Coraz trudniej dostępne oraz kurczące się zasoby złóż paliw kopalnych i ich negatywny wpływ na środowisko naturalne, są przyczyną niegasnącego zainteresowania odnawialnymi źródłami energii. Obecnie jedynie 19 % energii elektrycznej pochodzi z zasobów odnawialnych (tj. energii geotermalnej, wiatrowej, solarnej, wodnej oraz biomasy). Energia geotermalna, która dzisiaj stanowi jedynie mały procent (0.3%) w ogólnoświatowej produkcji energii elektrycznej, ma duże szanse, aby stać się jednym z jej wiodących producentów. Na przeszkodzie w rozwoju energetyki geotermalnej stoi między innymi powolny rozwój technologiczny, duże nakłady finansowe oraz ryzyko inwestycyjne. Jedną z szans na zrewolucjonizowanie globalnego rynku energetycznego jest pozyskiwanie energii z wód w stanie nadkrytycznym (tj. wód o temperaturze większej niż 374°C i ciśnieniem większym niż 221 barów). Konwencjonalny otwór geotermalny wysokich entalpii (tj. z temperaturą równa lub większa niż 200°C na głębokości 1000 m) pozwala obecnie na produkcje od 5 do 7.5 MWe. Otwór eksploatujący wody nadkrytyczne może zwiększyć produkcję energii elektrycznej ponad dziesięciokrotnie, a tym samym zmniejszyć wymaganą liczbę otworów oraz kosztów wiercenia. Ostatnie wiercenia na Islandii oraz we Włoszech pokazały, że możliwe jest dowiercenie się do wód w stanie nadkrytycznym oraz ich potencjalne pozyskiwanie. Obecnie, podobne projekty planuje się między innymi w Meksyku (Los Humeros), Islandii (Krafla oraz Hengill), Japonii (Kakkonda) oraz USA (Newberry). Niniejszy artykuł opisuje technologię, podkreśla problemy oraz obszary potencjalnego rozwoju nadkrytycznych zasobów geotermalnych.

EN

Shrinking and much less accessible fossil fuel resources as well as their negative impact on environment are the main motives for constant development of renewable resources. As for today, renewable energy (i.e. geothermal, wind, solar, water and biomass energy) provides only 19 % to the global electricity generation. Geothermal resources, which currently supply only a small percent (0.3 %), might become the leading electricity producers in very near future. Some of the main obstacles of its development are cumbersome technological progress, high expenses and investment risks. One of the ways to revolutionize global energy market might be exploiting geothermal waters with temperature and pressure conditions below critical point of pure water (i.e. 374°C and 221 bars). Conventional high-temperature geothermal wells (i.e. with temperature equal or higher than 200°C at 1000 m) allow producing at best from 5 up to 7.5 MWe. One supercritical well is able to increase production of conventional systems with factor of 10 and thus decrease amount of wells and drillingcosts. Recent ventures from Iceland and Italy have confirmed that supercritical resources are available at drillable depths and might be potentially exploited. In very near future, projects focused on energy from supercritical geothermal resources are planned in Mexico (Los Humeros), Japan (Kakkonda), Iceland (Krafla and Hengil) and USA (Newberry). Following article describes technology and emphasizes problems and areas of potential development of supercritical geothermal resources.

Słowa kluczowe

PL

wiercenia geotermalne; paliwa kopalne; nadkrytyczne zasoby geotermalne

EN

geothermal drilling; fuel; supercritical geothermal resources

• Wydawca: Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Przemysłu Naftowego i Gazowniczego
• Czasopismo: Wiadomości Naftowe i Gazownicze
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 20, Nr 12 (230)
• Strony: 4--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kruszewski M.

• International Geothermal Centre Bochum Niemcy

autor

Wittig V.

• Advanced Drilling Technologies w International Geothermal Centre Bochum (GZB) Lennershofstraße 140, 44801 Bochum, Niemcy

Bibliografia

• 1. Fridleifsson G. O., Elders W. A., Albertsson A., The concept of the Iceland Deep Drilling Project, Geothermics 49 (2014) 2-8.
• 2. Fridleifsson G. O., Elders W. A., Saito S., Iceland joins the international continental drilling program (ICDP), Poster at the 25th Nordic Geological Winter Meeting, Reykjavik Iceland, 6-9 Januar y 2002.
• 3. Friðleifsson G. O., Stefánsson A ., Sigurðsson O., Gíslason T., Drilling progress of RN-15/IDDP-2 at Reykjanes (PowerPoint presentation), HS Orka, Brekkustígur 36, 260 Reykjanesbær, Iceland, 2016.
• 4. Friðleifsson G. O., Bogason S. G., Stoklosa A. W., Ingolfsson H.P., Vergnes P., Thorbjörnsson I., Peter-Borie M., Kohl T., Edelmann T., Bertani R., Sæther S., Palsson B., Deployment of Deep Enhanced Geothermal Systems for Sustainable Energy Business, Proceedings, European Geothermal Congress 2016, Strasbourg, France; 2016. p. 8.
• 5. Luchini M., First results from DESCRAMBLE project: Evidences for existence of deep supercritical fluid? PowerPoint presentation at Celle Drilling 2017 conference, 2017.
• 6. New Zealand Standard (NZS) Code of practice for deep geothermal wells from 1991 (NZS 2403:1991) and recent update from 2015 (NZS 2403:2015).
• 7. Reinsch T., Dobson P., Asanuma H., Huenges E., Poletto F., Sanjuan B.: Utilizing supercritical geothermal systems: a review of past ventures and ongoing research activities, Journal Geothermal Energy, 2017, DOI 10.1186/s40517017-0075-y.
• 8. Driesner T., The System H2O-NaCl. II. Correlations for molar volume, enthalpy, and isobaric heat capacity from 0 to 1000 degrees C, 1 to 5000 bar, and 0 to 1 XNaCl. Geochimica et Cosmochimica Acta 71(20), 4902-4919, 2017.
• 9. Driesner T., Heinrich C.A ., The System H2O-Na Cl. I. Correlation Formulae for Phase Relations in Temperature-Pressure-Composition Space from 0 to 1000°C, 0 to 5000 bar, and 0 to 1 XNaCl. Geochimica et Cosmochimica Acta 71, 4880-4901,2007.