能源发展的故事
注册，以保持最新的创新和塑造我们行业的未来的人。
1904年，地热首次在意大利使用。近年来，地热一直是一种持续且不断扩大的能源。根据国际可再生能源机构(IRENA)的数据，全球地热能从2010年的约1000万千瓦稳步增长到2020年的约1500万千瓦。预计到2030年，这一装机容量将增加近一倍。那么，地热能是什么，它是如何工作的，为什么它对我们很重要?
1.简单地说，什么是地热能，地热能的用途是什么?
地热能是来自地球地下的热量。它包含在地壳下的岩石和流体中，可以在很深的地方找到，也可以在很浅的地方找到，比如地球上炽热的熔融岩石，岩浆。为了利用地热能发电，人们(平均)要在地下水库中钻一英里深的井，以获得蒸汽和热水，然后用这些水驱动与发电机相连的涡轮机，产生能量和热源。
例如，在欧洲，地热能被用于集中供暖解决方案，在法国或德国．在荷兰，它也被用来为巨大的温室供暖(想想出口到欧洲各地的郁金香和西红柿)，目的是为了抵消从俄罗斯进口的天然气。在世界各地的其他应用中，根据井水或蒸汽的温度，可以将其用于可再生能源发电。
为了发电,地热流体可以直接使用在汽轮机产生流体的过热蒸汽,可以直接发送给轮机或液体在高压力和温度,蒸发后被发送到涡轮机。
然而，如果流体温度较低，则无法使用蒸汽轮机有机兰金循环(ORC）可用于发电。因为过热的蒸汽不那么常见，所以较低的温度地热资源是，兽人能够在全球范围内的其他地区用于地热发电。在这种情况下，地热流体在二进制循环中被利用，将其热量转移到工作流体（通常是光烃），然后在涡轮膨胀机中膨胀以产生电力。然后将地热流体重新注入地面，没有与大气接触，零泄漏解决方案．
与其他可再生能源相比，它的独特优势在于它可以一直使用。是阴天还是不刮风都没有关系。一旦它上线，它就会一直上线。作为一种清洁无污染的能源，它可以用于任何需要电力的应用。
2.这些地热能的应用并不新鲜:为什么现在又重新引起了人们的兴趣?
一系列因素促成了最近对地热能的利用。
从世界的角度来看，对地热能的浓厚兴趣始于2015年的《巴黎气候协定》，当时许多国家承诺采取行动减少碳排放，增加可再生能源的使用，并在2050年前减少排放。
这意味着政府将增加资金支持地热能源开发等项目，直接影响新项目和技术开发。
从那时起，石油和天然气行业，在钻探这样的井，抽送和运输“燃料来源”的现有专家，已经致力于帮助降低风险的项目，最终使地热更加经济和风险更低。
对于地热应用程序的生命周期来说，最大的挑战是高昂的前期资本成本。一个地热项目要继续进行，经营者实际上在一开始就支付了30年的能源。与能源产出相比，其余的运营成本相对较小。自《巴黎气候协定》签署以来，随着人们对气候变化的兴趣重新燃起，许多新技术被开发出来，从而降低了成本。
因此，政府的举措、社会对绿色能源的支持，以及油田服务公司开发的适应性技术(首先是页岩勘探，更具体地说是地热)的结合，帮助缓解了这些高昂的前期成本，使其成为可行的能源，并有可能在地方层面取代化石燃料的使用。然而，由于大量投资，进入壁垒仍然很高。
必须指出的是，有大量的互补技术和技能正在从石油和天然气转移到地热。虽然地热并不新鲜，但在过去20年商品价格波动的情况下，地热一直在与碳氢化合物“竞争”，类似于兄弟竞争。自巴黎协议签署以来，为了更可持续的地方能源安全/自给自足的需要，欧洲各国政府目前正积极推动地热项目的发展。
在亚太的“火环”或非洲等其他地区，新兴经济体可能仍在使用动物粪便或木材取暖，地热能提供了一种昂贵但具有竞争力的全天候解决方案。在这种情况下，它可以与碳氢化合物竞争，因为当地的石油和天然气基础设施往往不存在或欠发达的地区。
3.是否有其他因素可以降低采用的障碍?
不同资源的地质条件不同，有时为了满足项目的经济需求，可能会以低于预期的流量或产量钻井。
在本文中，我们关注的是传统的地热能:在钻一口井的地方，油藏中有足够的压力和足够的水来生产流体。它要么是液体，要么是蒸汽，或者是想变成蒸汽的液体我们把它保持在压强下以使它处于单相有时对于低焓或低温度的系统。如果压力和温度足够高，就像在亚太地区，产生非常热的蒸汽并按原样使用更有意义。欧洲就是一个例子在那里我们可能得到高于沸点的温度并且保持在一个单一的阶段。如果有现成的井眼，项目的成本将大大降低，并在经济上可行。
一个地热项目的钻井建设成本可能占总项目成本的40 - 50%，钻井是其中的主要部分。
因此，作业者都在寻求提高钻进速度、提高机械钻速、降低干井风险的解决方案。在欧洲，一些政府正在为运营商提供保险，防止他们钻干洞，反过来鼓励勘探以促进地热增长。
4.地热是如何从自然火山地区转移到其他地方的?这对未来的发展机遇意味着什么?
传统的地热开发活动和市场一直围绕着“火圈”:即整个太平洋沿海地区，在亚洲，从加利福尼亚海岸一直延伸到智利;是火山活动的代名词。
除了在自然火山地区开展的传统项目外，由于技术和项目经济的变化，人们对地热的兴趣重新燃起，还有令人兴奋的新形式。一种是增强型地热系统(EGS)和高级地热系统(AGS)。
该市场的增长将不仅来自传统设备，还包括EGS、AGS、井下热交换器等。然而，到目前为止，EGS/AGS领域的项目更多的是实验性的，而不是盈利性的。然而，市场和技术预测表明，到2050年，EGS和AGS将占新项目的40%。
欧洲市场就是一个如此吸引人、充满活力的例子。荷兰可能没有火山，但地热发电的增长率几乎是指数级的，这是基于荷兰政府为未来十年制定的公开的地热总体规划;利用温度在90到110摄氏度之间的低温地热系统。这种不排放热量的可再生能源被用来为温室提供动力，并开始出现在德国、瑞士、法国和丹麦等地，因为钻探这样的井现在变得成本比较低。
5.石油和天然气行业的技能和技术能否转化为地热应用?
贝克休斯(Baker Hughes)等专门从事油气勘探、运输和加工的能源技术公司，在引领“地热大勘探”方面处于独特的地位。技术和专业知识，以及积极参与专业团体，如SPE，地热上升,国际地热协会起着关键作用。
从石油和天然气到地热的技术部署是非常适用的，包括类似领域的专业知识，例如地质和机械工程，以及数据科学。随着优先次序的变化，如何最好地利用这一机会的行业人才正在被考虑。
地热对油气应用提出了非常相似的挑战，只是参数不同。例如，虽然商品是水而不是油，但水很热，也处于压力之下;对于油气行业来说，安全考虑是很自然的，HSE是第一位的;腐蚀缓解和管理也是当今油气设备制造、维护和材料科学的关键组成部分，与地热有关。
为了使地热井钻探活动在长期内更具成本效益，随着市场的发展，需要采用“工厂”井的方法，类似于过去10年页岩勘探的经验教训。拥有全球业务的油服公司目前能够支持并参与美洲和亚洲地热市场的某些应用扩展，而其他小型钻井承包商可能会为欧洲、土耳其等地的低温/大孔径井提供利基服务。
作为一家能源技术公司，贝克休斯通过广泛的投资组合为地热市场带来了独特的价值主张，使其能够获得油田服务技术和专业知识，并结合旋转设备和数字解决方案。从地下储层和可行性分析，到油井建设，再到地热发电涡轮技术的应用，这意味着在水库模拟和涡轮结构之间建立了直接的联系——这将缩短涡轮开发周期，并通过对井和涡轮设计的总体优化降低项目成本。地热能市场是一个动态的、不断发展的市场，贝克休斯也在这一领域进行竞争和创新。
