地下能源储存:支持过渡到零碳排放

最近英国政府承诺到2035年减少78%的碳排放承诺的一部分的国家的零碳排放到2050年(苏格兰的目标要达到这一目标五年前在2045年)。

英国已经取得了重大进展。所产生的电力可再生能源的份额(主要是风能和太阳能)目前为43%,比十年前增长了三倍,和煤炭通常提供了不到百分之二的发电量:2020年有超过5000 coal-free小时的一代。不过有一种说法,艰苦的工作现在开始,difficult-to-decarbonise地区工业、家庭取暖和运输需要解决。这些用户的能源需要重大改变他们的“照常营业”和新技术,利用自然地下资产储存能量需要进一步支持脱碳的努力。

一个众所周知的问题一些可再生能源,包括潮汐能、风能和太阳能,是断断续续的:涡轮机将在平静的日子里和太阳能农场不需要太阳发电。此外,多余的能量可以产生极难存储供以后使用。地质可以提供新颖的方式来存储能量,有助于提高可再生能源在能源市场的份额。

洞穴存储

英国是幸运的,有天然岩盐的床(溶)——例如,在柴郡,潜力,兰开夏郡和北和爱尔兰海。

岩盐是一种非常有用的物质。溶性和极低的渗透性,可以包含气体。大蛀牙可以开发建立在床的岩盐开采技术,即解决方案,已经使用的合成空间用于存储天然气自1960年代以来,规模要小的多,自1972年以来,氢的储存。

水溶开采的洞穴可用于存储多余的风能和太阳能通过压缩空气;这就是所谓的压缩空气能源储存(压缩空气蓄能)。能量可以存储在这样长的时间比传统电池。压缩空气蓄能技术已经证明在一些世界各地,我们认为英国地质学是合适的在几个方面来支持计划在英国。当空气被压缩,压缩热可以存储和使用后加热的空气释放从洞穴到驱动涡轮机发电。

一个特定的研究领域,英国地质调查局正在岩盐的完整性,气体在洞穴可新利体育竞技能填满,把速度更快的速度和更大的压力变化比目前天然气存储操作。这将允许增加大量的氢存储和使用。特别是,层状岩盐的属性,泥岩和其他不溶性物质与岩盐层间的权力更替,正在接受调查。

氢

氢有可能生产无碳足迹从范围广泛的材料,如天然气、生物质和某些类型的浪费。是否由电解或蒸汽甲烷改革(相关的二氧化碳产生可以捕获和存储),氢可以融入现有的天然气网络供国内使用,发电,或者作为燃料电池汽车和卡车。

目前储氢选择地下的水溶开采的洞穴。然而,这是局限于地区岩盐矿床内合适的深度和厚度的洞穴可以开发。作为工业的一部分,脱碳(IDRIC)研究和创新中心,英国地质调查局正在研究是否储氢在多孔岩石,如砂岩、可能是可行的和在什么条件下自然地质可能存在的障碍这种类型的存储新利体育竞技。如果存储多孔岩石的可能性是存在的,没有损失的质量或数量的储存气体,然后在英国很多地区目前没有明显的地下存储选项可能成为潜在的基岩储氢的网站,包括伦敦,苏格兰威尔士南部和中部。

蓄热器

多孔岩石也有潜力作为存储的热量通过所谓的含水层热能存储(机台)。这样热存储,存储在孔隙流体加热,有可能捕获产生多余的热量从工业过程或房屋,然后可以使用地点或时间,当热是必需的。

机台的效率方案受到基岩的组成,结构元素和属性的封闭层。这些方面将由英国地质调查局研究科学家在英国柴郡Geoenergy天文台E新利体育竞技PSRC-funded研究项目的一部分。

关于作者