来自地下的巨大热量:数百万年都不会耗尽的清洁能源( 二 )


这种能量来自地球 , 而且基本上是无限的 , 肯尼亚拥有非常好的资源 , 那就是东非大裂谷 。 在如此接近地表的地方就有着令人难以置信的热量 。 在世界的其他地方 , 人们必须钻探数千米甚至更深才能找到相同温度的地热能 。
卡利用这种能量发电非常简单 , 把水从蒸汽中分离出来 , 将这些蒸汽引导到涡轮上 , 使涡轮旋转发电 。
奥尔卡里亚5号发电站的涡轮机转速为每分钟3000转 , 快得肉眼无法追踪 。 在一间小控制室里 , 两名工程师12小时轮班工作 , 盯着十几台显示发电站数据的监视器 。 姆旺吉问:“今天的发电量是多少?” 。 一位工程师看了看电脑屏幕说:“158兆瓦 。 ”这大约是肯尼亚电力容量的5% 。
总体上 , 奥尔卡里亚地热项目提供了肯尼亚四分之一的电力 , 部分电力向东南方向输送到500公里外的港口城市蒙巴萨 , 向西输送到几百公里外的乌干达边境 。 肯尼亚是世界上第八大地热能生产国 , 仅次于美国、菲律宾、印度尼西亚、土耳其和新西兰等国 , 其地热发电量已经超过冰岛和日本;一旦奥尔卡里亚6号发电站投入使用 , 就将超过墨西哥和意大利 。
这些地热能是大自然赋予肯尼亚的宝贵遗产 , 其开发也经过了一段很长的时间 。 “肯尼亚很早就开始了 , ”姆旺吉说 , “我们从20世纪50年代就开始探索 , 所以已经有了几十年的研究、开发和成功经验 。 ”
当然也有失败 。 “我们的第一批井很糟糕 , ”姆旺吉说 。 那是在1956年 , 当时的技术还不够发达 , 无法利用这些蒸汽 。
最早的奥尔卡里亚发电站在25年后的1981年建成 , 这是肯尼亚第一座 , 也是非洲第一座地热发电站 。 自20世纪50年代以来 , 经营奥尔卡里亚发电站的肯尼亚电力公司已经在“地狱之门”钻探了310口井 , 其中125口至今仍在冒着蒸汽 。 2014年和2015年 , 两座新的大型发电站上线 , 大幅提高了发电量 。
但他们的工作远未结束 。 肯尼亚四分之一的人口仍然缺乏电力供应 。 停电现象在这个国家很常见 , 严重阻碍了制造业的发展 , 也使需要在晚上学习的学生或家长很难给手机充电 。 “我们需要增加更多的电力 , 这样我们的国家才能像世界其他地方一样灯火通明 , ”姆旺吉说道 。
与其他形式的能源相比 , 地热能开发所需的土地更少 , 但在肯尼亚的地狱之门地区 , 当地居民仍需要重新安置
向地下深处钻探
为了寻找下一个蒸汽来源 , 姆旺吉每天要跋涉50公里 , 目标是所谓的“地热草” , 一种又高又细的植物 , 具有绿色和黄色的细丝 , 暗示地热和湿气可能就埋藏在地下 , 收集岩石样品 , 检测水质 , 并测量地面温度 , 所有这些都能为计算提供依据 , 以最终决定是否应该在某个特定地点钻一口新井 。
一旦确定较为理想的地点 , 就需要让投资者不要胆怯 , 钻井的成本约为600万美元 。 如果失手 , 这些钱就都打水漂了 , 这正是地热能开发的主要缺点 , 资本投资非常高 , 这让很多人望而却步 。
对于许多地热工程师来说 , 最激动人心的时刻是钻一口新井并发现蒸汽的时候 。 当一口井钻好之后 , 他们打开阀门 , 将流体排放到大气中 , 此时的轰鸣和震动是不可思议的 , 绝对令人震撼 , 来自那口井里的能量——会持续20年——太令人兴奋了!
在奥尔卡里亚 , 地热井都会进行大约两个月的测试 , 以确定其流量 。 然后 , 井里的蒸汽被引入当地的小型发电站 , 或是通过管道输送至更大的发电站 , 如奥尔卡里亚6号发电站 。 由于“地狱之门”是众多野生动物的家园 , 因此在一些地方 , 管道必须抬离地面数米 , 以让长颈鹿和其他野生动物安全通过 。
奥尔卡里亚的部分电力是在地热井当场产生的 , 这些小型“卫星井”往往只有2到3公里深 , 每个井可产生大约5兆瓦的电能——足够为5万户肯尼亚家庭供电 。 在蒸汽驱动涡轮机的同时 , 水也被注入地下 , 以确保地热井永远不会干涸 。 随着时间的推移 , 地下水会被重新加热 , 变成蒸汽 。
在地狱之门地区 , 依赖旅游业的人担心地热发电站的扩张可能会破坏他们的生计
地热发电的优势
在一个电力供不应求的国家 , 地热发电站具有一些明显的优势 。 首先 , 这些发电站可以迅速扩张 。 可持续能源工程师表示 , 在奥尔卡里亚 , 试验性的发电站大概需要一年时间建成 , 而接下来4年里就能钻14个地热井 。 一旦走上正轨 , 发电站的发展会十分迅速 。

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