增强型地热系统非常适合将多余的可再生能源储存为热能

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地热系统将热量从地球内部输送到地表，用于加热或发电。但是，地热发电厂的建造成本很高，而且随着风能和太阳能越来越便宜和充足，其经济可行性也会越来越低。然而，即使随着风能和太阳能的增长，也需要从这些变化无常的能源中储存电力。

一项新的提案可以解决这些问题，并支持所有三种可再生技术。这个想法是简单地使用先进的地热水库以热水或蒸汽的形式储存多余的风能和太阳能，并在没有风能和太阳能的情况下产生热量，从而使涡轮机发电。

普林斯顿大学机械和航空航天工程研究生Wilson Ricks表示：“这将使下一代地热发电厂打破传统的基本负荷运营模式，并作为风能和太阳能供应商获得更大的价值。”

Ricks的博士导师Jesse Jenkins和休斯顿高级地热开发商Fervo Energy的联合创始人兼首席技术官Jack Norbeck对这种地热储能进行了广泛的模拟，以查看系统的技术组成部分以及经济效益是否真的可行。他们发现，该系统确实可以在一系列时间尺度上存储电力，从几个小时到几天，与锂离子电池一样高效。此外，Ricks说，“建造地热存储实际上可以免费提供储水能力。”

他们的研究结果仅适用于增强型地热发电厂，如Fervo和其他公司，如马萨诸塞州剑桥市的Quaise Energy和西雅图的AltaRock Energy正在开发的地热发电厂。

增强型地热系统（Enhanced geothermal systems，EGS）通过创建人工水库来绕过传统地热系统在天然热液储层中钻井的地理限制。开发商通过钻入或熔化岩石，然后将水注入裂缝，在炎热干燥的岩层中形成裂缝。生产井把热水带上来发电。“对于促进国家或全球电力脱碳所需的规模，我们需要能够在常规地层之外提取地热，”Ricks说。

8月份，Fervo Energy筹集了1.38亿美元的风险投资资金，以推动其技术进步。该公司利用石油和天然气行业的创新，例如水平钻井和分布式光纤传感，来创建地下储层。该公司计划使用新资金完成两个试点项目，其中一个是与谷歌在内华达州的合作。

一旦这些EGS系统就位，它们将是储存能源和发电的理想选择。多余的风能或太阳能可用于将水注入人工水库，在那里，水会积聚并形成压力。当需要电力时，可以打开生产井。Ricks说：“EGS存储是在天然不透水的岩层中建造的。这与水电站水库非常相似，在那里你可以选择何时让水通过大坝发电。”

根据岩石的地质和特性，Ricks和他的同事们的模拟发现，这些系统可以在一个周期内以高达90%的效率储存能量。他说，这与锂离子和抽水蓄能相当。同时，与其他储能技术相比，成本最低。这将需要地面上更大的设施，但储存空间实际上是免费的，因为EGS水库是为电力而建造的。

今年1月，该团队从高级研究计划署能源部（Advanced Research Projects Agency–Energy，ARPA-E）获得450万美元资金，用于在该领域演示地热储能的全面测试。他们建模研究的详细结果发表在最近出版的《应用能源》杂志上的一篇论文中。