文/Ken Silverstein
石油公司Hathaway LLC正(zheng)在做一件事——利(li)用集中的(de)太陽能來提高石油的(de)采收率。
天然氣一直以(yi)來(lai)(lai)都(dou)是增加(jia)石(shi)(shi)油(you)產量的傳統(tong)能源。但在這種情況下,太陽(yang)能被(bei)用來(lai)(lai)產生(sheng)蒸(zheng)汽(qi),然后將蒸(zheng)汽(qi)注入油(you)井,使石(shi)(shi)油(you)松動。與此同時,這些能量也可以(yi)儲存在地下巖石(shi)(shi)中,形成(cheng)一個可以(yi)按(an)需運行的巨(ju)型地熱電(dian)池。
“這項(xiang)技術將現有油井變成(cheng)了(le)清潔(jie)的(de)能(neng)(neng)源發(fa)電(dian)機,”總(zong)部位(wei)于(yu)圣地亞(ya)哥的(de)Hyperlight Energy公司首席執行官John King在接受筆者采訪(fang)時表示。“其潛(qian)在的(de)儲能(neng)(neng)能(neng)(neng)力(li)可能(neng)(neng)超過加州所有天然(ran)氣發(fa)電(dian)廠的(de)發(fa)電(dian)量。可以(yi)說(shuo),這項(xiang)技術是(shi)帶開關(guan)的(de)太陽能(neng)(neng)發(fa)電(dian),因(yin)為我們可以(yi)選(xuan)擇一次(ci)運行幾天或幾周。”
“這樣(yang)采集(ji)(ji)到的(de)石(shi)油并非來(lai)自(zi)任(ren)何不(bu)好的(de)地方,”King補充(chong)說(shuo),“但(dan)是當石(shi)油被采光(guang)以后,它(ta)將留下(xia)一個現成的(de)基礎設(she)施。這比傳(chuan)統的(de)集(ji)(ji)中(zhong)式太陽能(neng)更有(you)價值,因為后者沒(mei)有(you)那么大(da)的(de)儲(chu)能(neng)容量。使(shi)用這種巖石(shi)完全改變了我們能(neng)做的(de)事情。這是一份持續(xu)不(bu)斷(duan)的(de)禮物。”
Hyperlight公司(si)正(zheng)在(zai)加州貝克爾斯菲爾德(Bakersfield)的Hathaway公司(si)的油(you)田(tian)基地建造(zao)第一個試點(dian)裝置,名為“構(gou)造(zao)太陽阿爾法(fa)”(Tectonic Sun Alpha)。該裝置有(you)7口活躍的油(you)井,并將使用(yong)6兆瓦的集(ji)中太陽能來提高石油(you)采收率。多余的能量也會在(zai)巖石中儲(chu)存(cun)數月之(zhi)久。該技術(shu)適用(yong)于沉積地層(ceng),即能保持熱量的海綿狀沉積物。在(zai)北美,大約3%-4%的強化油(you)井采油(you)點(dian)具有(you)這(zhe)種潛力。
據稱,該技術的容量(liang)系(xi)數(shu)為(wei)80%。相比(bi)之下(xia),使用電池來儲存(cun)多余電力的風(feng)能(neng)和太陽能(neng)發電容量(liang)系(xi)數(shu)僅為(wei)33%左右。但這種儲能(neng)能(neng)力大約每四(si)個小時釋放一次(ci)能(neng)量(liang)。
這(zhe)一(yi)切都是在加(jia)(jia)州最近的提(ti)案(an)要(yao)求的背景下進行的:該提(ti)案(an)要(yao)求加(jia)(jia)州采(cai)用(yong)11,500兆瓦(wa)的可再(zai)生能源,包括1,000兆瓦(wa)的新興或剛起步技術。與此同(tong)時,根據加(jia)(jia)州自然(ran)保護部(California Department of Conservation)的說(shuo)法,加(jia)(jia)州的石油(you)工業有超(chao)過(guo)10萬口(kou)油(you)井,而(er)這(zhe)些(xie)地方都將有利于(yu)這(zhe)種雙重能源的使(shi)用(yong)。一(yi)旦強化采(cai)油(you)活動(dong)停止,集中太陽能發電(dian)廠仍然(ran)可以向電(dian)網(wang)輸送電(dian)力。
“這(zhe)項(xiang)技術并沒有改變(bian)地下的(de)石油儲量,”King說(shuo),“但這(zhe)為石油公司提供了第二(er)個(ge)收入來源:它們在(zai)現有業務中增加了太陽能,并降低(di)了碳(tan)排(pai)放強度。”
正在用于強化采油的集中式太陽能發電。圖片來源:HYPERLIGHT ENERGY
不過,加州的立法(fa)人(ren)員對此仍有疑問。也(ye)就是說,加州希(xi)望到(dao)2030年減少40%的溫室氣體排放,到(dao)2045年實現凈(jing)零排放。當大(da)多數人(ren)想到(dao)提高(gao)石油采收率時,首先想到(dao)的是利(li)用二氧化碳(tan)——在地下捕獲和儲存熱阱(jing)釋放物的能力。
不得(de)不說,這是一(yi)把雙刃劍:首先,它(ta)一(yi)直以來(lai)的(de)(de)費(fei)用不菲,其次,它(ta)被用來(lai)增加(jia)(jia)石油產量,從而(er)會增加(jia)(jia)二(er)氧化碳的(de)(de)排放水(shui)平。但是King警告說,太陽能(neng)和(he)二(er)氧化碳是不同的(de)(de)能(neng)源,不能(neng)把兩者混為一(yi)談。就集中式太陽能(neng)發電和(he)石油生(sheng)產而(er)言,只有極(ji)少數的(de)(de)地(di)質表面適合這樣的(de)(de)做法(fa)。
他補(bu)充說,利用集中的太(tai)陽能(neng)從地下回收(shou)石油不會影響石油消(xiao)費。它(ta)所做的是使石油的開發過(guo)程(cheng)脫碳(tan),并為石油公司(si)提供另(ling)一種收(shou)入來源(yuan)——向電網出(chu)售這種無(wu)碳(tan)電力(li)的能(neng)力(li)。的確(que)(que),建立集中式太(tai)陽能(neng)發電廠和渦輪機(ji)發電確(que)(que)實需要前期資本(ben)。但是,其余的基(ji)礎設施已經到位(wei)了(le)。
2011年,雪佛龍公司(si)(Chevron Corp.)和BrightSource能(neng)源公司(si)在加利福尼亞州(zhou)弗雷(lei)斯諾縣(Fresno County)的(de)Coalinga油田(tian)安裝了一(yi)個29兆瓦的(de)太(tai)陽能(neng)-蒸汽轉換設備。2013年,GlassPoint太(tai)陽能(neng)公司(si)和阿曼石(shi)油開(kai)發公司(si)(Petroleum Development Oman)也(ye)在中東地區開(kai)展(zhan)了一(yi)個類似的(de)提高(gao)石(shi)油采收率的(de)項目。
“主要(yao)的(de)投資對象是(shi)太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)(neng),”King說,“但如果你從頭(tou)開始,太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)成(cheng)本將只是(shi)零(ling)頭(tou)。“這些熱電池——也就是(shi)地表(biao)下的(de)巖石(shi)——相當(dang)于10萬個特(te)斯(si)拉(la)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)墻的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)存(cun)儲,也相當(dang)于一家生(sheng)產(chan)電池存(cun)儲的(de)千兆工(gong)廠一年的(de)產(chan)量(liang)。一面特(te)斯(si)拉(la)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)墻售價1萬美元,而這個石(shi)油油田將免費獲(huo)得10萬個像這樣的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)。
他還補充說(shuo):“我(wo)們將尋(xun)找(zhao)具有合(he)適地(di)質(zhi)條件(jian)的(de)(de)地(di)點。沒有技術上的(de)(de)理由說(shuo)這種技術不能(neng)用于沉積地(di)層(ceng)。我(wo)們希望首先在所有強化采油現場進行(xing)示(shi)范,但可(ke)以肯定(ding)的(de)(de)是,廢棄的(de)(de)煤場可(ke)以重新利用集中太(tai)陽(yang)能(neng),”盡管(guan)從地(di)質(zhi)角度來看,這些煤場可(ke)能(neng)不適合(he)將多余的(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)儲存在地(di)下。
如果集中(zhong)式(shi)太(tai)陽(yang)能(neng)發電(dian)示(shi)范(fan)項目能(neng)在加州的(de)(de)哈撒韋油(you)田(tian)實(shi)現其(qi)承諾,那(nei)么其(qi)潛力可能(neng)是深遠的(de)(de)。雖然一些人可能(neng)會對(dui)更多的(de)(de)石油(you)開發感(gan)到畏懼,但這(zhe)里(li)關注(zhu)的(de)(de)重點應該是公用事業規(gui)模(mo)的(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)和長(chang)期(qi)能(neng)源存儲的(de)(de)發展——這(zhe)兩者(zhe)都(dou)對(dui)實(shi)現凈零排(pai)放目標至關重要。
本文作(zuo)者為福(fu)布斯(si)資深撰稿人(ren),文章內容僅代表作(zuo)者本人(ren)觀點。