Возрождение забытой геотермальной электростанции: второй шанс

В июне 2024 года небольшая компания Zanskar приобрела геотермальную электростанцию в Нью-Мексико, которая находилась на грани закрытия. Вода из подземного резервуара стремительно остывала, делая работу станции экономически невыгодной.

Всего два года спустя станция снова работает на полную мощность благодаря новой скважине. Используя передовое моделирование и современные технологии бурения, компания смогла определить лучшее место для потенциальной скважины, пробурить ее на глубину в тысячи футов и полностью возродить всю операцию.

Поскольку мир ищет больше круглосуточных источников безуглеродной электроэнергии, пример Lightning Dock демонстрирует скрытый потенциал, таящийся глубоко под нашими ногами.

Традиционные геотермальные электростанции зависят от наличия определенных подземных условий. Вода циркулирует через горячие трещиноватые породы, поглощая тепло, а затем проходит через электростанцию для выработки электроэнергии. Если вода недостаточно горячая или ее поток недостаточен, станция не может работать эффективно.

Станция Lightning Dock, запущенная в 2013 году, исторически использовала две эксплуатационные скважины. Обычно температура на геотермальных участках снижается со временем, в среднем на 1-2 °F в год. Однако до приобретения Zanskar на Lightning Dock наблюдалось падение температуры на 50 °F за пять лет, что составляло 10 °F в год. На момент покупки компании, температура воды, поступающей на электростанцию, составляла всего 250 °F, тогда как станция была рассчитана на работу при температуре не менее 310 °F.

Используя передовые методы моделирования, Zanskar провела картирование подземных условий на Lightning Dock и обнаружила, что существующие скважины затрагивали лишь самую верхнюю часть водохранилища. Соучредитель и генеральный директор Zanskar, Джоэл Эдвардс, отметил, что эти эксплуатационные скважины были довольно мелкими (всего 2500 футов) и расположены неоптимально.

Моделирование компании показало, что бурение новой, более глубокой скважины в другом месте позволит станции работать эффективно. Команда пробурила новую скважину глубиной 8000 футов, которая начала функционировать в мае 2025 года.

Спустя год работы новая скважина по-прежнему выдает более 4000 галлонов в минуту. Эдвардс заявил, что станция «полностью преобразилась» и «выглядит очень многообещающе».

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что станция будет успешно работать долгие годы. «В конечном итоге, для уверенности в их долгосрочной производительности необходимо эксплуатировать эти объекты в течение длительного времени», — отмечает Эдвардс.

Успех на Lightning Dock может стать хорошей новостью и для других геотермальных объектов. Традиционно считается, что в геотермальной энергетике чем глубже скважина, тем выше температура. Однако обычно существует компромисс: на больших глубинах породы более плотные. Таким образом, более глубокое бурение может означать, что горячая вода не сможет течь так эффективно, что является проблемой для тех, кто пытается использовать ее для выработки электроэнергии на электростанции.

Однако команда обнаружила, что поток воды фактически увеличился в той области, где была пробурена новая скважина. Бен Бреннер, директор по федеральным вопросам Zanskar, заявил: «Это кардинально меняет наше представление не только о Lightning Dock, но и обо всех гидротермальных активах в Америке и их потенциале».

За последний год эксплуатации Lightning Dock произвела более чем в два раза больше электроэнергии, чем с использованием старых скважин. Это относительно небольшая электростанция с мощностью 15 мегаватт, поступающих в местную сеть (достаточно для обеспечения электроэнергией около 11 000 американских домов).

За последние несколько десятилетий разработчики нефтяных и газовых месторождений углублялись в поисках ресурсов. Если ранее добыча начиналась относительно близко к поверхности, то сегодня она может достигать 20 000 футов и более. Эдвардс предполагает, что подобная тенденция проявится и в геотермальной энергетике. Он добавляет, что, хотя типичные геотермальные скважины имеют глубину от 3000 до 5000 футов, в будущем станет более распространенным бурение на большие глубины.

Компания планирует дальнейшее развитие участка Lightning Dock: по словам Эдвардса, несколько лет разработок и модернизация электростанции позволят получить еще больше электроэнергии из этой области.

Большое внимание и инвестиции направлены на развитие усовершенствованных геотермальных систем (EGS) — проектов, призванных расширить возможности использования геотермальных ресурсов. Например, Fervo Energy использует методы гидроразрыва пласта для вскрытия пород, которые иначе были бы слишком непроницаемыми для традиционной геотермальной энергии.

Однако в геотермальной сфере все еще существует множество «легкодоступных» ресурсов, утверждает Эдвардс. Многие из этих традиционных источников обладают огромным потенциалом — им просто нужно уделить второе внимание.