Geotermisk energi i USA - Geothermal energy in the United States

Sonoma Calpine 3 geotermiske kraftstasjon i The Geysers .

Geotermisk energi i USA ble først brukt til elektrisk kraftproduksjon i 1960. Geysirene i Sonoma og Lake fylker, California ble utviklet til det som nå er det største geotermiske damp elektriske anlegget i verden, på 1.517 megawatt . Andre geotermiske dampfelt er kjent i det vestlige USA og Alaska. Geotermisk generert elektrisk kraft kan sendes for å følge kravene til endring av last. Miljøpåvirkningen av denne energikilden inkluderer utslipp av hydrogensulfid, etsende eller saltvannskjemikalier som slippes ut i avløpsvann, mulige seismiske effekter fra vanninjeksjon i fjellformasjoner, spillvarme og støy.

Historie

Geotermisk boring ved The Geysers i California , 1977.

Ifølge arkeologiske bevis har geotermiske ressurser vært i bruk på det nåværende territoriet i USA i mer enn 10 000 år. Paleo-indianerne brukte først geotermiske varme kilder for varme, rensing og mineraler.

Det første kommersielle geotermiske kraftverket som produserte strøm til det amerikanske strømnettet åpnet på The Geysers i California i september 1960, og produserte elleve megawatt netto strøm. Geysers -systemet fortsetter å fungere vellykket i dag, og komplekset har vokst til den største geotermiske utviklingen i verden, med en effekt på 750 MW. Det største tørrdampfeltet i verden er Geysers , 116 km nord for San Francisco . Det var her Pacific Gas and Electric startet driften av det første vellykkede geotermiske kraftverket i USA i 1960. Den originale turbinen varte i mer enn 30 år og produserte 11  MW netto. Geysirene har 1517  megawatt (MW) aktiv installert kapasitet med en gjennomsnittlig kapasitetsfaktor på 63%. Calpine Corporation eier 15 av de 18 aktive anleggene i geysirene og er for tiden USAs største produsent av geotermisk energi. To andre anlegg eies i fellesskap av Northern California Power Agency og City of Santa Clara kommunale Electric Utility (nå kalt Silicon Valley Power ). Det gjenværende Bottle Rock -kraftverket som eies av US Renewables Group, er nylig åpnet igjen. Et nittende anlegg er nå under utvikling av Ram Power, tidligere Western Geopower. Siden aktivitetene til ett geotermisk anlegg påvirker de som er i nærheten, har konsolideringsanleggets eierskap i The Geysers vært fordelaktig fordi anleggene driver samarbeid i stedet for i sin egen kortsiktige interesse. Geysirene lades nå opp ved å injisere behandlet kloakkavløp fra byen Santa Rosa og renseanlegget i Lake County . Dette kloakkavløpet pleide å bli dumpet i elver og bekker og ledes nå til det geotermiske feltet der det fylles opp dampen som produseres for kraftproduksjon.

Et annet stort geotermisk område ligger i Sør -Sentral -California , på den sørøstlige siden av Saltonhavet , nær byene Niland og Calipatria , California. I 2001 var det 15 geotermiske anlegg som produserte elektrisitet i området. CalEnergy eier omtrent halvparten av dem, og resten eies av forskjellige selskaper. Kombinert har anleggene en kapasitet på ca 570 MW. Hudson Ranch I geotermisk anlegg, et 50 MW anlegg åpnet i mai 2012, det første i området på 20 år. Et annet lignende anlegg skal åpne i 2013.

The Basin og Range geologisk provins i Nevada , sørøst Oregon , sørvestlige Idaho , Arizona og vestlige Utah er nå et område i rask geotermisk utvikling. Flere små kraftverk ble bygget på slutten av 1980 -tallet i tider med høye kraftpriser. Stigende energikostnader har ansporet til ny utvikling. Kapasiteten til alle de 19 aktive geotermiske kraftverkene i Nevada er mer enn 486 MW. Det største anlegget er McGinnis Hills -anlegget som drives av Ormat med en kapasitet på 96 MW. Andre geotermiske anlegg i Nevada er Steamboat Springs , Brady/Desert Peak, Dixie Valley , Soda Lake , Stillwater og Beowawe .

Produksjon

Eksisterende og planlagt amerikansk geotermisk kraftproduksjon, i april 2015
Se også: Liste over geotermiske kraftstasjoner i USA

Med 3.676 MW installert geotermisk kapasitet fra 2019, er USA fortsatt verdensledende med omtrent 25% av totalkapasiteten totalt. Fremtidsutsiktene for utvidet produksjon fra konvensjonelle og forbedrede geotermiske systemer er positive ettersom ny teknologi lover økt vekst på steder som tidligere ikke er vurdert.

Geotermisk produksjonskapasitet etter år i USA
Installert geotermisk kraftproduksjonskapasitet siden 2000 (MW)

Etter stat

Installert geotermisk kapasitet i megawatt (MW) av staten fra februar 2012:

Stat Kapasitet (MW) Andel av USA totalt
California 2.732,2 71,9%
Nevada 517,5 15,3%
Utah 48.1 1,4%
Hawaii 38,0 1,1%
Oregon 33.3 1,0%
Idaho 15.8 0,5%
New Mexico 4.0 0,1%
Alaska 0,7 <0,1%
Wyoming 0,3 <0,1%
Total 3.389,9 100%

Forskning og utvikling

Anslått underjordiske temperaturer på 6 kilometers dybde

Fra august 2008 pågår 103 nye prosjekter i 13 amerikanske stater. Når de er utviklet, kan disse prosjektene potensielt levere opptil 3.979 MW kraft, som dekker behovene til rundt 4 millioner hjem. Med denne utviklingstakten kan geotermisk produksjon i USA overstige 15 000 MW innen 2025.

Den viktigste katalysatoren bak ny industriaktivitet er Energy Policy Act fra 2005 . Denne loven gjorde nye geotermiske anlegg kvalifisert for full føderal produksjonsskatt, tidligere kun tilgjengelig for vindkraftprosjekter og visse typer biomasse. Det godkjente og ledet også økte midler til forskning fra Department of Energy , og gjorde det mulig for Bureau of Land Management å løse sitt etterslep av geotermiske leieavtaler og tillatelser.

I april 2008, utforsk begynte boring på Newberry vulkanen i Oregon .

I 2009 beregnet investeringsbanken Credit Suisse at geotermisk kraft koster 3,6 cent per kilowattime, mot 5,5 cent per kilowattime for kull, hvis geotermi mottar lån med lavere renter enn markedet tilbyr. "

En rapport utgitt i slutten av mai 2019 av energidepartementet antyder at USAs geotermiske kraftkapasitet kan øke med mer enn tjueeks ganger innen 2050 og nå en total installert kapasitet på 60 GW, takket være akselerert teknologisk utvikling og adopsjon. (Se også figuren til venstre.) Rapporten viser også fordelene med geotermisk kraft for bolig- og industriell oppvarming. Energisekretær Rick Perry kunngjorde at avdelingen hadde gitt midler til et forskningsanlegg på $ 140 millioner dollar ved University of Utah om menneskeskapt geotermisk energi.

Pålitelighet

Rørledninger til McGinness Hills Geothermal Complex i Nevada .

I motsetning til noen andre fornybare strømkilder som vind og sol, kan geotermisk energi sendes , noe som betyr at den både er tilgjengelig når det er nødvendig, og kan raskt justere produksjonen for å matche etterspørselen. Ifølge US Energy Information Administration (EIA), av alle typer nye elektriske produksjonsanlegg, har geotermiske generatorer den høyeste kapasitetsfaktoren , et mål på hvor mye strøm et anlegg faktisk genererer som en prosent av maksimal kapasitet. EIA vurderer at nye geotermiske anlegg har en kapasitetsfaktor på 92%, sammenlignbare med kjernefysiske (90%) og høyere enn gass (87%) eller kull (85%), og mye høyere enn for intermitterende kilder som f.eks. vind på land (34%) eller solcelleanlegg (25%). Selv om bærermediet for geotermisk elektrisitet (vann) må forvaltes på riktig måte, vil kilden til geotermisk energi, jordens varme, være tilgjengelig for de fleste formål og formål på ubestemt tid.

I 2008 finansierte USDOE forskning i Enhanced Geothermal Systems (EGS) for å lære mer om bruddsystemene i geotermiske reservoarer og bedre forutsi resultatene av reservoarstimulering. DOE Geothermal Technologies Program (en del av American Recovery and Reinvestment Act fra 2009 ) ga midler til å etablere National Geothermal Data System (NGDS). Gjennom NGDS blir mange eldre papirarkiver og borelogger som er lagret ved statlige geologiske undersøkelser nå digitalisert og gjort tilgjengelig gratis for publikum.

Miljøeffekter

Det underjordiske varmtvannet og dampen som brukes til å generere geotermisk kraft, kan inneholde kjemikalier som kan forurense luften og vannet hvis det slippes ut på overflaten.

Hydrogensulfid , som er giftig i høye konsentrasjoner, finnes noen ganger i geotermiske systemer. Nyere metoder for å generere geotermisk kraft skiller den varme dampen som samles under jorden fra dampen som brukes til å drive turbiner, og reduserer risikoen for frigjøring av luftforurensende forurensninger vesentlig.

Vannet blandet med dampen inneholder oppløste salter som kan skade rør og skade akvatiske økosystemer. Noen underjordiske vann forbundet med geotermiske kilder inneholder høye konsentrasjoner av giftige elementer som bor , bly og arsen .

Injeksjon av vann i forbedrede geotermiske systemer kan forårsake indusert seismisitet . Jordskjelv ved Geysers geotermiske felt i California, det største er Richter på 4,6, har vært knyttet til injisert vann.

"Mulige effekter inkluderer spolasjon av landskap, tørking av varme kilder, jorderosjon, støyforurensning og kjemisk forurensning av atmosfæren og overflate- og grunnvann."

På grunn av vulkanske aktiviteter måtte Puna Geothermal Venture stenges og ble påvirket av lavastrømmer senere.

Se også

Referanser

  1. ^ a b c En guide til geotermisk energi og miljø Arkivert 2007-10-12 på Wayback Machine
  2. ^ Lund, J. (september 2004), "100 Years of Geothermal Power Production" (PDF) , Geo-Heat Center Quarterly Bulletin , Klamath Falls, Oregon: Oregon Institute of Technology, 25 (3), s. 11–19, ISSN  0276-1084 , hentet 2009-04-13
  3. ^ McLarty, Lynn; Reed, Marshall J. (oktober 1992). "Den amerikanske geotermiske industrien: tre tiår med vekst" (PDF) . Energikilder, del A: Gjenoppretting, utnyttelse og miljøeffekter . London: Taylor & Francis. 14 (4): 443–455. doi : 10.1080/00908319208908739 . ISSN  1556-7230 . Arkivert fra originalen (PDF) 2016-05-16.
  4. ^ DiPippo, Ronald (2008). Geotermiske kraftverk, andre utgave: Prinsipper, applikasjoner, casestudier og miljøpåvirkning . Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8620-4.
  5. ^ Lund, John W .; Bloomquist, R. Gordon; Boyd, Tonya L .; Renner, Joel (24. – 29. April 2005), "The United States of America Country Update" (PDF) , Proceedings World Geothermal Congress, Antalya, Tyrkia , hentet 2009-11-09 Mangler eller er tom |title=( hjelp )
  6. ^ Alle tall justert til å omfatte nylig gjenåpnet Bottle Rock Power -anlegg.
  7. ^ Baker, David R. (14. januar 2007). "Dampende industri kan rense luften" . San Francisco Chronicle . Lake County. s. F-1 . Hentet 2009-11-09 .
  8. ^ 49,9-MW Hudson Ranch I geotermisk anlegg avduket i California , Meg Cichon, RenewableEnergyWorld.com
  9. ^ "Geotermiske ressurser" . NV Energy . Hentet 9. mars 2020 .
  10. ^ "Oppdatering av geotermisk industriindustri" (PDF) . Arkivert fra originalen (PDF) 2009-04-19 . Hentet 2009-03-19 .
  11. ^ "Topp 10 geotermiske land basert på installert kapasitet - årsskiftet 2017" .
  12. ^ "Topp 10 geotermiske land basert på installert kapasitet - årsskiftet 2019" .
  13. ^ a b Oppdatering: State of US Geothermal Production and Development
  14. ^ "Fornybar energi - amerikansk geotermisk kraftkapasitet" . Statista . Februar 2020 . Hentet 21. mars 2021 .
  15. ^ "Tilskudd av geotermisk kapasitet etter land 2019" . Statista . Juni 2020 . Hentet 21. mars 2021 .
  16. ^ "Årlig amerikansk geotermisk kraftproduksjons- og utviklingsrapport for 2012" (PDF) . Geotermisk energiforening. Februar 2013.
  17. ^ Danko, Pete. New Mexico slutter seg til de geotermiske kraftene. Geotermisk kraft. Fornybar energi. Earth Techling. http://www.earthtechling.com/2014/01/new-mexico-joins-the-geothermal-power-ranks/ . Tilgang 6. februar 2014.
  18. ^ 6 millioner amerikanske husholdninger som skal drives av geotermisk energi, nye undersøkelsesrapporter arkivert 2007-05-27 på Wayback Machine
  19. ^ Gail Kinsey-Hill (2008-06-03). "Firma søker kraft fra krater". Vancouver Sun . s. B2.
  20. ^ Christopher Mims "Kan geotermisk kraft konkurrere med kull på pris?" Scientific American , 2. mars 2009. Web. 9. oktober 2009.
  21. ^ "DOE gir ut ny studie som fremhever det uutnyttede potensialet for geotermisk energi i USA" . Det amerikanske energidepartementet . 30. mai 2019 . Hentet 3. juni 2019 .
  22. ^ McCombs, Brady (30. mai 2019). "Trump -administrasjonen dobler ned på fossilt brensel" . Associated Press (via LA Times) . Hentet 3. juni 2019 .
  23. ^ US Energy Information Administration, Nivåerte kostnader for nye generasjonsressurser , Annual Energy Outlook 2013, 15. april 2013.
  24. ^ Geotermisk 101: Grunnleggende om produksjon og bruk av geotermisk energi s. 5 og 7. Arkivert 6. mars 2009 på Wayback Machine
  25. ^ "Nytt geotermisk datasystem kan åpne opp reserver for ren energi" . Scientific American , William Ferguson 25. februar 2013
  26. ^ McFarland, Ernest L. "Geotermisk energi." Macmillan Encyclopedia of Energy. Ed. Ed John Zumerchik. Vol. 2. New York: Macmillan Reference USA, 2001. 572-579. Gale Virtual Reference Library. Internett. 9. oktober 2009.
  27. ^ Raser Technologies- Hvordan fungerer modulær geotermisk kraftgenerering Arkivert 2011-07-03 på Wayback Machine
  28. ^ "Alternative energikilder." UXL Encyclopedia of Science. Ed. Rob Nagel. 2. utg. Detroit: UXL, 2007. Studentressurssenter gull. Internett. 9. oktober 2009.
  29. ^ Lawrence Berkeley National Laboratory, The Geysers
  30. ^ Arnórsson, Stefán (2004). "Miljøpåvirkning av utnyttelse av geotermisk energi" . Spesielle publikasjoner . The Geological Society of London. 236 : 297–336. doi : 10.1144/GSL.SP.2004.236.01.18 . Hentet 2013-09-23 .
  31. ^ http://www.staradvertiser.com/2018/05/27/breaking-news/lava-speeds-up-takes-aim-at-puna-geothermal-wells/

Eksterne linker