Исследование подчеркивает потенциал геотермальной мощности для декарбонизации электричества

Буровая установка в пилотном проекте Fervo EGS в Неваде.Кредит: Fervo Energy.

До настоящего времени EGS в первую очередь рассматривалась как потенциально стабильные и надежные источники электроэнергии, которые могут постоянно работать с течением времени.Тем не менее, эти геотермальные резервуары могут потенциально также хранить энергию дольше, прежде чем она будет преобразована в электричество, а не конвертирует все это в заданный момент времени.

Исследователи из Zero Lab и разработчика EGS Fervo Energy в Принстонском университете недавно провели исследование, в котором изучалось потенциальное влияние гибкого использования EGS и хранения энергии, которую они генерируют на долгосрочные продолжающиеся усилия, направленные на декарбонизация выработки электроэнергии.Результаты их проекта были опубликованы в Nature Energy.

«Эта статья была сотрудничеством между моей исследовательской группой в Принстоне, Zero Lab и Fervo Energy, расширенном запуске технологий геотермальных систем»,-сказал Tech Xplore Wilson Ricks, соавтор статьи.«Проект был предназначен для изучения потенциальных преимуществ гибких операций как для EGS как отрасли, так и для декарбонизированных электрических сетей, в которых он может участвовать».

Идея о том, что EGSS может работать гибко, существует уже десятилетиями и впервые была продемонстрирована в 1990 -х годах.Тем не менее, изменение климата и текущие усилия, направленные на декарбонизирующие энергетические системы, повторно вызвали интерес к этой идее, в конечном итоге вдохновив Рикса и его сотрудников для проведения своего исследования.

«Недавнее возрождение разработки EGS и растущая потребность в гибкости и хранении энергии в электроэнергетических системах с большим количеством ветра и солнечной энергии вдохновили нас на более тщательно взглянуть на преимущества этого подхода», - пояснил Рикс.

«Мои соавторы и я впервые выполнили подробные моделирование резервуаров EGS, перенесших гибкие операции. Мы использовали их для разработки точного представления гибких EGS в Genx, модели планирования системы электроэнергии с открытым исходным кодом, которую развивает и поддерживает ноль LAB».

Genx - это модель оптимизации, разработанная исследователями в Массачусетском технологическом институте (MIT) и Zero Lab в Принстоне, предназначенной для прогнозов о спросе на электроэнергию, генерации и хранении.Модель работает, определяя наименее дорогие конфигурации для системы электроэнергии, учитывая пул доступных технологий и различных физических и политических ограничений.

В рамках своего исследования Рикс и его сотрудники специально использовали Genx для изучения того, как гибкая операция EGS может повлиять на долгосрочное развертывание геотермальной власти в западных Соединенных Штатах.Кроме того, они решили определить, могут ли эти гибкие операции снизить затраты на декарбонизированные электроэнергии в том же регионе.

«Мы попытались представить доступную базу геотермальных ресурсов как можно более подробно, отображая доступность при различных температурах и глубине по всему региону», - сказал Рикс.«Мы также включили дополнительные данные, такие как локальная изменчивость температуры воздуха, которая оказывает влияние на выходную мощность некоторых геотермальных растений».

Анализы, проведенные этой группой исследователей, предполагают, что EGSS может быть гораздо более полезным ресурсом для декарбонизирующей электроэнергии, чем предполагалось ранее.Было обнаружено, что гибкая работа этих систем и хранение энергии в резорвере значительно увеличивают их вклад в усилия по декарбонизации, что значительно снижает объемные затраты на электроснабжение.

«Предоставляя как чистую, фирму, так и длительное хранение энергии, EGS может выступать в качестве комплемента в одном из дешевых, но прерывистых ветров и солнечной энергии»,-сказал Рикс.«Наши результаты также показывают, что усилия EGS R & D должны быть сосредоточены так же, как и на повышение« стоимости »технологии с помощью гибкой работы, поскольку они при снижении ее стоимости».

В целом, работа этой команды исследователей предполагает, что переход к гибкой работе EGSS и введение долгосрочного хранения геотермальной энергии в ресторане могут быть полезны для снижения стоимости электроэнергии на протяжении всей Западной Соединенных Штатов, а также в других регионах.Мировой.Это исследование может проинформировать о будущих исследовательских усилиях и разработке политики, потенциально способствуя новым инвестициям в геотермальные энергетические системы.

«Теперь мы планируем продолжить изучение того, как EGS может играть роль в декарбонизации электроэнергии, особенно путем изложена потенциальных путей от появляющегося статуса технологий до широкомасштабного развертывания»,-добавил Рикс.

«Что касается инженерной стороны, основные принципы гибкой операции были успешно продемонстрированы на месте пилотного проекта Fervo в Неваде прошлой весной, и запланированы дальнейшие демонстрации и работы по де-рисков».

Больше информации: Уилсон Рикс и др., Роль гибкой геотермальной мощности в декарбонизированных электроэнергетических системах, Nature Energy (2024).Doi: 10.1038/s41560-023-01437-y.