新的地热数据系统有望开启清洁能源储备

数百万份关于地热研究的文件,在被遗忘和封存数十年后,现在正在帮助科学家们使地球能源的开采变得经济实惠。

地质数据并不便宜,尤其是当你用它来建造一个价值数百万美元的地热发电厂时。问问AltaRock能源公司总裁兼首席技术官苏珊·佩蒂就知道了。她的公司参与了一个价值4380万美元的试点项目,旨在开采俄勒冈州新伯里火山的热能。工程师们正在向地下深处注入水,以破裂过热的岩石并创建一个地热储层。他们最终的目标是将加压蒸汽再循环回地表,以测试一种名为增强型地热系统(EGS)的新技术。与依赖于地表附近水热系统(如泉水和间歇泉)的传统发电厂不同,EGS可以从深达3到5公里的地方提取能量。美国地质调查局估计,在未来50年里,EGS发电厂可以产生100吉瓦的经济可行地热能,相当于该国目前电力容量的10%左右。

然而,地热井需要钻在正确的位置。如果没有关于地壳上部或火山中地热能的分布和数量的数据作为参考点,井可能根本无法产生太多能量。迄今为止,每10个勘探的地热井中,有2到5个最终是干井。佩蒂说,就可用的勘探数据而言,地热产业的情况与20世纪初的石油和天然气公司类似。井的成本在200万美元到500万美元之间,这意味着地热投资者有可能在糟糕的几率上损失数百万美元,佩蒂说。“地热勘探所涉及的风险使该行业与其他可再生能源区分开来。”

然而,这种业务的风险性可能很快就会改变。


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来自所有50个州和墨西哥湾的大量地质数据在州和联邦的文件柜中闲置了几十年。亚利桑那州地质调查局正在领导一个由大学和联邦机构组成的联盟,在全国范围内开展寻宝活动,以查找这些遗留数据并将其数字化到一个国家地热数据系统(NGDS)中,以消除像AltaRock这样的公司在勘探地热资源时面临的一些财务风险。自该项目在2008年启动以来,在美国能源部地热技术办公室提供的3500万美元的拨款下,合作者已经数字化了来自125万多个石油和天然气、水和地热井的信息,并预计到今年年底将在系统中拥有多达300万个井。

斯坦福大学地热项目主任罗兰·霍恩说:“这是一项救援任务。”项目合作者在地下室和旧文件柜中发现了大量的地热勘探数据。这些遗留数据来自上世纪70年代、80年代和90年代各州和联邦政府资助的地热资源广泛调查。一个主要的例子是1975年至1992年能源部对墨西哥湾地压资源的调查。该调查记录了来自路易斯安那州和德克萨斯州海岸16口井的数据,这些数据表明墨西哥湾的地压和地热能源储量超过了美国大陆所有常规天然气储量中蕴含的能量。当时,地热能无法盈利地商业化,因此这些数据被封存和遗忘。

亚利桑那州地质调查局局长李·艾利森说,以前,获取地热勘探数据取决于你认识谁。“很多东西只有当你认识那些人,并且可以说,‘嘿,让我访问你的数据’时才可用,”艾利森说。NGDS中最大的地球物理数据集之一是由南卫理公会大学地球物理学家大卫·布莱克韦尔和他的研究团队在2011年收集和数字化的。他们在一个来自Google.org的拨款下工作,以数字化来自35,000个不同地点的数据。他们的工作表明,地热能可以产生300万兆瓦的可再生电力,约为美国燃煤发电厂容量的10倍。

NGDS还将包括由2009年能源部刺激资金提供的3亿美元资助的200多个项目的研究。“能源部决定,如果它要花这笔钱,那么研究必须对所有人开放,”佩蒂说。“因此,基本上,如果你是一家从能源部获得地热开发资金的私人公司,你必须将你的调查和研究数据反馈到系统中。”佩蒂说,AltaRock正准备将他们在Newberry火山试点项目的研究结果发布到数据系统中,而地球物理、地震和研究数据的价值约为800万美元。

AZGS正在与微软研究院合作开发可视化工具,以制作数据的交互式3D地图。艾利森说,最终目标是捕捉全国地热能储量的完整地质和地球物理剖面。“所有这些数据都将是实时的,并且可以使用网络浏览器和开源软件供任何人访问。”

在州地热数据处查看交互式地图

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