Sage Geosystems, Source géothermique du gène suivant entraîné par la pression de la Terre

Cindy Taff est PDG et co-fondateur de Sage Geosystems. L’entreprise a été fondée en 2020 et développe des technologies de stockage d’énergie et géothermique au plus profond du sol et au-dessus des températures de 170 ℃ degrés.

L’équipe Sage Geosystems a plus de 200 années combinées dans l’industrie pétrolière et gazière avec une expérience de réalisation de projets majeurs, notamment des schistes profonds, arctiques et uconventionnels. La société a son siège social à Houston, au Texas. Visitez pour plus d’informations www.sagegegosystems.com. Des informations sont disponibles ainsi que Vidéos. Ce qui suit est une interview avec Cindy Taff.

1. Sage appelle sa technologie géothermique de prochaine génération “Press Geothermal”. Pouvez-vous expliquer ce que cela signifie et comment il diffère des autres technologies géothermiques de nouvelle génération?

La géothermie pressée utilise à la fois la chaleur et la pression du sol pour générer plus de puissance. En utilisant l’élasticité naturelle de la roche, nous pouvons apporter de l’eau chaude à la surface sans pompes. Contrairement aux approches traditionnelles, nous maintenons la pression dans le système plutôt que de la ventiler à la surface, et nous maintenons des fractures ouvertes avec une pression au lieu d’ajouter des formes de brodidité telles que le sable ou le bouchon. Ces innovations réduisent la friction et la perte d’énergie, ce qui augmente l’effet net de 25 à 50% par rapport aux autres technologies géothermiques de nouvelle génération.

2. Le concept géothermique de la pression de la sauge est un souffle et un souffle dans deux puits synchronisés. Comment cela marche-t-il?

La méthode de récupération de chaleur basée sur le cycle propriétaire, adaptée de la méthode “Huff-and-Puff” dans le pétrole et le gaz, est conçue pour une extraction d’énergie efficace. Chaque puits a son propre ensemble de fractures (c’est-à-dire que les puits ne sont pas connectés dans le métro comme EGS) et fonctionne dans un cycle répétitif. Dans un puits, l’eau est injectée pendant 12 heures, ce qui étend le réseau de violation pour assurer un contact complet avec la roche chaude et l’absorption de chaleur maximale. Après une courte période d’adoucissement, le processus tourne: la pression naturelle et l’élasticité de la roche repoussent l’eau chauffée à la surface sans avoir besoin de pompes. L’eau chaude traverse un échangeur de chaleur pour chauffer un réfrigérant ou un liquide de travail avec un point d’ébullition bas qui entraîne une turbine pour produire de l’électricité. En basculant entre les puits, Sage permet une production d’énergie presque continue.

3. L’opération dépend de la création d’un réseau de fracture dans la roche sèche chaude, qui est ensuite gonflée avec un “oreiller” d’eau, et 10 à 20% de cet oreiller est à vélo pour récolter la chaleur du sol. Comment la mariée crée-t-elle et comment est le vélo d’eau?

Sage utilise leur fracture de gravité vers le bas propriétaire pour créer le réseau de fracture souterrain. Cette technique utilise un liquide à haute densité, pondéré avec des minéraux lourds tels que le baryt ou l’hématite, pour initier et propager la rupture en utilisant la gravité plutôt que le pompage avec une haute pression. Parce que le liquide est plus lourd, il crée des fractures à une pression de surface inférieure, ce qui rend le processus plus efficace et contrôlé. Cette approche ressemble à Méthodes utilisées pour éliminer les déchets nucléaires. Une fois le réseau de fracture établi, le liquide à haute densité est diffusé et remplacé par de l’eau, qui est ensuite cyclé pour extraire la chaleur, comme décrit ci-dessus.

4. Quelles propriétés du réservoir la méthode de la sage devraient-elles être viables, comme la profondeur, la température, la surpression, la perméabilité de la fracture naturelle? Dans quelle mesure ces classements potentiels sont-ils étendus aux États-Unis? En comparaison, la perméabilité chaude et sèche de la roche à Los Alamos et le projet Forge a une perméabilité extrêmement faible.

La géothermie conventionnelle nécessite une combinaison rare de trois choses: les températures souterraines chaudes, l’eau naturelle (un aquifère) et probablement la perméabilité naturelle pour laisser l’eau couler. Ces conditions ne se trouvent généralement que près des zones volcaniques, telles que celles le long du feu. L’approche thermique de pression du cas élimine deux de ces restrictions. Nous ne faisons pas confiance à la perméabilité naturelle ou à l’eau existante – nous créons notre propre réservoir artificiel et par cyclable de l’eau à travers lui pour extraire la chaleur. Nous sommes spécifiquement destinés à la coupe avec une faible perméabilité (<50 millidarcies), des températures de 170 ° C et évitez les erreurs et les fractures naturelles. En conséquence, notre méthode ouvre de grandes zones de nouveaux domaines au développement géothermique. Aux États-Unis en bas 48 seul, Estimations conservatrices est 13 potentiel géothermique Terawatts jusqu’à 6 km (20 000 pieds).

5. Un couple avec deux puits offre de l’électricité presque continue pendant 24 heures. L’offre de quelques MW peut-elle être entièrement diffusée pendant des jours ou des semaines à la fois?

Oui. La production d’énergie géothermique est disponible quelles que soient les conditions météorologiques. Comme tous les systèmes géothermiques, la technologie de cas éprouve progressivement le déclin thermique, env. 10% sur 5 ans lorsque la chaleur est extraite de la roche. Ce qui rend Sage différemment, c’est notre capacité à briser le même bien en roche chaude vierge tous les cinq ans, en restaurant le flux de chaleur sans avoir à percer un nouveau puits (s).

6. Vous citez la perte d’eau inférieure à 2%. Cette perte par cycle est-elle?

Oui, <2% de perte d'eau est par. Le cycle mesuré sur le terrain et est principalement dû à l'évaporation et à la fuite dans la formation. Pour la production d'énergie géothermique, nous nous attendons à ce que la perte d'eau soit encore plus faible car le système agit comme un cycle de boucle fermé avec une évaporation minimale. Il s'agit d'un avantage majeur par rapport aux systèmes EGS traditionnels, où la perte d'eau est signalée entre 10 et 30%.

7. Comment comparer vos coûts par MWH avec d’autres méthodes géothermiques de nouvelle génération et avec le stockage de batterie Solar PV Plus Grid (BESS)? Comment comparer vos coûts de stockage d’énergie mécanique par MWh avec le stockage de la batterie de la grille (BESS)?

La pression thermique devrait proposer des coûts considérablement inférieurs par jour. MWH que les autres approches géothermiques de nouvelle génération. Les systèmes de boucle fermée sont confrontés à des coûts de forage plus élevés en raison du forage de direction complexe et des puits plus longs. Les technologies EGS perdent l’efficacité des charges de pompe parasite élevées, la ventilation à la surface et la perte d’eau de 10 à 30%.

Lorsqu’elle est associée à l’énergie solaire, le stockage d’énergie de SAG fournit un LCOE mixte de 60-70 $ / MWh pour la génération 24/7, comparable aux batteries solaires plus sans crédits d’impôt. Le stockage mécanique des sages n’est pas destiné à rivaliser avec l’ion lithium <5-timers varighed, men vil overgå batterier i varighed> 5 heures.

8. Quels sont les avantages la méthode Sage par rapport à d’autres méthodes, telles que les chênes en double puits (systèmes géothermiques améliorés) ou des systèmes de boucle fermée?

Par rapport aux EGS, le cas est évité que la nécessité de technologies de forage sophistiquées à haute température, ainsi que la décoration et la distance de bore ne sont pas critiques, et il ne nécessite pas de connecter deux puits avec un réseau de fracture. Il minimise également la perte d’eau (<2% par cycle) et offre 25 à 50% d'effet net en plus, entraînant un coût plus faible par jour. MWH. Par rapport aux systèmes de boucle fermée, l'accès à un grand espace de transfert de chaleur inférieur à une journée par rupture, contre des mois de forage de précision nécessaire pour construire de longues boucles de puits. Cela réduit à la fois le risque de perceuse et le coût.

9. Quelle est la phase / position commerciale des différentes technologies de l’affaire?

La technologie de stockage d’énergie a atteint le niveau de préparation à la technologie (TRL-8), avec une installation commerciale de 3 MW construite, testée et prête à démarrer les opérations au quatrième trimestre 2025 une fois la connexion du réseau terminée. La production d’énergie géothermique est sur un TRL-7, avec sa première usine commerciale prévue pour 2026/2027 dans le cadre de la phase I pour un centre de méta-données à l’est des Rocheuses.

10. prévoyez-vous des applications de sauge d’une bonne paire individuelle (quelques MW) qui fournissent un pont à d’autres fournitures d’énergie massives? Et quel est le potentiel et le coût de nombreux bons couples qui sont mis à l’échelle des besoins des centres de données ou des réseaux électriques (des centaines de MW)?

La technologie géothermique est évolutive en forant plusieurs puits à partir d’un seul coussin, comme le pétrole et le gaz non conventionnels. Pour les projets> 100 MW, comme Meta, nous nous attendons à des coûts entre 60 et 100 $ / MWh, selon l’emplacement et donc la profondeur des ressources géothermiques. L’approche souterraine unique de Case, qui dépend des fractures associées à un seul trou de forage, augmentera notre accès aux ressources surhot-geothermal par rapport aux EGS et à la boucle fermée, qui ajusté et la distance bien percés ne sont pas critiques, éliminant la nécessité d’un équipement de forage à haute température sophistiqué. La géothermie plus profonde et plus chaude peut fournir une augmentation de 10 fois de la production de force nette, permettant des réductions de coûts supplémentaires

11. J’ai entendu dire que Sage peut acheter de l’électricité lorsque la production est abondante, la convertir en pression similaire à la main de stockage pompée conventionnelle et la vendre plus tard à la grille en cas de besoin. Ce système est-il opérationnel et sera-t-il moins cher que les batteries dans l’échelle du secteur dont les coûts baissent?

Sage a terminé son premier système commercial de stockage d’énergie de 3MW à San Miguel Electric Cooperative à Christine, au Texas, avec des opérations commençant au 4ème trimestre de 2025, lorsque la connexion du réseau sera terminée. Bien qu’il ne soit pas destiné à rivaliser avec les batteries lithium-ion pour les durées courtes (<5 heures), elle les dépasse pendant une durée plus longue où les coûts de la batterie et la décharge de bénéfices.

12. Je comprends que Sage a construit une turbine propriétaire SCO2 destinée à être une alternative aux turbines ORC largement utilisées aujourd’hui dans les applications géothermiques. Pouvez-vous expliquer l’avantage lorsque la technologie sera disponible et le coût?

Sage a conçu, construit avec succès et a testé un prototype de 3 MW Supercritical CO2 (SCO2) Turbin. Par rapport aux systèmes conventionnels du cycle organique de Rankine (ORC), les turbines SCO2 sont moins, plus rentables à construire et à fournir jusqu’à 50% plus d’effet net en raison d’une efficacité plus élevée: 15-20% contre 8-12% pour l’ORC. Nous prévoyons de mettre en œuvre cette technologie sur le terrain en 2027-2028 dans le cadre de la méta-phase II.