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石油公司Hathaway LLC正在做一件事——利用集中的太陽能來提高石油的采收率。

天然氣一直以來都是增加石油產(chǎn)量的傳統(tǒng)能源。但在這種情況下，太陽能被用來產(chǎn)生蒸汽，然后將蒸汽注入油井，使石油松動。與此同時，這些能量也可以儲存在地下巖石中，形成一個可以按需運行的巨型地?zé)犭姵亍?br />
“這項技術(shù)將現(xiàn)有油井變成了清潔的能源發(fā)電機，”總部位于圣地亞哥的Hyperlight Energy公司首席執(zhí)行官John King在接受筆者采訪時表示。“其潛在的儲能能力可能超過加州所有天然氣發(fā)電廠的發(fā)電量?？梢哉f，這項技術(shù)是帶開關(guān)的太陽能發(fā)電，因為我們可以選擇一次運行幾天或幾周。”

“這樣采集到的石油并非來自任何不好的地方，”King補充說，“但是當(dāng)石油被采光以后，它將留下一個現(xiàn)成的基礎(chǔ)設(shè)施。這比傳統(tǒng)的集中式太陽能更有價值，因為后者沒有那么大的儲能容量。使用這種巖石完全改變了我們能做的事情。這是一份持續(xù)不斷的禮物。”

Hyperlight公司正在加州貝克爾斯菲爾德（Bakersfield）的Hathaway公司的油田基地建造第一個試點裝置，名為“構(gòu)造太陽阿爾法”(Tectonic Sun Alpha)。該裝置有7口活躍的油井，并將使用6兆瓦的集中太陽能來提高石油采收率。多余的能量也會在巖石中儲存數(shù)月之久。該技術(shù)適用于沉積地層，即能保持熱量的海綿狀沉積物。在北美，大約3%-4%的強化油井采油點具有這種潛力。

據(jù)稱，該技術(shù)的容量系數(shù)為80%。相比之下，使用電池來儲存多余電力的風(fēng)能和太陽能發(fā)電容量系數(shù)僅為33%左右。但這種儲能能力大約每四個小時釋放一次能量。

這一切都是在加州最近的提案要求的背景下進行的：該提案要求加州采用11,500兆瓦的可再生能源，包括1,000兆瓦的新興或剛起步技術(shù)。與此同時，根據(jù)加州自然保護部（California Department of Conservation）的說法，加州的石油工業(yè)有超過10萬口油井，而這些地方都將有利于這種雙重能源的使用。一旦強化采油活動停止，集中太陽能發(fā)電廠仍然可以向電網(wǎng)輸送電力。

“這項技術(shù)并沒有改變地下的石油儲量，”King說，“但這為石油公司提供了第二個收入來源：它們在現(xiàn)有業(yè)務(wù)中增加了太陽能，并降低了碳排放強度。”

長期的能源存儲


正在用于強化采油的集中式太陽能發(fā)電。圖片來源：HYPERLIGHT ENERGY

不過，加州的立法人員對此仍有疑問。也就是說，加州希望到2030年減少40%的溫室氣體排放，到2045年實現(xiàn)凈零排放。當(dāng)大多數(shù)人想到提高石油采收率時，首先想到的是利用二氧化碳——在地下捕獲和儲存熱阱釋放物的能力。

不得不說，這是一把雙刃劍：首先，它一直以來的費用不菲，其次，它被用來增加石油產(chǎn)量，從而會增加二氧化碳的排放水平。但是King警告說，太陽能和二氧化碳是不同的能源，不能把兩者混為一談。就集中式太陽能發(fā)電和石油生產(chǎn)而言，只有極少數(shù)的地質(zhì)表面適合這樣的做法。

他補充說，利用集中的太陽能從地下回收石油不會影響石油消費。它所做的是使石油的開發(fā)過程脫碳，并為石油公司提供另一種收入來源——向電網(wǎng)出售這種無碳電力的能力。的確，建立集中式太陽能發(fā)電廠和渦輪機發(fā)電確實需要前期資本。但是，其余的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)到位了。

2011年，雪佛龍公司（Chevron Corp.）和BrightSource能源公司在加利福尼亞州弗雷斯諾縣（Fresno County）的Coalinga油田安裝了一個29兆瓦的太陽能-蒸汽轉(zhuǎn)換設(shè)備。2013年，GlassPoint太陽能公司和阿曼石油開發(fā)公司（Petroleum Development Oman）也在中東地區(qū)開展了一個類似的提高石油采收率的項目。

“主要的投資對象是太陽能，”King說，“但如果你從頭開始，太陽能的成本將只是零頭。“這些熱電池——也就是地表下的巖石——相當(dāng)于10萬個特斯拉能量墻的能量存儲，也相當(dāng)于一家生產(chǎn)電池存儲的千兆工廠一年的產(chǎn)量。一面特斯拉能量墻售價1萬美元，而這個石油油田將免費獲得10萬個像這樣的能量。

他還補充說:“我們將尋找具有合適地質(zhì)條件的地點。沒有技術(shù)上的理由說這種技術(shù)不能用于沉積地層。我們希望首先在所有強化采油現(xiàn)場進行示范，但可以肯定的是，廢棄的煤場可以重新利用集中太陽能，”盡管從地質(zhì)角度來看，這些煤場可能不適合將多余的太陽能儲存在地下。

如果集中式太陽能發(fā)電示范項目能在加州的哈撒韋油田實現(xiàn)其承諾，那么其潛力可能是深遠的。雖然一些人可能會對更多的石油開發(fā)感到畏懼，但這里關(guān)注的重點應(yīng)該是公用事業(yè)規(guī)模的太陽能和長期能源存儲的發(fā)展——這兩者都對實現(xiàn)凈零排放目標(biāo)至關(guān)重要。 

原標(biāo)題：集中太陽能發(fā)電將成為石油公司的新收入來源