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地熱井開發(fā)施工中的風險規(guī)避

2020-08-14 21:38:53 地熱井

地熱井開發(fā)施工中的風險規(guī)避

   熱井施工關(guān)鍵的問題是如何從地球內(nèi)部提取出熱量,但是地熱能開發(fā)并不總是沒有風險,那么如何安全地開發(fā)地熱能也應(yīng)該引起足夠的重視。例如,在地熱開發(fā)項目初期的資金風險,包括勘探風險,鉆井風險和電力設(shè)施建設(shè)風險;在開采過程中可能會出現(xiàn)地震的風險等。簡而言之:地熱井開發(fā)也存在風險。


01

地熱井項目初期資金風險

       對于投資者或開發(fā)商來說,地熱井項目將帶來巨大的利益,但是像任何能源開發(fā)一樣,地熱項目也存在風險。任何誠實的能源開發(fā)商都會承認,并非一切都按計劃進行,也不是一切都在預(yù)算之內(nèi)。地熱井的一個大問題是前期的資本風險,包括:勘探風險,鉆井風險和電力設(shè)施建設(shè)風險等。地表勘測和勘探鉆探的初始成本是風險和成本較高的地方。雖然政府有時是唯一有能力承擔全部費用和這些初始費用的風險的實體。但是,還有其他方案可以改善項目的總體可行性和盈利能力,同時還可以激勵地熱開發(fā)商也承擔一些風險。這就是成本分擔鉆井降低風險的方法。

       分擔成本的鉆探方法成功地增加了私人投資,并在一些國家降低了資源風險。試圖讓私營部門參與的情況下,這種方法已將風險資本調(diào)集到地熱井勘探。ESMAP報告中提到分擔費用的鉆取通常采用以下兩種形式之一:   

     1.在公共部門和私營部門之間分擔費用的勘探鉆探。在這種情況下,政府將通過提供一部分高成本早期勘探所需的風險資本來提供協(xié)助。這樣做的目的是在開發(fā)商減少了因資源風險導致的項目失敗風險的基礎(chǔ)上,利用私人來源的剩余資金。

     2. 主導的勘探鉆探,以便利后來的私人項目開發(fā)。在這種情況下,政府機構(gòu)可以進行公共資助的地面勘測和勘探鉆探以降低資源風險,從而促進私營公司進入該項目的其余領(lǐng)域,例如電廠建設(shè)和運營。

      通常將通過贈款提供分擔費用的激勵措施,以鼓勵私營部門的參與。如果項目失敗,政府和私人開發(fā)商將分擔風險,但同時增加了雙方使項目成功的動機。

        地熱井內(nèi)部的成本分攤首先在日本成功實施,并且是地熱能源在日本成功的重要催化劑。在墨西哥,能源改革使國家電力公司(CFE)能夠與私營部門合作,減少兩家公司在勘探階段所面臨的財務(wù)風險。分擔費用的主要好處是,它大大促進了該部門的發(fā)展。成本分攤已被廣泛使用,并已用于:哥斯達黎加,薩爾瓦多,危地馬拉,尼加拉瓜,印度尼西亞,菲律賓,新西蘭,美國,土耳其,肯尼亞和澳大利亞。

02

地熱井開發(fā)和儲層增產(chǎn)中地震風險

       地震活動一直是地熱能源開發(fā)中的一個大話題,在刺激儲層以增加滲透率或人為地建立儲層的方法中,在高壓下大量注入水。通過這種水力刺激,地下會發(fā)生振動。這引起地表具有一定的地震感。

      對于如何減少地震風險的問題,《地球物理研究快報》較近發(fā)表的一項新研究,Bentz及其同事分析了一系列過去和現(xiàn)在的激勵項目的地震活動性的時間演變和較大觀測矩幅度的增長。他們的結(jié)果表明,研究的大多數(shù)增產(chǎn)措施揭示了注入的流體量或水力能量與累積地震矩之間存在明顯的線性關(guān)系。對于大多數(shù)研究的項目,這些觀測結(jié)果與現(xiàn)有的物理模型非常吻合,后者可以預(yù)測注入的流體量與誘發(fā)事件的較大地震矩之間的關(guān)系。這表明,在大多數(shù)情況下,至少在延長的注入周期內(nèi),地震活動是由穩(wěn)定的,受壓力控制的破裂過程導致的。這意味著可以通過改變注入策略來管理誘發(fā)的地震活動性和震級。

       瑞士地震局和蘇黎世聯(lián)邦理工學院正在努力使用新軟件和超級計算機的計算能力使地熱開發(fā)更加安全,該方法可用于在水力刺激過程中實時預(yù)測是否會在接下來的過程中發(fā)生明顯的地震。由SED開發(fā)的基于巖石物理學的所謂“高級交通信號燈系統(tǒng)”使之成為可能,該軟件在高性能計算機上進行分析。地震檢波器測量井眼周圍的地面振動,這是發(fā)生明顯地震的可能性的指標。然后,超級計算機根據(jù)預(yù)期裂縫的數(shù)量和類型,巖石中的摩擦和張力,在數(shù)百萬種可能的情況下運行。較后,可以過濾出較能反映地下情況的場景。

03

地熱井的水未按規(guī)定回灌產(chǎn)生的地面沉降風險

          地熱井抽水地熱資源往往埋藏深度大、補償緩慢、再生速度不快,地熱井的大量集中開采會使熱田地熱井水位下降形成地面沉降和人為意義上的資源“匱乏”,而且地熱水的隨意排放對水土及大氣造成污染。為了解決地熱資源的可持續(xù)發(fā)展,同時避免環(huán)境污染和地面沉降問題,較有效的途徑就是實現(xiàn)回灌。

          目前國內(nèi)外已經(jīng)具有了相對成熟的地熱井回灌技術(shù),包括真空回灌,壓力回灌等。地熱尾水回灌已經(jīng)是地熱開發(fā)中比較常見的技術(shù),這里不做贅述。

04

地熱井水化學污染風險

       從地熱井尾水的水質(zhì)評價看,供暖地熱尾水水質(zhì)變化不大,水化學類型為Cl-Na型,屬咸水,地熱尾水中總硬度、錳、氯化物、硫酸鹽溶解性總固體、總β放射性等超標,不適宜飲用、農(nóng)田灌溉用水,因此,尾水的直接排放,對地表水及土壤有一定的污染。另一個方面是熱泵送的水中可能包含輕放射性顆粒。有關(guān)的顆粒較終進入設(shè)備頂部的過濾器中。

05

地熱井泄露風險

      一些案例顯示一些較舊的地熱井的壁厚會由于腐蝕而迅速減小,這可能導致泄漏。地熱公司對地熱井進行定期正確的監(jiān)護和維修是十分必要的。

       在能源轉(zhuǎn)型方面,地熱能是一個有前景的行業(yè),在行業(yè)整體上升的情況下,媒體的注意力仍然過多地集中在地熱能的可持續(xù)性以及2050年實現(xiàn)低二氧化碳的道路上。對于風險則很少關(guān)注。地熱行業(yè)仍然存在著亟待解決的棘手問題,如開發(fā)過程中不遵守法律法規(guī),安全意識不強,缺乏專家人員和經(jīng)驗等諸多問題,因此地熱行業(yè)不僅需要強大的政策支持和資金支持,監(jiān)管體系也必須到位。在地熱領(lǐng)域中,只有充分地了解風險,有效的監(jiān)管,正確的技術(shù),專業(yè)的知識和融資才能使地熱能成為可持續(xù)和安全的替代方案。


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