Zeitschrift für Grundlagen erneuerbarer Energien und Anwendungen
Offener Zugang

Abstrakt

Bewertung der gespeicherten Wärme in geothermischen Systemen: Ein Fall aus einem mexikanischen Feld

Aragon-Aguilar Alfonso, Izquierdo-Montalvo Georgina, López-Blanco Siomara und Gomez-Mendoza Rafael

Mexiko ist reich an erneuerbaren Energiequellen (Sonne, Wind, Biomasse, Wasserkraft und Erdwärme). Dennoch ist das Potenzial dieser Energieart noch nicht voll ausgeschöpft. Erdwärme ist eine der erneuerbaren Energien, die im Land zur Stromerzeugung genutzt werden, obwohl Wasserkraft zu den erneuerbaren Energiequellen mit der höchsten installierten Kapazität gehört. Mexiko liegt weltweit auf Platz vier bei der installierten Stromkapazität aus Erdwärmeressourcen. In dieser Arbeit wird eine Methodologie zur Bewertung der gespeicherten Wärme in der zentralöstlichen Zone des Erdwärmefeldes Los Humeros vorgestellt. Die in diesem Abschnitt des Feldes gruppierten Brunnen sind keine Erzeuger, in der benachbarten Zone (zentralwestlich) gibt es jedoch Erzeuger. Wir präsentieren eine Analyse, die eine Entwicklung von zweiphasigen zu einer einphasigen (Dampf) Phase in der erzeugten Masse in Erzeugerbrunnen zeigt. Die Temperaturverteilung in dieser zentralen Zone wurde anhand von Daten von Erzeuger- und Nichterzeugerbrunnen bestimmt. Darüber hinaus wurden durch Verwendung isothermischer Oberflächen und Festlegung von Temperaturgrenzen von 200, 250 und 300 °C die Nettodicken in jedem Brunnen mit Möglichkeit zur Wärmespeicherung bestimmt. Der innovative Beitrag dieser Arbeit konzentriert sich auf die Rettung nicht produzierender Brunnen mit hoher Temperatur, jedoch geringer Durchlässigkeit und knapper Wiederauffüllung. Unter Berücksichtigung verschiedener Szenarien von Reservoireigenschaften in der untersuchten Zone wurde die gespeicherte Wärme und ihre entsprechende Bewertung zur Stromerzeugung bestimmt. Bei den Bestimmungen wurden Werte der spezifischen Wärme (cT) zwischen 1500 und 2900 [kJ/(m3°C)] und der Reservoirtemperatur 200°C < (TR) < 300°C verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in MWTh ausgedrückt und zeigen, dass die Methodologie auf andere ähnliche Bereiche ausgeweitet werden kann. Durch Variation des Extraktionsfaktors zwischen 0,01 und 0,05 und einer Wirkungsgradumwandlung von 0,10 und 0,25 wurde die Energie in MWTh bestimmt. Die Ergebnisse der Methodologie sind hilfreich bei der Entscheidungsfindung über die Machbarkeit eines Projekts zur Wärmeextraktion für seine kommerzielle Nutzung.