Геотермальная энергия - один из самых перспективных, но редко используемых источников энергии. Смогут ли новые инвестиции в размере 40 млн. долларов от таких крупных компаний, как BP и Chevron, помочь канадской фирме Eavor разработать решение для реализации огромного потенциала геотермальной энергии?
Геотермальную энергию можно охарактеризовать как уникальный пример практического применения чистой энергии. Идея использования подземного тепла имеет значительный потенциал, и Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA) назвало этот процесс перспективным источником «стабильного, предсказуемого крупномасштабного производства электроэнергии».
Геотермальная энергия выделяется на фоне таких видов возобновляемой энергии, как ветер и солнце, в которых производство электроэнергии зависит от условий окружающей среды. Однако геотермальная энергия пока не смогла внести значительный вклад в мировой энергетический баланс, поскольку оказалось, что трудно преодолеть практические проблемы, связанные с доступностью подземного тепла на больших глубинах.
Кроме того, в мире существует небольшое количество жизнеспособных геотермальных участков, а те, что есть, разбросаны по разным странам и регионам, что затрудняет масштабное развитие геотермальной энергетики. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), четыре страны - Индонезия, Кения, Турция и Филиппины - будут доминировать в строительстве новых геотермальных электростанций, причем только в Индонезии будет введено в три раза больше мощностей, чем во всем остальном мире.
В результате геотермальная энергия в настоящее время остается скорее потенциальным, а не практическим источником энергии. МЭА сообщило, что в 2020 году было добавлено всего 0,3 ГВт новой мощности, а IRENA отметила, что во всем мире существует всего 14,1 ГВт установленной мощности.
Для решения этих проблем и внедрения более целостного подхода к разработке геотермальной энергии канадская энергетическая компания Eavor разработала систему как вертикальных, так и горизонтальных буровых стволов, которые помогают перемещать геотермально нагретую жидкость по всему миру. При финансовой поддержке таких крупных энергетических компаний, как Chevron и BP, эта технология может помочь геотермальной энергетике, наконец, реализовать свой потенциал.
Система с замкнутым циклом.
Решение Eavor, получившее название Eavor-Loop, представляет собой систему «замкнутого цикла». В обычных геотермальных энергетических системах скважина вырывается глубоко под землей, в результате чего вода вступает в контакт с высокими температурами под поверхностью Земли, нагревая воду, которая затем перекачивается обратно на поверхность. Затем вода охлаждается и превращается в пар, который используется для привода турбин и производства электроэнергии.
Технология Eavor использует тот же принцип, но вместо того, чтобы подавать горячую воду на поверхность, ее скважины идут вертикально, к центру земли и горизонтально, перпендикулярно этим конструкциям, создавая систему трубок, больше похожую на радиатор, чем на геотермальную энергетическую систему. Затем в эти трубы вводится «рабочая жидкость», где она перемещается по сети, нагреваясь по мере продвижения вглубь и превращаясь в пар, когда достигает населенных пунктов и промышленных зданий на поверхности Земли.
«По сравнению с аналогами технология Eavor более доступна для внедрения», - пояснил Чад Боун, член совета директоров Eavor и управляющий директор bp Ventures, подчеркнув относительно гибкий подход замкнутой системы по сравнению с существующими геотермальными объектами. «Она не зависит от конкретных геологических структур, и теоретически может быть развернута где угодно. Она также не требует гидроразрыва, применяемого для традиционных геотермальных технологий».
В настоящее время компания разрабатывает демонстрационный проект в Альберте, Канада, который послужит доказательством эффективности технологии. Eavor утверждает, что одна установка петлевой системы может обеспечить теплом 16000 домов, а экспериментальная установка, несмотря на то, что не предназначена для такого масштабирования, предусматривает строительство подземных труб на глубине 2,4 км под поверхностью Земли.
Инвестиции и сотрудничество.
Однако превращение пилотного проекта в промышленный объект требует значительных инвестиций, и в феврале Eavor получила финансовую поддержку от некоторых из самых влиятельных компаний энергетической отрасли. Фирма получила финансирование в размере 40 млн. долларов от ряда компаний, включая bp Ventures, а роль Боуна в обеих энергетических компаниях предоставила ему уникальную возможность прокомментировать сделку.
«Эти инвестиции и сформированное сотрудничество имеют решающее значение для коммерциализации технологии», - пояснил Боун. «Eavor будет использовать часть финансирования для поддержки текущих исследований и разработок с целью снижения стоимости своего предложения. Финансирование также поможет Eavor расширить портфель проектов и реализовать свои амбиции - к 2030 году обеспечить электричеством 10 миллионов домов».
В результате сделки обе компании смогут использовать свой особый опыт с большим эффектом - уникальную технологию Eavor и финансовые возможности bp - и создадут прецедент для других сделок в энергетической отрасли. Такое сотрудничество имеет решающее значение для энергетического сектора, поскольку предельные сроки по климату приближаются быстрее, чем когда-либо, и инновационные технологические решения требуют инвестиций для достижения успеха.
«В bp мы поставили перед собой цель стать компанией с «нулевым уровнем» к 2050 году, и для этого нам необходимо переосмыслить нашу отрасль», - сказал Баун. «Часть этого процесса включает поиск за пределами нашей организации, поскольку мы знаем, что у нас нет ответов на все вопросы. Вот почему была создана компания bp ventures; для выявления и инвестирования в частные, быстрорастущие технологические компании, меняющие правила игры, ускоряя внедрение инноваций во всем энергетическом спектре. И в конечном итоге, конечно, мы хотим, чтобы Eavor преуспела - как и все наши портфельные компании, мы будем поддерживать бизнес посредством долгосрочных отношений, которые принесут стратегическую ценность для всех сторон».
Проблемы и решения.
Баун надеется, что крупномасштабные инвестиции помогут Eavor преодолеть собственные технические и логистические проблемы и сформируют основу для решения аналогичных препятствий в геотермальном секторе в более широком масштабе.
«Ключевая цель Eavor - увеличить коммерциализацию геотермальной энергии», - пояснил Боун. «Исторически геотермальные энергетические решения были ограничены местами с очень специфическим геологическим составом, но Eavor преодолела это, разработав широко развертываемое решение, которое теоретически может быть разработано в любой точке Земли».
Eavor также надеется, что, привлекая компанию с международным охватом и репутацией bp, она сможет отойти от нынешней ситуации, когда геотермальная энергия привязана к регионам, где можно легко получить доступ к подземному теплу. На сайте компании есть ссылка на статью 2018 года, опубликованную в журнале Renewable and Sustainable Energy Reviews, в которой были выделены области, где геотермальная энергия может или не может быть жизнеспособна в местном масштабе.
Такие регионы, как Индийский субконтинент и Центральная Америка, относятся к числу тех, которые не отмечены как вероятные геотермальные горячие точки, но Eavor прогнозирует, что эти регионы будут наиболее подходящими для решений Eavor-Loop.
Компания также стремится поставлять электроэнергию по низким ценам, что особенно важно, учитывая падающую стоимость многих возобновляемых источников энергии по всему миру. В 2017 году IRENA предположила, что приведенная стоимость электроэнергии, производимой геотермальными объектами, может составить 0,14 доллара за киловатт-час, но по данным правительства США, сегодня цена составляет 0,05 доллара за киловатт-час.
«Еще одним потенциальным препятствием для широкого внедрения геотермальной энергии является стоимость», - сказал Баун. «Вот почему Eavor инвестирует часть своих средств серии B в исследования и разработки, уделяя особое внимание геотермальным решениям, конкурентоспособным на всех рынках».
«Мы рассматриваем потенциал Eavor как дополнение к нашему растущему портфелю ветряной и солнечной энергии», - заключил Баун, подчеркнув ключевую роль геотермальной энергии в мировом энергетическом балансе будущего. «Наши клиенты требуют более чистых продуктов и более чистых источников энергии. Поэтому bp направляет большую часть своего капитала на достижение этих целей - геотермальная энергия является одним из важных рубежей чистой энергии».