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?? 由美國勞倫斯伯克利國家實驗室科學家領導的一個研究小組，希望成為世界上首個利用二氧化碳通過地熱發電的團隊，他們還希望將二氧化碳永久存儲到地下。這個研究小組早些時候得到美國能源部500萬美元的資助開始設計和測試這項技術。伯克利實驗室地球科學部表示，這是利用地熱加熱二氧化碳來進行發電的首個項目。 研究人員的想法是將二氧化碳注入到地下三公里125℃的沉積層。在這些條件下，二氧化碳成為超臨界狀態，這意味著它同時具有液態和氣態屬性。然后，二氧化碳被抽回地面，推動汽輪機，利用熱力發電。接著，再將二氧化碳注入到地下循環利用。隨著時間的推移，有一部分二氧化碳也會永久封存到地下。更多的二氧化碳會不斷注入到系統中驅動汽輪機轉動。
這項技術可以幫助抵消地質碳封存的成本。地質碳封存是一項很有前途的減緩氣候變化的戰略，包括捕獲大型固定排放源的二氧化碳并注入到地下。這樣可以使化石燃料燃燒而不會釋放溫室氣體到大氣中，但是，這項技術成本昂貴。而且封存碳需要耗費大量的電力，包括大型的泵和壓縮機，他們開發的這項技術可以利用發電來降低其成本。這個方法還提供了一個挖掘地熱能的新方法。十多年來，伯克利實驗室的科學家和其他理論認為，超臨界的二氧化碳可以用來代替水。他們的工作表明，利用超臨界的二氧化碳從地下采熱比水更好。但一直沒有人嘗試這樣做。 在項目的第一階段，俄亥俄州Echogen電力系統公司將設計一種汽輪機來處理夾雜著碳氫化合物和水（在地下階段產生）的超臨界二氧化碳。得克薩斯大學奧斯汀分校的科學家將分析整個壽命過程中對環境的影響。伯克利實驗室的科學家將利用數值模型來預測隨著時間的推移，儲層中將如何滲透越來越多的二氧化碳。他們還將結合Echogen公司的輪機模型，通過耦合儲層模型來確定從二氧化碳可以抽取多少能量。 在項目的第二階段，研究組將建立和測試輪機。如果順利，他們將在“東南地區碳封存伙伴關系”框架下的Cranfield地區通過一次中試規模的測試來運行該輪機。Cranfield地區地下三公里深的儲層已經被證實是個理想的碳封存場地。測試所需的基礎設施都已經到位，包括注射井和生產井。二氧化碳將通過得克薩斯州Denbury資源公司經營的管道輸送。 目前，確定這項技術能夠為美國產生多少電力還為時尚早，這取決于碳捕集與封存運行規模以及能夠加熱和儲存二氧化碳的儲層的可利用性等。該技術還將處理常規地熱能源系統所面臨的一個共同問題：注入到這些系統中的5%～10%的水由于通過孔隙空間而流失。在這種情況下，必須補充更多的水，這樣可能會用到備用不多的市政用水。這種方法是想讓一部分二氧化碳得到封存。他們的方法是通過一種漸進損失的方法來封存發電廠排放的二氧化碳，而不是排放到大氣中。示范計劃就是要首次證明在減少溫室氣體排放的同時可以利用地熱能產出清潔的基荷電力。（摘編自《先進能源科技動態監測快報》） |
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伯克利實驗室嘗試CO2封存同時利用地熱能發電技術
發布時間：2011-09-21
來源：國家能源局能源節約和科技裝備司
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