當我們應對能源轉型的複雜格局時，一個有前途的解決方案正在從一個經常被忽視的來源中出現：我們現有的石油和天然氣基礎設施。雖然擺脫化石燃料的必要性是明確的，但前進的道路必須在技術、經濟和環境方面既可行又可持續。

在赫瑞瓦特大學的「淨零及超越」全球研究所 iNetz+，我們正在探索如何重新利用石油和氣井地熱能源可以在蘇格蘭和世界再生能源的未來中發揮至關重要的作用。

北海的地熱潛力

北海長期以來以其石油和天然氣儲量而聞名，同時也蘊藏著另一個寶貴的資源——熱。地熱能是一種幾乎取之不盡、用之不竭的可再生資源，自20世紀初以來一直在全球範圍內用於發電。現在，當我們尋求退役石油和天然氣井時，我們有一個前所未有的機會來利用這種清潔能源。

重新利用現有的地熱能基礎設施具有許多優點。這是一種經濟高效的方法，可以避免環境影響以及鑽新井的龐大費用。經過數十年的生產，人們對這些儲層有了很好的了解，從而大大降低了鑽探新井可能失敗的風險，這是確保此類專案經濟可行性的重要因素。

該策略有可能延長現有資產的使用壽命，並為現有熟練勞動力提供新的機會，從而簡化向再生能源未來的過渡。

從碳氫化合物到熱量

從碳氫化合物開採到地熱能生產的轉變涉及多種創新方法。開環系統直接生產用於地熱能的熱水地層水。該方法已在世界各地成功測試，包括美國、中國或哥倫比亞。在石油和天然氣生產的後期，當產出液中的水含量增加時，這些鹽水中的能量可以越來越多地被利用地熱發電。

閉環系統提供了另一個有前途的途徑。在這種方法中，流體在閉合迴路中會經由單井循環，吸收周圍岩石的熱量。雖然這種方法可以防止礦物結垢等問題，但其熱交換能力可能有限。然而，放眼全球，使用長水平井等創新技術（類似於非常規天然氣生產中使用的技術）可能會顯著提高接觸面積井和工作流體之間，提高效率。

當自然流體流動不足時，可以採用增強型地熱系統（EGS）。該技術利用水力壓裂來創建通道，以獲取距井更遠的地熱流體，從而有可能在更深處獲得更高的溫度。EGS 在支持開環和閉環完井、擴大地熱能開採潛力方面特別有用。

挑戰與機遇

雖然潛力令人興奮，但將石油和天然氣基礎設施重新利用為地熱能並非沒有挑戰。目前的法規只允許碳氫化合物生產停止和油井廢棄之間有很短的時間間隔。我們需要與政策制定者合作，創建一個監理框架這促進了這一轉變，解決了對潛在危險和洩漏的擔憂，同時促進了這項有前景的技術的發展。

除了監管障礙之外，我們還面臨重大的技術挑戰。地熱生產的技術面與傳統的碳氫化合物開採有很大不同。例如，地熱系統需要詳細了解熱交換、小尺度異質性以及裂縫和斷層的影響。這種轉變需要新的專業知識，並重新思考我們如何看待和利用這些地下資源。

除了技術考量之外，經濟可行性仍然是向地熱能過渡的關鍵因素。地熱能的提取效率，特別是從許多北海水庫中發現的低溫資源中提取的效率，不斷提高。熱地熱流體可以使用封閉的二元循環轉化為電力，該循環利用產出井水的熱量來蒸發沸點較低的二次流體。

雖然該過程在包括地熱應用在內的各種設置中得到了廣泛應用，但持續的創新正在增強其性能。隨著這些技術的進步和全球能源動態轉向再生能源，地熱的經濟前景變得越來越引人注目。

最後，我們必須考慮這轉變中的人為因素。勞動力轉型的潛力為地熱革命增添了另一層複雜性和機會。

淨零及以上

在赫瑞瓦特大學，我們正在利用我們在傳統能源系統和再生技術方面的專業知識來應對這些挑戰。我們新成立的全球淨零研究所處於永續能源解決方案研究的前沿。我們將石油和天然氣基礎設施重新利用為地熱能的工作只是我們促進公正有效地向淨零排放過渡的更廣泛使命的一個面向。

我們認識到，雖然我們必須遠離石油和天然氣，但這些產業在蘇格蘭經濟中發揮了至關重要的作用，並培養了寶貴的專業知識。我們的目標是在此基礎上再接再厲，不僅重新利用實體基礎設施，而且重新利用知識和技能，以實現可持續的未來。

向再生能源的過渡不是單一的解決方案，而是相互關聯的方法的綜合體。將石油和天然氣基礎設施重新利用為地熱能代表了這個難題的創新部分。為了發揮其潛力，我們需要產業、學術界和政府之間的合作。

我們邀請能源公司、政策制定者和研究人員與我們一起探索這個機會。無論是透過聯合研究計畫、政策討論或產業合作，每個人都可以在塑造北海及其他地區潛在的地熱革命中發揮作用。

在 iNetz+，我們致力於推動這項研究向前發展。如果您有興趣了解更多關於我們的工作地熱能或其他淨零轉型項目，我們鼓勵您伸出援手。我們可以共同將能源轉型的挑戰轉化為創新、永續發展和經濟成長的機會。