Возможности использования геотермальной энергии в Соединенном Королевстве на коммерческая основа была первоначально изучена Министерством энергетики после нефтяного кризиса 1973 года. Были определены несколько регионов страны, но интерес к их развитию был утрачен из-за падения цен на нефть. Хотя Великобритания не является вулканической активностью, большой ресурс тепла потенциально доступен через неглубокие геотермальные геотермальные тепловые насосы, неглубокие водоносные горизонты и глубокие соленые водоносные горизонты в мезозойских бассейнах Великобритании. Геотермальная энергия в изобилии под Великобританией, хотя в настоящее время она недоступна, за исключением определенных мест.
Энергетическая схема округа СаутгемптонДревние легенды приписывают ранним кельтским королям открытие термальные источники в римских банях в Aquae Sulis (современный город Бат ), которые затем пришли в упадок во время средневековья и не были заново открыты до 18 века, вместе с источниками в Бакстон в Пик Дистрикт.
Геотермальный потенциал Великобритании был исследован в рамках программы, финансируемой Правительство Великобритании и Европейская комиссия, работавшие с 1977 по 1994 год, наблюдали эксперимент Hot Dry Rock, пробуренный в граните Карнменеллис в Корнуолле. Этот проект, который никогда не предназначался для производства электроэнергии, представлял собой эксперимент в области механики горных пород по исследованию гидравлического воздействия на сети трещин при температурах ниже 100C. Было пробурено три скважины общей глубиной 2,6 км по вертикали, где забойная температура составляла около 100 ° C. В 1994 году проект Hot Dry Rock был закрыт, а исследовательские усилия были переданы Европейскому геотермальному проекту в Сультс-су-Форе.
Развитие геотермальной энергии в Великобритании было ограничено, частично из-за отсутствия ресурсов с высокой энтальпией, но также из-за наличия дешевых ископаемых видов топлива. Однако при сравнении стран с аналогичной тектонической структурой становится ясно, что Великобритания недостаточно использует этот потенциальный ресурс. Отсутствие геотермальных разработок в значительной степени было результатом наличия природного газа в Северном море в 1980-х и 1990-х годах.
Интерес к геотермальным энергетическим ресурсам Великобритании снова возрос в 2000-х годах, как потенциальный способ устранение некоторых из «энергетического разрыва» Великобритании
Существует то, что может быть ошибочно известно как геотермальная энергия на небольшой глубине, но технически это солнечная энергия; верхние 10–15 м грунта нагреваются солнечным излучением, а не геотермальной энергией (за редким исключением). Это действует как накопитель тепла и может использоваться разными способами. Это тепло может использоваться геотермальными тепловыми насосами, которые могут существенно снизить счета за отопление и уменьшить связанный с этим углеродный след. Тепло от солнца уходит в землю. На глубине около 15 метров температура грунта не подвержена влиянию сезонных изменений температуры воздуха и имеет тенденцию оставаться стабильной в течение всего года примерно на уровне средней годовой температуры воздуха (9–13 ° C в Великобритании). Следовательно, земля на этой глубине холоднее воздуха летом и теплее воздуха зимой. Эта разница температур используется тепловыми насосами из грунтовых источников, которые используются для отопления и / или охлаждения домов и офисных зданий.
Подземные воды в пермо-триасовых песчаниках в Великобритании имеет потенциал для обеспечения пригодных для эксплуатации геотермальных ресурсов на глубинах от 1 до 3 км. С 1979 года бассейны, представляющие основной интерес, - это Восточный Йоркшир и Линкольншир, Уэссекс, Вустер, Чешир, Западный Ланкашир, Карлайл и бассейны в Северной Ирландии. Кроме того, некоторые из этих бассейнов находятся в областях с повышенным тепловым потоком или перекрыты слоями с меньшей теплопроводностью, фактически создавая изолирующий слой. В следующей таблице перечислены основные ресурсы геотермальных водоносных горизонтов Великобритании для районов, где температура превышает 40 ° C и коэффициент пропускания превышает 10 дм, за исключением указанного:
Название водоносного горизонта / бассейна | Геологическая формация | Геотермальный. ресурс. (Exa - джоулей ) | Идентифицированный. ресурс. (Exa-joules) | Глубина ( м) |
---|---|---|---|---|
Восточный Йоркшир и Линкольншир | Шервудский песчаник | 99 | 6,7 | ? |
Базальные пермские пески | 6,7 | 0,9 | ? | |
Уэссекс | Шервудский песчаник | 22,9 | 3.2 | 1700-2200 |
Вустер | Пермо-триасовый ( недифференцированный) | 12 | 1,4 | 2,500 |
Чешир | Шервудский песчаник | 16,9 | 2,1 | 4,000 |
Пермь, в том числе триасовый период | 27,9 | 3,8 | 4,000 | |
Северная Ирландия | Шервудский песчаник | 35,4 | 4,7 | ? |
Идентифицированный ресурс, рассчитанный с учетом завершения процесса отвода тепла температура 30 ° C; прямое использование жидкости и повторная закачка жидкости после использования.. Коэффициент пропускания ≥5 Дм. В части пропускания площади от 5 до 10 Дм. Примечание: 1 эксаджоуль = 10 джоулей |
В 1980-е годы Министерство энергетики Соединенного Королевства провело программу исследований и разработок для изучения потенциала геотермальных водоносных горизонтов в Великобритании. Однако после некоторого первоначального успешного бурения скважины в бассейне Уэссекса в 1981 году она была сочтена слишком маленькой, чтобы быть коммерчески жизнеспособной. Министерство энергетики отказалось от проекта, но Саутгемптон городской совет отказался позволить проекту потерпеть неудачу и принял решение создать первую в Великобритании схему геотермальной энергетики. Это было предпринято в рамках плана по превращению в «самодостаточный город» в производство энергии, который продвигал тогдашний лидер городского совета Алан Уайтхед. Схема была в конечном итоге разработана совместно с французской компанией COFELY District Energy, после чего была создана компания. Строительство началось в 1987 году на скважине для забора воды из бассейна Уэссекса водоносного горизонта на глубине 1800 метров и температура 76 ° C.
Схема теперь обогревает ряд зданий в центре города, включая Southampton Civic Center, WestQuay торговый центр, Royal South Hants Hospital, Solent University и Carnival офисы ; и является частью расширенной системы центра города централизованного теплоснабжения, которая включает другие комбинированные источники тепла, охлаждения и электроэнергии. По состоянию на 2011 год схема централизованного теплоснабжения и охлаждения обеспечивает ежегодно 26 ГВтч электроэнергии и более 40 ГВтч тепла. Рассол из геотермальной скважины обеспечивал 18% от общего объема системы централизованного теплоснабжения, а остальное составляло мазут (10%) и природный газ (70%). Электроэнергия, произведенная по этой схеме, используется Associated British Ports через частное электрическое подключение к порту Саутгемптона, а излишки электроэнергии продаются обратно в сеть.
В 2014 году Сток-он-Трент Городской совет объявил о планах реализации проекта стоимостью 52 млн фунтов стерлингов по созданию сети централизованного теплоснабжения, работающей на геотермальной энергии. Это обеспечит отопление в виде горячей воды для местных потребителей. Работа началась в 2017 году, и первые клиенты будут подключены в начале 2019 года.
Еще один район с большим потенциалом геотермальной энергии находится в Северном море, на континентальный шельф, где земная кора тонкая (менее 10 километров). Морские платформы извлекают углеводороды из этого региона, но каждый год добыча падает на 5%, и вскоре будет нерентабельно продолжать использовать эти платформы для ископаемого топлива добыча. Альтернативным использованием может быть производство геотермальной энергии. В 1986 году работа над этим была проведена. Был подготовлен обзорный документ под названием «Система извлечения геотермальной энергии с одной скважиной для производства электроэнергии ».
Средний геотермический градиент в Великобритании составляет 26˚C на 1 км глубины. В Великобритании нет глубокой геотермальной энергетики. Гранитные регионы Юго-Западной Англии, Озерного края и Уирдейла, а также Восточного нагорья Шотландии считаются наиболее перспективными для производства электроэнергии. Помимо использования геотермально нагретых водоносных горизонтов, геотермальная технология Hot-Dry-Rock может использоваться для нагрева воды, закачиваемой под землей на геотермически нагретую породу. Начиная с 1977 года, испытания технологии проводились в Rosemanowes Quarry, недалеко от Penryn, Cornwall.
Проекты, работающие только на нагрев, обычно считаются наиболее перспективными в мире. Великобритания, потому что ресурс более распространен и мельче. Сюда входят горячие водоносные горизонты (то есть подземные водоемы) на Северо-Востоке, Уэссексе, Чешире и Северной Ирландии. Единственная существующая в Великобритании геотермальная тепловая станция (только тепло) находится в Саутгемптоне, где 1800-метровая скважина выходит на край водоносного горизонта под Уэссексом и обеспечивает теплом сеть централизованного теплоснабжения Саутгемптона. Скважина ремонтируется.
В 2008 году была подана заявка на проектирование горячих пород на месте бывшего цементного завода в Истгейт, около Стэнхоуп в графстве Дарем. Геотермальная станция будет обогревать Eastgate Renewable Energy Village, первую геотермальную энергетическую деревню в Великобритании модельную деревню. Однако в 2010 году это было отложено.
В 2010 году разрешение на строительство для коммерческая геотермальная электростанция была предоставлена Советом Корнуолла. Завод будет построен компанией Geothermal Engineering на территории United Downs рядом с Redruth. Завод будет производить 3 МВт возобновляемой электроэнергии. Бурение на этом участке началось в ноябре 2018 года.
В декабре 2010 года проекту «Эдем» в Корнуолле было дано разрешение на строительство геотермальной станции Hot Rock. Бурение планировалось начать в 2011 году, но по состоянию на май 2018 года поиск финансирования все еще продолжается. Завод будет расположен на северной стороне проекта «Эдем», витрины экологических проектов в Бодельве, недалеко от Сент-Остелла. Он должен производить 3-4 мегаватта электроэнергии для использования Иденом с избытком, которого хватит примерно для 3500 домов, идущих в Национальную энергосистему.
Глубинная геотермальная энергия Фонд помощи Министерства энергетики и изменения климата предоставил гранты на сумму более 4,5 млн фунтов стерлингов для поддержки следующих проектов: Энергетические проекты
Тепловые проекты
В начале 2013 г. правительство получило многомиллионный грант от Geothermal Engineering Ltd, что казалось положить конец первой в Великобритании коммерческой энергетической схеме на горячих породах, проекту United Downs стоимостью 50 млн фунтов стерлингов, после того, как компании не удалось обеспечить необходимы дополнительные инвестиции для выполнения условий гранта.
Университет Ньюкасла Проект центральной скважины в науке на глубине 1800 м является самой глубокой геотермальной скважиной, пробуренной за почти 30 лет. построен на месте бывшего Tyne Brewery в городе. Температурный профиль 3,9˚C / 100 м выше, чем в Вердейле. Проект провалился, так как расход горячей воды из скважины был недостаточен для эксплуатации, в результате чего разработка должна была обогреваться традиционными источниками.
Отчет для Ассоциация возобновляемых источников энергии, подготовленная инженерами-консультантами Sinclair Knight Merz в 2012 году, определила следующие ключевые выводы:
30 мая 2012 года правительство Великобритании подписало Меморандум о взаимопонимании с правительством Исландии по ряд энергетических вопросов, в том числе поддержка развития глубинной геотермальной энергетики в Великобритании.