Энергетические ресурсы Австралии к 2025 годуГеотермальная энергия

Ресурсы горячего осадочного водоносного горизонта (HSA)

Горячие осадочные водоносные горизонты (HSA) неглубокие (менее 3 км) и обычно обладают хорошей естественной проницаемостью, при условии, что отложения не подверглись метаморфизму. Запасы HSA в Австралии могут быть значительными, поскольку осадочные бассейны с эффективными водоносными горизонтами покрывают большую часть австралийского континента. Однако известно, что лишь несколько бассейнов имеют достаточно высокие геотермальные градиенты для применения HSA при более высоких температурах, таких как выработка электроэнергии. К ним относятся бассейн реки Отуэй (Южная Австралия, штат Виктория), бассейн реки Гиппсленд (Виктория), бассейн реки Перт (Западная Австралия), северный и южный Карнарвонские бассейны (Западная Австралия) и Большой Артезианский бассейн (ГАБ; Квинсленд, Новый Южный Уэльс, Южная Австралия и Северная территория).

Глубоководные высокотемпературные запасы HSA были протестированы в двух местах: в бассейне Отвей в 2010 году (скважина Salamander 1 компании Panax Geothermal Pty Ltd) и в бассейне Купер в 2011 году (скважина Celsius 1 компании Geodynamics Pty Ltd). В обеих скважинах измерялись высокие температуры, но ни в одной из них не был достигнут достаточный дебит воды (Бадд и Гернер, 2015). Риск неудачного бурения скважин может быть снижен благодаря усовершенствованному 3D сейсмическому картированию, моделированию ресурсов и внедрению подхода к составлению карт с использованием игрового фарватера для определения областей, где, вероятно, будет наблюдаться оптимальное качество водоносного горизонта/коллектора (Южноавстралийский центр исследований геотермальной энергии, 2014). Можно сделать вывод, что глубоководные резервуары HSA не были должным образом протестированы в Австралии.

Расширенные ресурсы геотермальной системы (EGS)

Собранные данные о прогнозируемой температуре на глубине 5 км позволяют предположить, что на австралийском континенте есть значительные районы, где температура превышает 200°C на этой глубине. Считается, что такая температура является технически осуществимой для производства геотермальной электроэнергии. Таким образом, Австралия потенциально может располагать нетрадиционными геотермальными энергетическими ресурсами мирового уровня (Budd et al., 2008).

Глубоководные высокотемпературные источники EGS были протестированы и подвергнуты гидравлической стимуляции в двух местах в Австралии на глубинах более 4000 метров. В бассейне Купер компания Geodynamics Pty Ltd в 2012 году разработала проект Habanero, а к востоку от хребтов Флиндерс компания Petratherm Pty Ltd в 2009 году пробурила скважину Paralana 2. Проект Paralana не был завершен, поскольку не было достаточных средств для бурения второй скважины в трещиноватом коллекторе. Можно сделать вывод, что глубоководные коллекторы EGS еще не прошли надлежащие испытания в Австралии. Однако значительные технические разработки EGS за рубежом позволяют предположить, что эта технология все еще может иметь значительный потенциал для Австралии.

Потенциальной альтернативой EGS для производства электроэнергии являются современные геотермальные системы (AGS). AGS отличается от EGS тем, что они представляют собой системы с замкнутым контуром, в которых жидкости не проникают в горную породу из одной скважины в другую. Технология работает аналогично GSHP, за исключением более жарких условий и использования значительно более длинных стволов скважин (Министерство энергетики, 2024 г.). Возможно, наиболее заметным геотермальным проектом с замкнутым циклом является демонстрационный проект Eavor Technologies в Германии. Проект включает в себя четыре петли, пробуренные на глубину примерно 4-5 км, и, по оценкам, в 2027 году они будут вырабатывать 8 МВт электроэнергии.

Геообменные и другие теплообменные ресурсы

В системах геообмена (также известных как наземные тепловые насосы) Земля выступает в качестве источника тепла или теплоотвода, используя разницу температур между недрами и атмосферой. Температура Земли, находящейся всего в нескольких метрах под поверхностью, гораздо более стабильна, чем температура атмосферы, особенно в сезонном климате. Эти ресурсы не требуют добавления геотермального тепла и, возможно, лучше всего характеризуются повышением энергоэффективности (до 50% по сравнению с обычно используемыми воздушными тепловыми насосами).

Чтобы использовать эти стабильные подповерхностные температуры, вода или другая жидкость закачивается по трубам в грунт для изменения температуры циркулирующей жидкости. Примерами используемых систем являются Сиднейский оперный театр (использующий гавань Сиднея в качестве теплообменника с водяным контуром), деревня Сандаун в Тасмании (использующая накопленные сточные воды в качестве теплообменника) и совсем недавно Австралийский военный мемориал в Канберре. Сооружение в Австралийском военном мемориале является крупнейшей геотермальной системой в Австралии и начало функционировать в октябре 2024 года. Инновационная система с замкнутым контуром основана на 32 км вертикальных скважин, пробуренных на глубину до 150 м, и более чем 130 км трубопроводов, которые образуют подземный теплообменник, обеспечивающий комбинированное отопление и охлаждение мощностью 7850 кВт с помощью высокоэффективных чиллеров и тепловых насосов.