Геотермальная энергия в Соединенном Королевстве
Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( ноябрь 2018 г. ) |
Потенциал использования геотермальной энергии в Соединенном Королевстве на коммерческой основе был первоначально изучен Министерством энергетики после нефтяного кризиса 1973 года . Были определены несколько регионов страны, но интерес к их развитию был потерян из-за падения цен на нефть . Хотя Великобритания не является активной вулканической страной, [ 1 ] большой тепловой ресурс потенциально доступен через неглубокие геотермальные геотермальные тепловые насосы , неглубокие водоносные горизонты и глубокие соленые водоносные горизонты в мезозойских бассейнах Великобритании. [ 2 ] Геотермальная энергия в изобилии находится под Великобританией, хотя в настоящее время она недоступна, за исключением определенных мест. [ 3 ]

История
[ редактировать ]Древняя легенда приписывает ранним кельтским королям открытие термальных источников в римских банях в Аква-Сулис (современный город Бат ), которые затем пришли в запустение во время Темных веков и не были заново открыты до 18 века, наряду с источниками в Бакстон в Пик-Дистрикт . [ нужна ссылка ]
Геотермальный потенциал Великобритании исследовался в рамках программы, финансируемой правительством Великобритании и Европейской комиссией и действовавшей с 1977 по 1994 год. [ 4 ] и видел эксперимент Hot Dry Rock, пробуренный в граните Карнменелли в Корнуолле. Проект, который никогда не предназначался для производства электроэнергии, представлял собой эксперимент по механике горных пород по исследованию гидравлического воздействия на сети трещин при температурах ниже 100 ° C (212 ° F). Три скважины были пробурены на общую вертикальную глубину 2,6 км (1,6 мили), при этом забойная температура составляла около 100 °C. В 1994 году проект Hot Dry Rock был закрыт, а исследовательские работы были переданы Европейскому геотермальному проекту в Сульц-су-Форе . [ 4 ]
Развитие геотермальной энергетики в Великобритании было ограничено, отчасти из-за нехватки ресурсов с высокой энтальпией , а также из-за наличия дешевого ископаемого топлива. [ 4 ] Однако если сравнить страны со схожими тектоническими условиями, становится ясно, что Великобритания недостаточно использует этот потенциальный ресурс. Отсутствие развития геотермальной энергетики во многом было результатом доступности природного газа Северного моря в 1980-х и 1990-х годах. [ 4 ]
Интерес к геотермальным энергетическим ресурсам Великобритании снова возрос в 2000-х годах как к потенциальному способу решения некоторой проблемы «энергетического дефицита» Великобритании. [ сломанный якорь ]
Солнечная (неглубокая геотермальная) энергия
[ редактировать ]На небольших глубинах существует то, что ошибочно называют геотермальной энергией, но технически это солнечная энергия; верхние 10–15 м (от 33 до 49 футов) земли нагреваются солнечной радиацией, а не (за редкими исключениями) геотермальной энергией. Он действует как аккумулятор тепла и может использоваться по-разному. Это тепло может использоваться геотермальными тепловыми насосами , что может существенно снизить счета за отопление и уменьшить связанный с этим углеродный след. Солнечное тепло передается вниз, в землю. На глубине около 15 м температура земли не зависит от сезонных изменений температуры воздуха и имеет тенденцию оставаться стабильной в течение всего года на уровне примерно среднегодовой температуры воздуха (от 9 до 13 ° C (от 48 до 55 ° F) в Великобритании). . Следовательно, земля на этой глубине летом прохладнее воздуха, а зимой теплее воздуха. Эта разница температур используется геотермальными тепловыми насосами, которые используются для отопления и/или охлаждения домов и офисных зданий. [ 5 ]
Схемы на основе водоносных горизонтов
[ редактировать ]Подземные воды в пермо-триасовых песчаниках в Великобритании потенциально могут стать пригодным для эксплуатации геотермальным ресурсом на глубинах от 1 до 3 км (от 0,62 до 1,86 мили). С 1979 г. основной интерес представляют бассейны Восточного Йоркшира и Линкольншира, Уэссекса, Вустера, Чешира, Западного Ланкашира, Карлайла и бассейны Северной Ирландии. Кроме того, некоторые из этих бассейнов находятся в зонах повышенного теплового потока или перекрыты менее теплопроводными слоями, фактически образуя изолирующий слой. [ 5 ] В следующей таблице перечислены основные ресурсы геотермальных водоносных горизонтов Великобритании. [ 5 ] для зон, где температура превышает 40 °C и коэффициент пропускания превышает 10 Дм, за исключением случаев, указанных:
Название водоносного горизонта/бассейна | Геологическое образование | Геотермальный ресурс ( Экса - джоули ) |
Идентифицировано ресурс (1) (Экса-джоули) |
Глубина (м) |
---|---|---|---|---|
Восточный Йоркшир и Линкольншир | Шервудский песчаник | 99 | 6.7 | ? |
Базальные пермские пески | 6.7 | 0.9 (2) | ? | |
Уэссекс | Шервудский песчаник | 22.9 | 3.2 (3) | от 1700 до 2200 |
Вустер | Пермо-триас (недифференцированный) | 12 | 1.4 | 2,500 |
Чешир | Шервудский песчаник | 16.9 | 2.1 | 4,000 |
Пермь, включая некоторые триасовые | 27.9 | 3.8 | 4,000 | |
Северная Ирландия | Шервудский песчаник | 35.4 | 4.7 | ? |
(1) Идентифицированный ресурс рассчитан при температуре отвода тепла в конце процесса 30 °C; прямое использование жидкости и повторное введение жидкости после использования. (2) Коэффициент пропускания ≥5 Дм |
Схема централизованного теплоснабжения Саутгемптона
[ редактировать ]В 1980-х годах Министерство энергетики Соединенного Королевства предприняло программу исследований и разработок для изучения потенциала геотермальных водоносных горизонтов в Великобритании. Однако после некоторого первоначального успеха в бурении скважины в бассейне Уэссекса в 1981 году ее сочли слишком маленькой, чтобы быть коммерчески жизнеспособной. Министерство энергетики отказалось от проекта, но городской совет Саутгемптона отказался допустить его провал и принял решение создать первую в Великобритании геотермальную электростанцию . Это было предпринято в рамках плана стать «самообеспечивающимся городом» в сфере производства энергии , продвигаемого тогдашним лидером городского совета Аланом Уайтхедом . В конечном итоге схема была разработана совместно с французской компанией COFELY District Energy, и затем была основана Southampton Geothermal Heating Company . строительство В 1987 году началось колодца для забора воды из бассейна Уэссекса водоносного горизонта на глубине 1800 м (5900 футов) и температуре 76 ° C (169 ° F). [ 6 ]
В настоящее время эта схема обогревает ряд зданий в центре города , в том числе Общественный центр Саутгемптона , WestQuay торговый центр , Королевскую больницу Саут-Хантс , Университет Солент и офисы Carnival ; и является частью расширенной системы централизованного теплоснабжения в центре города , которая включает в себя другие комбинированные источники отопления, охлаждения и электроэнергии . [ 7 ] [ 8 ] По состоянию на 2011 год схема централизованного теплоснабжения и охлаждения обеспечивает ежегодно 26 °КГВтч электроэнергии и более 40 °КГВтч тепла. [ 9 ] Рассол из геотермальной скважины обеспечивал 18% общего объема системы централизованного теплоснабжения, остальное составляли мазут (10%) и природный газ (70%). Электроэнергия, вырабатываемая по этой схеме, используется Ассоциацией британских портов через частное электрическое соединение с портом Саутгемптона , а излишки электроэнергии продаются обратно в сеть . [ 7 ] [ не удалось пройти проверку ]
Сток-он-Трент
[ редактировать ]В 2014 году городской совет Сток-он-Трент объявил о планах проекта стоимостью 52 миллиона фунтов стерлингов по созданию сети централизованного теплоснабжения, работающей на геотермальной энергии. [ 10 ] Это обеспечит местных потребителей отоплением в виде горячей воды. Работы начались в 2017 году, а первые клиенты будут подключены в начале 2019 года. [ 11 ] [ 12 ]
Другой
[ редактировать ]Еще одна область с большим потенциалом геотермальной энергии находится в Северном море , на континентальном шельфе , где земная кора тонкая (менее 10 км [6,2 мили]). Морские платформы добывают углеводороды станет нерентабельно в этом регионе, но каждый год добыча падает на 5%, и вскоре продолжать использовать эти платформы для добычи ископаемого топлива . Альтернативным вариантом использования может быть производство геотермальной энергии. В 1986 году работа над этим была проведена компанией Total Energy Conservation and Management Co. Ltd. Был подготовлен обзорный документ под названием «Односкважинная система извлечения геотермальной энергии для производства электроэнергии». [ 13 ]
Схемы горячего камня
[ редактировать ]
Средний геотермический градиент в Великобритании составляет 26 ° C, 47 ° F на километр (42 ° C, 76 ° F на милю) глубины. [ 5 ] В Великобритании нет глубинной геотермальной энергетики. Считается, что гранитные регионы Юго-Западной Англии, Озерный край и Уэрдейл, а также Восточное нагорье Шотландии имеют наилучшие перспективы для производства электроэнергии. [ 14 ] Помимо использования геотермально обогреваемых водоносных горизонтов, геотермальная технология Hot-Dry-Rock может использоваться для нагрева воды, перекачиваемой под землей на геотермически нагретую породу. Начиная с 1977 года испытания технологии проводились в карьере Роузмановес , недалеко от Пенрина , Корнуолл .
Обычно считается, что проекты, связанные только с теплом, имеют наибольший потенциал в Великобритании, поскольку этот ресурс более широко распространен и неглубок. Сюда входят горячие водоносные горизонты (т.е. подземные водоемы) на северо-востоке, в Уэссексе, Чешире и Северной Ирландии. [ нужны разъяснения ] Единственная существующая в Великобритании геотермальная тепловая станция (только тепло) находится в Саутгемптоне, где скважина длиной 1800 м (5900 футов) выходит на край водоносного горизонта под Уэссексом и обеспечивает теплом энергетическую схему округа Саутгемптон . Скважину ремонтируют. [ 14 ]
В 2008 году была подана заявка на планирование проекта по добыче горячих пород на месте бывшего цементного завода в Истгейте , недалеко от Стэнхоупа в графстве Дарем . Геотермальная электростанция будет обогревать деревню возобновляемых источников энергии Истгейт с геотермальной энергией в Великобритании , первую модельную деревню . [ 15 ] Однако в 2010 году это было отложено. [ 16 ]
предоставил разрешение на строительство геотермальной электростанции коммерческого масштаба В 2010 году Совет Корнуолла . [ 17 ] Завод будет построен компанией Geothermal Engineering в United Downs промышленной зоне недалеко от Редрута . Завод будет производить 3 МВт возобновляемой электроэнергии. Бурение на площадке началось в ноябре 2018 года. [ 18 ]
В декабре 2010 года проект Eden Project в Корнуолле получил разрешение на строительство геотермальной электростанции Hot Rock. Бурение планировалось начать в 2011 году, но по состоянию на май 2018 года поиск финансирования все еще ведется. [ 19 ] Завод будет расположен на северной стороне проекта «Эдем» — витрины экологических проектов в Бодельве, недалеко от Сент-Остелла. Он должен производить 3-4 МВт электроэнергии для использования в Идене с избытком, достаточным для примерно 3500 домов, поступающих в национальную энергосистему. [ 20 ] [ 21 ]
Глубокая геотермальная энергия в Великобритании
[ редактировать ]Фонд Deep Geothermal Challenge Министерства энергетики и изменения климата предоставил гранты на сумму более 4,5 миллионов фунтов стерлингов для поддержки следующих проектов: [ 14 ] Энергетические проекты
- United Downs возле Редрута, Корнуолл - 1,475 миллиона фунтов стерлингов в 2009 году.
- Проект Eden недалеко от Сент-Остелла, Корнуолл - 2,011 миллиона фунтов стерлингов в 2009 году.

Проекты только по отоплению
- Центр города Саутгемптон – 200 000 фунтов стерлингов в 2010 году.
- Истгейт в Уэрдейле, графство Дарем – 461 000 фунтов стерлингов в 2009 году.
- Сайт Science Central, центр Ньюкасла - 400 000 фунтов стерлингов в 2010 г.
Юнайтед Даунс
[ редактировать ]В начале 2013 года правительство отозвало многомиллионный грант от Geothermal Engineering Ltd на стоимостью 50 миллионов проект United Downs Deep Geothermal Power фунтов стерлингов после того, как компания не смогла обеспечить необходимые дополнительные инвестиции для выполнения условий гранта. [ 22 ] К 2016 году компании удалось обеспечить финансирование проекта в размере 30 миллионов фунтов стерлингов от Европейского фонда регионального развития , Совета Корнуолла и частных инвесторов, таким образом профинансировав первую в Великобритании коммерческую схему электроснабжения горячими камнями. В 2019 году компания завершила бурение двух геотермальных скважин; добывающая скважина на глубину 5 275 м (17 306 футов) и нагнетательная скважина на глубину 2 393 м (7 851 фут). Горячая вода достигает температуры 250 °C (482 °F) и может производить около 60 МВт тепла и 10 МВт электрической энергии. Ожидается, что в 2021 году электростанция будет введена в эксплуатацию. [ 23 ] [ 24 ]
Университет Ньюкасла
[ редактировать ]Проект центральной научной скважины Университета Ньюкасла на высоте 1800 м (5900 футов) является самой глубокой геотермальной скважиной, пробуренной за почти 30 лет. [ 25 ] [ 26 ] построен на месте бывшей пивоварни Тайн в городе. Температурный профиль 3,9 ° C (7,0 ° F) на 100 м выше, чем в Уэрдейле. [ 27 ] Проект провалился, поскольку скорость потока горячей воды из скважины была недостаточно велика, чтобы ее можно было эксплуатировать, и разработку пришлось обогревать традиционными источниками. [ 28 ]
Потенциал
[ редактировать ]В отчете Ассоциации возобновляемых источников энергии, подготовленном инженерными консультантами Синклером Найт Мерцем в 2012 году, были сделаны следующие ключевые выводы: [ 29 ]
- Ресурс широко распространен по всей Великобритании с «горячими точками» в Корнуолле, Уэрдейле, Озерном крае, Восточном Йоркшире, Линкольншире, Чешире, Вустере, Дорсете, Хэмпшире, Северной Ирландии и Шотландии;
- Потенциал снижения затрат исключительно высок;
- Глубокие геотермальные ресурсы могут обеспечить 9,5 ГВт возобновляемой электроэнергии при базовой нагрузке – что эквивалентно почти девяти атомным электростанциям – что может генерировать 20% текущего годового потребления электроэнергии в Великобритании;
- Глубокие геотермальные ресурсы могут обеспечить более 100 ГВт тепла, что может обеспечить достаточное количество тепла для удовлетворения спроса на отопление помещений в Великобритании;
- Несмотря на этот значительный потенциал, режим поддержки Великобритании неконкурентоспособен по сравнению с другими европейскими странами.
Меморандум о взаимопонимании с правительством Исландии
[ редактировать ]30 мая 2012 года правительство Великобритании подписало Меморандум о взаимопонимании с правительством Исландии по ряду энергетических вопросов, включая поддержку развития глубокой геотермальной энергии в Великобритании. [ 14 ]
- Обмениваться информацией о развитии глубокого геотермального сектора в Великобритании, в том числе о поставке тепла в сети централизованного теплоснабжения;
- Изучить возможность развития электроэнергетического соединения между Исландией и Великобританией, включая соответствующие правовые и нормативные вопросы;
См. также
[ редактировать ]- Использование и сохранение энергии в Соединенном Королевстве
- Геотермальные тепловые насосы
- Трубы для утепления земли
- Возобновляемая энергия
- Геологическое общество
- Геотермальная энергия (геология)
- Возобновляемая энергия в Соединенном Королевстве
- Ветроэнергетика в Соединенном Королевстве
- Солнечная энергия в Соединенном Королевстве
- Гидроэлектроэнергия в Соединенном Королевстве
- Список тем возобновляемой энергетики по странам
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Геотермальная энергия — что это такое?» . Британская геологическая служба . Проверено 1 мая 2013 г.
- ^ Басби, Джон. «Глубинная геотермальная энергия и подземные воды в Великобритании» (PDF) . Британская геологическая служба . Проверено 1 мая 2013 г.
- ^ «Атлас исследований: ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ – Геотермальная энергия» . Британский центр энергетических исследований . Проверено 23 июня 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Басби, Джон (25–29 апреля 2010 г.). «Перспективы геотермальной энергетики в Соединенном Королевстве» (PDF) . Материалы Всемирного геотермального конгресса . Бали, Индонезия . Проверено 1 мая 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д «Оценка пермо-триасовых песчаников Великобритании как геотермальных водоносных горизонтов; DJ Allen, IN Gale & M. Price; Британская геологическая служба; 1985» (PDF) . Проверено 12 февраля 2011 г.
- ^ «Геотермальная энергия в Соединенном Королевстве — схема централизованного теплоснабжения Саутгемптона» (PDF) . Проверено 12 февраля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Веб-страница городского совета Саутгемптона с описанием схемы» . Архивировано из оригинала 17 декабря 2013 года . Проверено 21 декабря 2013 г.
- ^ «Пример ЕС: проект централизованного геотермального теплоснабжения, Саутгемптон» . www.managenergy.net . Проверено 3 декабря 2022 г.
- ^ «Районная энергетическая схема 2011_tcm46-299457» (PDF) . www.southampton.gov.uk . Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2013 года . Проверено 11 января 2022 г.
- ^ "Может ли вулкан возрастом 350 миллионов лет нагреть Сток-он-Трент?" , The Sentinel , 25 сентября 2014 г.
- ^ «Сток-он-Трент готовит работы по строительству геотермальной сети централизованного теплоснабжения» . www.thinkgeoenergy.com . 4 октября 2017 г.
- ^ «Экспертам будет выплачено более 50 миллионов фунтов стерлингов за разработку «тепловой сети» Сток-он-Трент » . www.stokesentinel.co.uk . 31 октября 2018 г.
- ^ Система извлечения геотермальной энергии с одной скважиной для производства электроэнергии
- ^ Перейти обратно: а б с д «Расширение использования низкоуглеродных технологий: геотермальная энергетика» . gov.uk. Проверено 1 мая 2013 г.
- ^ «Горячие камни» найдены на цементном заводе.
- ^ «2 миллиона фунтов стерлингов потрачены на строительство деревни Истгейт, занимающейся возобновляемыми источниками энергии, в Стэнхоупе» . Проверено 27 ноября 2018 г.
- ^ « Геотермальная электростанция «Горячие камни» обещает стать первой в Великобритании в Корнуолле» . Западные утренние новости . 17 августа 2010 г. Проверено 21 августа 2015 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Начинается бурение на геотермальной электростанции Корнуолла» . Проверено 27 ноября 2018 г.
- ^ «Проект геотермальной энергетики в Eden Project в Корнуолле ищет местное финансирование | ThinkGeoEnergy — Новости геотермальной энергии» . 2 мая 2018 г.
- ^ «Геотермальная электростанция Eden Project планирует продолжить работу» . Новости Би-би-си . 18 декабря 2010 г.
- ^ «Проект глубокой геотермальной энергии Эдема» . Проверено 4 июня 2012 г.
- ^ Шанклеман, Джессика (8 апреля 2013 г.). «Под давлением: глубокую геотермальную промышленность Великобритании ждет неопределенное будущее» . Бизнес Грин . Проверено 1 мая 2013 г.
- ^ Корбли, Энди (8 января 2021 г.). «В Великобритании дебютирует геотермальная электростанция, использующая тепло Земли для питания 10 000 домов» . Сеть хороших новостей . Проверено 12 января 2021 г.
- ^ «Проект глубоководной геотермальной энергетики Юнайтед-Даунс» . Архивировано из оригинала 8 марта 2022 года . Проверено 12 января 2021 г.
- ^ «Проект Научной центральной скважины» . Ньюкаслский институт исследований устойчивого развития. Архивировано из оригинала 1 апреля 2013 года . Проверено 1 мая 2013 г.
- ^ «БритГеотермал» . Британская геологическая служба . Проверено 1 мая 2013 г.
- ^ «Горяче, чем ожидалось!» . Блог профессора Пола Янгера. Архивировано из оригинала 15 апреля 2012 года . Проверено 1 мая 2013 г.
- ^ Проктор, Кейт (28 ноября 2014 г.). «Проект гигантской 2-километровой скважины не может обеспечить горячую воду предприятиям Ньюкасла» . хроникаживая . Проверено 29 октября 2015 г.
- ^ «Глубинные геотермальные ресурсы потенциально способны производить до 20% электроэнергии и тепла в Великобритании для миллионов людей» . Ассоциация возобновляемой энергетики . Проверено 1 мая 2013 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Геологическое общество: варианты геотермальной энергии с низкой энтальпией для Великобритании [ постоянная мертвая ссылка ]
- Геотермальная энергетика в Великобритании
- Геотермальные последствия в Великобритании Грешам Клейси, геофизик
- ОЦЕНКА ПЕРМО-ТРИАСОВЫХ ПЕСЧАНИКОВ ВЕЛИКОБРИТАНИЯ КАК ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ
- Глубокая геотермальная энергия и подземные воды в Великобритании, Джон Басби BGS
- Перспективы геотермальной энергетики в Соединенном Королевстве, Джон Басби BGS [ постоянная мертвая ссылка ]
- Схема централизованного теплоснабжения геотермальной энергией Саутгемптон, Energie-Cités в сотрудничестве с городом Саутгемптон
- Схема геотермальной энергии и ТЭЦ городского совета Саутгемптона. Архивировано 17 декабря 2013 года в Wayback Machine.
- POSTbrief 46 Геотермальная энергия Парламент Великобритании