Геотермальные недостатки
Геотермальная энергия (геотермальное тепло) упоминается как устойчивая альтернатива природному газу. Но так ли это на самом деле? Например, хорошо ли защищены наши ресурсы подземных вод при такой прогрессирующей почвенной деятельности? Преимущества и недостатки геотермальной энергии и геотермального тепла.
Что такое геотермальная энергия?
Геотермальная энергия это научное название геотермального тепла. Различают два типа: неглубокая геотермальная энергия (от 0 до 300 метров) и глубинная геотермальная энергия (до 2500 метров в земле).
Что такое мелководная геотермальная энергия?
Нильс Хартог, исследователь из KWR Watercycle Research: Мелкая геотермальная энергия состоит из систем, которые хранят сезонное тепло и холод, таких как системы почвенных теплообменников и системы хранения тепла и холода (WKO). Летом горячая вода из неглубоких недр накапливается для обогрева зимой, зимой холодная вода накапливается для охлаждения летом. Эти системы в основном используются в городских и жилых районах.
Что такое «открытые» и «закрытые» системы?
Хартог: Система нижнего теплообменника - это закрытая система. Здесь происходит обмен тепловой энергией по стенке трубы в земле. На WKO горячая и холодная вода перекачивается и хранится в почве. Поскольку здесь перекачивается активная вода из слоев песка в почву, это также называют открытыми системами.
Что такое глубокая геотермальная энергия?
При глубокой геотермальной энергии из почвы извлекается насос с водой с температурой от 80 до 90 градусов. Глубоко под землей теплее, отсюда и термин геотермальный. Это возможно круглый год, потому что сезоны не влияют на температуру в глубоких недрах. С этого началось тепличное садоводство около десяти лет назад. Сейчас все чаще изучается, как глубокая геотермальная энергия может использоваться в населенных пунктах в качестве альтернативы газу.
Глубинная геотермальная энергия упоминается как альтернатива газу
Это бесконечный источник энергии?
Глубинная геотермальная энергия по определению не является бесконечным источником энергии. Тепло удаляется из почвы и каждый раз частично пополняется. Со временем система может стать менее эффективной. Что касается выбросов CO2, это намного более экологично, чем использование ископаемого топлива.
Геотермальное тепло: преимущества
- Устойчивый источник энергии
- Нет выбросов CO2
Земное тепло: недостатки
- Высокая стоимость строительства
- Небольшой риск землетрясений
- Риски загрязнения подземных вод
Какое влияние оказывает геотермальная энергия на источники питьевой воды?
Источники подземных вод, которые используются для производства питьевой воды, расположены на глубине до 320 метров в почве. Эти запасы защищены слоем глины глубиной в несколько десятков метров. В геотермальной практике вода (которая не используется для производства питьевой воды) вытесняется или жидкости закачиваются в почву.
Для таких систем требуется бурение почвы. Поскольку геотермальные активности часто происходят на сотнях метров, может потребоваться пробурить грунтовые воды. В отчете KWR за 2016 год Хартог изложил ряд рисков для запасов подземных вод:
Геотермальная энергия: три риска для питьевой воды
Риск 1: бурение идет не очень хорошо
Бурение пакетов грунтовых вод из-за недостаточной герметизации разделительных слоев может вызвать загрязнение грунтовых вод. Буровой раствор с потенциально загрязненными веществами может также проникать в водоносный слой (водоносный горизонт) или пакеты грунтовых вод. Загрязнения на более мелкой поверхности могут оказаться под этим слоем, проникая через защитный слой.
Риск 2: качество грунтовых вод ухудшилось из-за остаточного тепла
Степень теплоотдачи скважины может привести к изменению качества грунтовых вод. Подземные воды не могут быть теплее 25 градусов. Какие качественные изменения могут произойти, неизвестно и, вероятно, сильно зависит от местоположения.
Риск 3: Загрязнение из старых нефтяных и газовых скважин
Близость старых заброшенных нефтяных и газовых скважин рядом с нагнетательной скважиной геотермальных систем создает риск для грунтовых вод. Старые колодцы могли быть повреждены или недостаточно запломбированы. Это позволяет пластовой воде из геотермального резервуара подниматься через старый колодец и попадать в грунтовые воды.
Любая форма геотермальной энергии сопряжена с риском для источников питьевой воды.
Геотермальная энергия: не в районах с питьевой водой
Поэтому при использовании глубокой геотермальной энергии, но также и при использовании неглубоких тепловых систем существуют риски для источников подземных вод, которые мы используем в качестве источника питьевой воды. Компании по производству питьевой воды, а также Государственный надзор за шахтами, поэтому критически относятся к горнодобывающей деятельности, такой как глубинная геотермальная энергия, во всех районах добычи питьевой воды и районах со стратегическими запасами подземных вод. Поэтому провинции исключили тепловую и геотермальную энергию в охранных зонах и зонах, свободных от ствола скважины, вокруг существующих участков добычи. Центральное правительство приняло это исключение геотермальной энергии в районах питьевой воды в (проектной) концепции структуры субстрата.
Требуются четкие правила и строгие требования
В отношении неглубоких геотермальных источников энергии, то есть систем хранения тепла, ведется работа над более четкими правилами и более строгими требованиями для получения разрешения на геотермальные тепловые системы. Хартог: Таким образом вы предотвратите появление ковбоев на рынке и дадите хорошим компаниям возможность построить надежную и безопасную систему в другом месте, проконсультировавшись с провинцией и местной компанией по производству питьевой воды.
«Культура безопасности - проблема»
Но с глубокой геотермальной энергией пока нет четких правил. Кроме того, компании по производству питьевой воды обеспокоены культурой безопасности в геотермальном секторе. Согласно отчету SSM, это нехорошо, и упор делается не столько на безопасность, сколько на экономию средств.
Не уточняется, как должен быть организован мониторинг.
«Мониторинг не организован должным образом»
«В основном это касается того, как вы проводите бурение и строительство скважин», - говорит Хартог. Речь идет о том, где сверлить, как сверлить и как заделывать отверстие. Также важен материал для колодцев и количество стен. Система должна быть максимально водонепроницаемой. По мнению критиков, проблема именно в этом. Для безопасного использования геотермальной энергии необходим хороший мониторинг, чтобы можно было обнаружить любые проблемы и быстро принять меры, если что-то пойдет не так. Однако в правилах не указано, как должен быть организован такой мониторинг.
Возможна ли «безопасная» геотермальная энергия?
Совершенно верно, - говорит Хартог. Дело не в том или ином, а в том, как вы это делаете. Важно привлечь к разработке компании по производству питьевой воды. Они обладают обширными знаниями о почве. Таким образом, они точно знают, что необходимо для надлежащей защиты запасов грунтовых вод.
Провинциальное сотрудничество
В нескольких областях провинция компании по производству питьевой воды и производители геотермальной энергии уже интенсивно работают вместе для заключения хороших соглашений. Например, в Северном Брабанте была заключена «зеленая сделка», в которой говорилось, среди прочего, о том, что подпольная деятельность может и не может иметь место. Аналогичное партнерство существует в Гелдерланде.
«Работаем вместе над решением»
По словам Хартога, нет другого выбора, кроме хорошего сотрудничества между всеми вовлеченными сторонами. Мы хотим избавиться от газа, производить экологически чистую энергию и в то же время иметь качественную и доступную водопроводную воду. Это возможно, но тогда мы должны конструктивно сотрудничать, а не вступать во взаимную борьбу. Это контрпродуктивно. В новой исследовательской программе мы теперь изучаем, как знания о водных ресурсах могут быть использованы в масштабах всего сектора экономики замкнутого цикла.
Быстрый рост
Переход на газ и энергию в Нидерландах в настоящее время продвигается быстрыми темпами. Для неглубоких открытых геотермальных систем прогнозируется существенный рост: в настоящее время существует 3 000 энергетических систем с открытым грунтом, к 2023 году их должно быть 8 000. Куда именно они должны отправиться, пока неизвестно. Также необходимы дополнительные запасы подземных вод для будущего водоснабжения, которое необходимо определить. Поэтому провинции и компании по производству питьевой воды изучают, как могут быть реализованы оба требования к площади. Разделение функций - это отправная точка.
Требуется настройка
По словам Хартога, знания, полученные в последние годы, и достигнутые договоренности создали своего рода национальный план. Затем вы смотрите на конкретные требования геотермальной системы для каждого местоположения. Подложка везде разная, глиняные слои различаются по толщине.
Устойчиво, но не без риска
Наконец, Хартог подчеркивает, что мы не должны закрывать глаза на возможное негативное воздействие на окружающую среду. Я часто сравниваю это с появлением электромобилей: устойчивое развитие, но им все равно можно кого-нибудь поразить. Короче говоря, это развитие в широком смысле и в долгосрочной перспективе является положительным, но это не означает, что опасности нет.
СОДЕРЖАНИЕ
- Геотермальные недостатки
- Что такое геотермальная энергия?
- Что такое мелководная геотермальная энергия?
- Что такое «открытые» и «закрытые» системы?
- Что такое глубокая геотермальная энергия?
- Это бесконечный источник энергии?
- Геотермальное тепло: преимущества
- Земное тепло: недостатки
- Какое влияние оказывает геотермальная энергия на источники питьевой воды?
- Геотермальная энергия: три риска для питьевой воды
- Риск 1: бурение идет не очень хорошо
- Риск 2: качество грунтовых вод ухудшилось из-за остаточного тепла
- Риск 3: Загрязнение из старых нефтяных и газовых скважин
- Геотермальная энергия: не в районах с питьевой водой
- Требуются четкие правила и строгие требования
- «Культура безопасности - проблема»
- «Мониторинг не организован должным образом»
- Возможна ли «безопасная» геотермальная энергия?
- Провинциальное сотрудничество
- «Работаем вместе над решением»
- Быстрый рост
- Требуется настройка
- Устойчиво, но не без риска