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在明尼苏达州 地热技术创新激发了人们对系统潜力的兴趣

2020-06-29 17:31:29 网络
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图片来源:Joey Clover在Unsplash上摄一家初创公司开始销售可循环来自浅层含水层的热量的地热系统。

明尼苏达大学开发的一种热交换技术可以帮助降低地热加热和冷却系统的成本和占地面积。

与传统的地热系统不同,传统的地热系统将地表以下的地热循环,该方法使用较少,较浅的井口将水带引入含水层。

一家新兴公司Darcy Solutions已开始在Twin City中向商业和工业企业推广该产品。

地热只能加热和冷却明尼苏达州乃至全国的一小部分建筑物。客户往往是学校,政府,老年人社区或其他长期资产所有者,他们有能力以可能需要十年或更长时间的投资回收期进行大量投资。然而,对于某些组织而言,与其他供暖和制冷选项相比,该系统的低碳排放量和效率仍然是安装系统的迫切原因。

通常,地源地热系统有时需要数十个深达250英尺或更多的钻孔来挖掘地面温度。达西(Darcy)的方法使用了一些简单的井,这些井与30至150英尺深的含水层相连。

该公司的首席技术官吉米·兰道夫(Jimmy Randolph)在地热行业工作了多年后,共同发明了达西(Darcy)方法。前明尼苏达大学研究助理曾担任另一家创业公司TerraCOH,Inc.的CTO,该公司开发了一种将碳储存在地下以供以后用于发电的系统。

伦道夫说:“我们的目标之一是要比传统地热更便宜,而且我们期望更便宜。” “与天然气和空调系统相比,传统地热的投资回收期通常为10到15年。由于我们具有较低的前期资本成本,较高的运营效率,因此我们的计算使投资回收期在5年范围内。”

首席执行官兼联合创始人Brian Larson说,达西采用的地热原理与其他地热装置大致相同,但技术有所不同。拉尔森(Larson)寻找不到150英尺深的表层含水层,以节省钻井费用,并避免干扰为许多城市提供饮用水的更深层含水层。

明尼苏达州和中西部大部分地区以及东海岸的部分地区地下水位高,冰川的遗留物使它们具有良好的前景。拉尔森说:“但是我们认为这可以在全国三分之二的地区奏效。”

达西在其他方面有所不同。承包商安装了一条装满水的闭环U形管道,该管道通过浸没在地下水中的热交换器进行循环。然后,该生产线运行到热泵,这些热泵进入建筑物的供热和制冷分配系统。

Larson认为早期采用者将与地热系统的购买者大致相同。但他认为,在没有地基地热系统所需土地的情况下,在城市社区进行改造的机会很大。

他说:“我们正在努力推动在建筑环境中采用环保技术。” “它降低了水电费,同时减少了碳足迹。”

地热可以在有益的电气化中发挥内在作用。即使在明尼苏达州这样的严寒气候中,地热系统也可以使大多数建筑物在一年中最冷的日子里保持温暖。在这种情况下,标准的电采暖仍然很困难,大多数企业和家庭都有天然气备用系统可用于处理零下天气。

受益电气化联盟主席兼前大河能源公司高管加里·康奈特(Gary Connett)表示,地热技术消除了家庭和企业对天然气和电力系统的独立需求,并消除了与地热技术相关的一些成本。他将Darcy的方法视为潜在的“突破性”技术,因为它降低了运营和生命周期成本。

康奈特说:“如果美国和世界要实现气候变化目标,我们必须使用热泵技术使空间调节和水加热电气化。”

使用含水层提供了优于天然气和传统的地源地热系统的优势,后者使用地球的温度进行加热和冷却。达西的技术依靠电力运行,在明尼苏达州,天然气比天然气更清洁。与采暖和制冷方面的天然气相比,达西的系统可将能源消耗和碳排放量减少60%至80%。

伦道夫说:“在冷却方面,甚至可能不止如此。” “我们在冷却方面进行了独立分析,其效率比传统的屋顶空调高出77%。”

少数客户已经注册了该系统,其中包括圣保罗工会大厅,明尼阿波利斯北部的就业培训中心和北达科他州的企业。该技术还获得了明尼苏达杯初创企业竞赛,清洁能源信托基金和国家科学基金会的奖项和资助。

该公司的信徒中包括Jamez Staples,他计划安装Darcy系统,作为北明尼阿波利斯北部清洁能源工作培训中心改造的一部分 。地热系统将向人们介绍加热和冷却系统,为天然气提供环保替代方案。

斯台普斯说:“这是我们作为培训中心一部分的示范项目之一,我们很高兴与达西合作。”

Darcy的合作伙伴之一是David Henrich,他是地热和水系统公司Bergerson Caswell的所有者,也是地热行业的资深人士。他在由地热系统提供服务的办公室附近的仓库中使用Darcy系统。

Bergerson Caswell曾经每年安装价值200万至300万美元的地热系统,大部分安装在家庭中。当联邦税收抵免和研究投资消失时,客户也就消失了。如今,该公司每年执行的项目价值约为50万美元。

达西系统出现的时候,地热能在奥巴马政府执政期间大肆挥霍后已经失去了一点光彩。《美国复苏和投资法案》对地热研究投资了3.62亿美元,并为住宅和商业设施提供了税收减免。由于地热公司,特别是住宅方面的地热公司在2017年税收减免到期之前一直难以找到,因此该行业在特朗普政府的统治下停顿了下来,然后得以恢复。

亨里希将行业困境归咎于缺乏凝聚力的联邦能源政策,看不到地热潜力的公用事业公司以及不了解地热潜力的监管机构。联邦政府向商业地热系统提供10%的税收抵免,但这并没有太多激励作用。

他说:“如果没有达西技术,我将完全脱离地热。” “这是可悲的。从大学到家庭,我们曾经运营过十台进行地热作业的钻机。我们现在有一个专用的钻机,它停在栅栏旁边。这令人心碎,因为我们知道这是一种可行的技术。”

发布:xiuyue

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