REFLECT: Переоценка свойств геотермальных флюидов (жидкости) в экстремальных условиях для оптимизации будущей добычи геотермальной энергии

Предприятие Экспертный Совет Союза геологов Украины как Связанная Третья Сторона (СТС) участвует в трехлетнем проекте «REFLECT: Переоценка свойств геотермальных флюидов (жидкости) в экстремальных условиях для оптимизации будущей добычи геотермальной энергии».

Этот проект получил финансирование от программы исследований и инноваций Европейского Союза «Горизонт 2020» по грантовому соглашению H2020 850626.

ID грантового соглашения: H2020 850626

Старт проекта: 01.01.2020

Финиш проекта: 31.01.2023

Описание проекта

Создание совместного и общедоступного Атласа флюидов /жидкостей

Атлас предоставит информацию о свойствах геотермальных жидкостях по всей Европе. Он будет публичным и доступным для всех геотермальных операторов и заинтересованных сторон.

Сокращение расходов на техническое обслуживание

REFLECT улучшит прогнозы химических реакций, чтобы помочь операторам найти решение для проектирования электростанций и избежать типичных проблем, которые вызывают расходы на обслуживание и простой.

Уменьшение воздействия на окружающую среду

Посредством улучшения знаний о свободном газообразовании во время добычи жидкости (например, парниковых газов) можно избежать разрушений материалов в результате коррозии и образования радиоактивных отложений.

О проекте

Вступление

Эффективность использования геотермальной энергии зависит от поведения флюидов / жидкостей, которые передают тепло от геосферы к инженерным конструкциям электростанции. REFLECT имеет целью избежать проблем, связанных с химическими свойствами флюидов / жидкостей, а не лечить их. Физические и химические свойства флюидов / жидкости часто плохо определяемы, поскольку отбор проб на месте и измерения в экстремальных условиях сегодня трудно осуществлять. Поэтому в современных прогнозных моделях преобладают большие неопределенности, которые будут решаться в REFLECT путем сбора новых, качественных данных в критических областях. Эти данные будут реализованы в Европейском Атласе геотермальных флюидов / жидкостей и в прогнозных моделях, которые позволят дать рекомендации по наилучшему использованию геотермальных систем для устойчивого использования.

Результаты и ключевые заинтересованные стороны (стейкхолдеры)

База данных

  • Геотермальная промышленность: операторы, консультанты
  • Другие отрасли: горнодобывающая промышленность, очистка сточных вод
  • Экологическая, общественная: хранилища ядерных отходов
  • Академия: геохимики, физики, геологи

Атлас флюидов / жидкостей

  • Геотермальная промышленность: операторы, консультанты, инвесторы
  • Академия

Пробоотбор жидкости

  • Геотермальная промышленность: операторы, консультанты

Прогнозные модели

  • Геотермальная промышленность: операторы, консультанты

Цели проекта

От реагирования к предотвращению

Проект направлен на предотвращение проблем, а не на их лечение

Учитывая известные эксплуатационные проблемы и наблюдения, REFLECT будет определять влияние соответствующих свойств жидкости и реакций с целью усиления прогнозного геохимического моделирования, и, таким образом, эксплуатацию энергии и жизненного цикла геотермальных электростанций. Переходя от реакций на возникающие проблемы к заранее продуманным действиям (действовать проактивно), результаты проекта могут кардинально изменить стратегию решения проблем геотермальных операторов.

Расширяйте базы данных (растворимость, активность, кинетика реакций) до более высоких температур и более высокой солености с помощью лабораторных экспериментов и подходов к моделированию

Интерес для операторов: Массивное накопление кремнезема часто возникает при переработке жидкостей типа А, в то время как для солевых жидкостей (тип С) образуются богатые металлами частицы, часто концентрируя природные радиоактивные элементы. Оба типа масштабирования трудно предсказать и устранить.

Прогнозное моделирование на масштабировании требует новых равновесных (то есть термодинамических) и кинетических данных.

Определите степень и расположение фронта дегазации геотермальных жидкостей в процессе производства (полевые, лабораторные подходы, моделирование)

Интерес для операторов:

  • Образование свободного газа в резервуаре может снизить проницаемость горной породы
  • Повышенная коррозия растворенными газами (H2S или CO2) или увеличение карбоната (дегазация CO2)

Для оптимизации условий эксплуатации (предотвращение дегазации) необходимы четко определенные константы растворения газа.

Определите виды органических веществ и микроорганизмов в различных геотермальных жидкостях и их влияние на масштабирование и образования биопленки с помощью лабораторных исследований

Интерес для операторов (жидкости типа В, С): Органические компоненты могут быть частью чешуек, растворенных металлических комплексов или добавок (буровой раствор, ингибиторы). Они являются источником энергии для микроорганизмов, которые могут образовывать биопленки, усиливать осадки или раскладывать ингибиторы.

Смягчение микробной активности и предотвращения образования органических чешуек требует знаний о роли, которую органические соединения и микроорганизмы играют в геотермальных рассолах.

Определите теплоемкость, плотность, электрическую и теплопроводность, звуковую скорость и вязкость при различных p, T, X с помощью лабораторных экспериментов и моделирования

Интерес для операторов: Данные необходимые для совершенствования разведки, инженерных работ, размещения поверхностных установок, скважин и планирования насосов.

Оптимизированный макет электростанции требует физического набора данных для различных условий.

Разработать скважинную технику отбора проб, пригодную для сбора жидкости на выбранной глубине в горячих и сверхгорячего системах (доказательство принципа прототипа)

Интерес для операторов (жидкости типа А): Отсутствие знаний о свойствах жидкости отдельных водоносных горизонтов, питающих определенную скважину в горячих и сверхгорячего геотермальных полях, приводит к долгосрочным и затратных проблем использования геотермальных ресурсов поверхностными и скважинными установками (коррозия) и увеличением выбросов парниковых газов .

Оптимизированная конструкция корпуса требует знаний состава жидкости на глубине, а следовательно, расширение p-, T- диапазона, при котором существующие пробоотборники могут собирать пробы жидкости.

Проверка и реализация усовершенствованного набора данных с помощью программы моделирования

Интерес для операторов: Современные базы данных прогностической модели для имитации процессов в цикле геотермальной воды очень часто плохо оптимизированы и неточные для высоких температур и засоления.

Дополнительные базы данных должны быть внедрены в гидравлической, тепловой и химической моделях.

Оптимизированная конструкция корпуса требует знания состава жидкости на глубине, а следовательно, расширение диапазона p-, T-, при котором имеющиеся пробоотборники могут собирать пробы жидкости.

Создайте геотермальный жидкостный атлас, который собирает информацию о свойствах геотермальной воды по всей Европе вместе с их геологической средой

Интерес для операторов: Атлас обеспечивает легкий доступ к информации о возникновении геотермальных жидкостей в различных средах и потенциальных геохимических рисках до бурения. Это также облегчает оценку риска, планирование скважины и планирования установки в соответствии со свойствами жидкости.

Нужен комплексный сбор существующих и новых данных о свойствах жидкости и их геологическое и географическое возникновения.

Выполняя эти цели, REFLECT направлен на решение многих серьезных проблем эксплуатации геотермальной энергии. Это соответствует Стратегическим целям энергетических технологий ЕС (EU-SET), в конечном счете, уменьшая стоимость ключевых возобновляемых технологий и повышая устойчивость и безопасность энергетической системы.

Подход

Исследуемые площади

Ожидаемое влияние

Решая ключевую проблему почти всех геотермальных операций, REFLECT будет иметь большое влияние на операционную эффективность, экономику и жизнеспособность проекта, а также на экологический след. Переопределив свойства геотермальной жидкости и их показатели геохимической реакции в большом диапазоне засоленности и температур, огромный разрыв в знаниях может быть устранен, что ведет к более надежным прогнозовам геотермальных показателей. Усовершенствованные базы данных и инструменты моделирования могут быть использованы геологами и инженерами, чтобы помочь операторам оптимизировать планирование электростанции и уменьшить затраты на обслуживание, вызванные засорением или недостаточной скоростью производства.

От реагирования к предупреждению / REFLECT /

Наш проект направлен на предупреждение проблем, а не на их лечение

Значительно увеличить производительность технологии и уменьшить затраты на обслуживание:

Рассматривая основные проблемы геотермальных операций (масштабирование, дегазация и коррозия), REFLECT предложит решения как их избежать, улучшая прогнозы химических реакций на основе усовершенствованных баз данных. Это уменьшает затраты на эксплуатацию и обслуживание, минимизирует периоды времени (простой) и увеличивает общую надежность и эффективность операций.

Уменьшение влияния жизненного цикла на окружающую среду:

Экологические последствия производства геотермальной электроэнергии в основном связаны с выбросами. Одним из предложенных результатов REFLECT является значительное уменьшение этих выбросов, уменьшение выброса неконденсированных газов в атмосферу путем определения кинетики растворения газа и минимизации добавления химических веществ (ингибиторов) к геотермальной жидкости для профилактики и предотвращения коррозии.

Содействие эксплуатации высокотемпературных геотермальных ресурсов:

С помощью адаптации скважинных технологий отбора проб до более высоких температур можно достичь правильной характеристики очень горячих геотермальных жидкостей. База данных свойств жидкостей, отобранных на глубинах (что в настоящее время недоступно непосредственно) также позволит лучше прогнозировать будущие разработки при экстремальных условиях

Улучшения энергетической безопасности ЕС

REFLECT имеет целью увеличить количество экономически выгодных геотермальных участков. Поощряя увеличение доли геотермальной энергии (путем предоставления геотермального Атласа флюидов / жидкостей) в пределах Европейского энергетического рынка, REFLECT может помочь уменьшить потребление ископаемого топлива.

Компенсация за колебания подачи электроэнергии в сеть

от возобновляемых источников энергии, делая предоставления геотермальной энергии более надежным, устойчивым и стабильным. Увеличивая количество экономически выгодных геотермальных участков, REFLECT поможет стабилизировать электроснабжения.

Увеличенное производство электроэнергии и быстрее амортизация электростанции

из-за сокращения времени простоя и технического обслуживания во время работы, например, избегая / уменьшая образование накипи.

Повышение привлекательности технологий возобновляемой энергии

за счет повышения конкурентоспособности, снижения сложности и повышения надежности. Тем самым REFLECT идеально соответствует целям ЕС SET-Плана и способствует глобальному энергоснабжению путем поощрения возобновляемых источников энергии, тем самым уменьшая выбросы парниковых газов.

Открытие новых экономических возможностей

для специализированных поставщиков услуг, применяют подход REFLECT (данные, модели и Fluid Atlas) REFLECT может помочь укрепить европейскую базу промышленных технологий, создав рост и рабочие места в Европе. Уменьшение влияния на производство геотермальной энергии на окружающую среду: За счет улучшения знаний об образовании свободного газа из геотермальных жидкостей при производстве, процедуры эксплуатации могут быть адаптированы и дегазация парниковых газов, таких как метан и CO2 может быть уменьшена.

Передача результатов проекта операторам

Гарантируется за счет участия операторов электростанций в качестве партнеров проекта (Landsvirkjun, Pfalzwerke Geofuture) и заинтересованных сторон в совещательной совете (BESTEC, EBN, Floricultura, Geothermie Bouillante, Tuzla GPP, Erdwärme Neustadt-Glewe, AAE Geothermae).

Партнеры

  • GFZ Germany. Helmholtz Centre Potsdam – GFZ German Research Centre for Geosciences
  • UKRI United Kingdom. United Kingdom Research and Innovation
  • BRGM France. Bureau de recherches géologiques et minières
  • EFG Belgium. European Federation of Geologists
  • IFE Norway. Institutt for energiteknikk
  • PGF Germany. Pfalzwerke Geofuture GmbH
  • UNINE Switzerland. Université de Neuchatel (UNINE)
  • ISOR Iceland. Islenskar Orkurannsoknir
  • UNIM Hungary. University of Miskolc
  • IZTech Turkey. Izmir Institute of Technology
  • TUD Netherlands. Technische Universiteit Delft
  • LVK Iceland. Landsvirkjun Sameignarfelag (LVK)
  • HI Germany. Hydroisotop GmbH Laboratorium zur Bestimmung von Isotopen in Umwelt und Hydrologie
  • TNO Netherlands. Nederlandse organisatie voor toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek

Связанные третьи стороны EFG проекта

  • Бельго-Люксембургский союз геологов (Бельгия-Люксембург)
  • Болгарское геологическое общество (Болгария)
  • Хорватское геологическое общество (Хорватия)
  • Чешский союз геологических ассоциаций (Чехия)
  • Профессиональная ассоциация немецких геологов (Германия)
  • Ассоциация греческих геологов (Греция)
  • Венгерское геологическое общество (Венгрия)
  • Итальянский национальный совет геологов (Италия)
  • Польская ассоциация оценщиков минеральных ресурсов (Польша)
  • Ассоциация португальских геологов (Португалия)
  • Сербское геологическое общество (Сербия)
  • Словенское геологическое общество (Словения)
  • Официальная ассоциация профессиональных геологов Испании (Испания)
  • Турецкая ассоциация экономических геологов (Турция)
  • Национальная ассоциация специалистов по геологии и горному делу (Румыния)
  • Союз геологов Украины (Украина)


REFLECT брошюра (рус)

REFLECT брошюра (eng)

REFLECT пресс-релиз (рус)

REFLECT пресс-релиз (eng)

REFLECT презентация (eng)