Геотермальные электростанции работают за счет циркуляции воды через горячие породы в недрах Земли. Вода закачивается в скважину, нагревается и возвращается на поверхность, где ее можно преобразовать в пар и электричество. Как пишет Bloomberg, энергетическая компания Fervo Energy впервые показала, что технология геотермальной гидросистемы может работать в коммерческом масштабе. Ученые пытались воплотить EGS в реальность с 1970-х годов.
Ожидается, что Fervo подключит свою площадку Project Red к сети в этом году. Она будет питать энергией дата-центры Google и часть другой инфраструктуры компании в Неваде. При этом мощность первой в США коммерческой геотермальной станции достигнет 5 МВт. Google стремится обеспечить свои офисы и центры обработки данных 100% углеродно-нейтральной энергией к 2030 году. Google и Fervo Energy подписали соглашение в 2021 году для разработки «проекта геотермальной энергетики следующего поколения». В рамках сделки Google также станет партнером Fervo в разработке искусственного интеллекта, который поможет повысить производительность и гибкость геотермальных технологий следующего поколения.
Геотермальная гидросистема — это чрезвычайно перспективная технология получения энергии из подземных горячих пластов, которая не зависит от погоды, времени суток и других факторов. С помощью специальных методов создаются искусственные пути для циркуляции воды через горные породы, чтобы получать тепло и превращать его в электроэнергию. Чтобы естественная геотермальная система производила электричество, ей необходимо сочетание тепла, жидкости и проницаемости горных пород. Во многих местах горная порода имеет необходимый уровень тепла, но недостаточную проницаемость для протекания через нее жидкости. EGS создает эту проницаемость искусственно — буря скважины глубоко под землей и закачивая жидкость для создания трещин в породе. Такой подход увеличивает количество потенциальных площадок для геотермальных электростанций и позволяет создавать такие станции не только в районах вблизи вулканов, но и в тысячах километров от них.
В Fervo заявляют, что они первые успешно пробурили пару горизонтальных скважин для коммерческого геотермального производства, достигнув в системе циркуляции постоянной температуры 191°C. Компания также подтвердила контролируемый поток через строгие испытания с использованием трассеров. Инженеры перекрывала скважину на 8-10 часов и открывала ее вновь, имитируя работу в противофазе с солнечной генерацией.
Одно из основных преимуществ геотермальных электростанций — полное отсутствие выбросов углерода. Такие станции способны работать в любое время (в отличие от солнечной и ветровой энергии), что делает геотермальную энергию привлекательным источником возобновляемой энергии. Однако высокие затраты и регулирующие ограничения препятствуют широкому внедрению технологии геотермальных гидросистем, говорит генеральный директор Fervo Тим Латимер.
Так, по данным на 2022 год, геотермальный проект требует $8,7 млн на МВт капитальных затрат по сравнению с $1,8 млн на МВт для наземных ветряных электростанций и $1,1 млн на МВт для солнечных электростанций. При этом капитальные затраты растут по мере увеличения температуры и глубины скважин, то есть, чем потенциально мощнее станция, тем она дороже.
Пока энергия, полученная на геотермальных станциях, дорога и не может конкурировать со стоимостью генерации солнечными или ветровыми фермами, но потенциал этого сектора несопоставим — она предлагает практически безграничный, всегда включенный источник тепла и электричества без вредных выбросов. Как подсчитали в MIT, если бы США могли получить всего 1% тепловой энергии, доступной на расстоянии от 3 до 10 км под их поверхностью, они смогли бы производить в 1 000 раз больше общего годового потребления энергии в стране.
Компания Fervo Energy надеется повторить свой успех, достигнутый в Неваде, на другой своей площадке в штате Юта. По словам Латимера, если Fervo получит там аналогичные результаты и успешно модернизирует систему для максимизации производительности, скважина будет генерировать достаточно электроэнергии для одновременного обеспечения ею 300 000 домохозяйств. Это около четверти всех домов в Юте. То есть мощность станции должна будет составить не менее 400 МВт.
