Бизнес перспектива: Бъдещето на геоложкото съхранение на енергия

Геоложкото съхранение на енергия е ключов елемент за осигуряване на енергийни доставки, но също така и за развитието на възобновяеми енергии, особено слънчева и вятърна. Прекъснатият характер на тези енергийни източници налага съхраняването им по време на периоди на излишък, за да се компенсират периоди с ниско или никакво производство на енергия, тоест когато няма слънце или вятър. Подземното съхранение е технически и икономически жизнеспособно решение за натрупване на големи количества възобновяема енергия, с висока ефективност, ниски оперативни разходи и освен това позволява бърза реакция във времена на голямо търсене, пише elEconomista.es.

Излишната енергия може да се използва за производство на водородни молекули чрез електролиза на вода или за компресиране на въздуха в атмосферата и след това да се съхранява под високо налягане в подпочвата като по-късно да се използват тези газове за генериране на електричество в турбини. В случая с водорода, тъй като е генериран с възобновяема енергия, той попада в категорията на зеления водород. Когато става въпрос за въздуха, той се компресира с помощта на излишък от енергия от възобновяеми източници в процес, който почти не отделя CO2.

Когато трябва да се преобразува в енергия, всичко, което трябва да направите, е да „извлечете“ съхранявания под земята водород и да го насочите към горивна клетка (процес, който се прилага само за водорода). Там, според експертите на Acciona, той отново се свързва с кислорода от въздуха и се получава електрическа енергия. По този начин единственият отпадък, оставен от процеса, е водата - чиста и устойчива система.

Що се отнася до въздуха, работата ще бъде подобна на тази, която може да се наблюдава в атомни електроцентрали или топлоелектрически централи с комбиниран цикъл, където се използват различни горива за генериране на газове или пари, които задвижват турбини под високо налягане, които чрез това движение генерират електрическа енергия.

Предложения за геоложко съхранение в Испания

В Испания понастоящем има няколко инициативи и предложения за разработване на проекти за геоложко съхранение на енергия, особено водород, както в стари залежи на природен газ, така и в съществуващи стратегически газови складове, в изоставени въглищни мини или в нови подземни съоръжения като изграждането на големи пещери в пластове сол.

Старите находища на природен газ Marismas в долината Гуадалкивир, които са произвели повече от 1 милиард кубически метра газ за почти 30 години, се проучват от Trinity Energy Storage, енергийна компания, собственост на фонд мениджъра Teset Capital. В края на 2022 г. Trinity придоби концесиите за въглеводороди в долината Гуадалкивир, управлявани от Petroleum Oil & Gas España (дъщерно дружество на Naturgy, предишно Gas Natural), с цел извличане на оставащите запаси от природен газ и след като бъдат изчерпани, находищата да се използват за съхранение на възобновяеми газове като зелен водород.

Това е просто въпрос на повторно използване на вече експлоатирано находище на природен газ като склад за друг газ. Газът ще се съхранява на около 1000 метра дълбочина в същите пясъци, които в продължение на милиони години са демонстрирали своята плътност и отлична способност да поемат газ. Този проект е частично финансиран от програмата за научни и иновационни мисии на следващото поколение фондове на ЕС на Европейския съюз, чрез проекта UNDERGY, където си сътрудничат други изследователски организации и испански компании.

Друга възможност за геоложко съхранение е да се използва едно от трите стратегически хранилища за природен газ, които вече съществуват и са активни в Испания (Gaviota, Jaca-Serrablo и Yela), като всички те се управляват от Enagás, транспортна компания и технически ръководител на газовата система в Испания. От тези три склада Yela, в провинция Гуадалахара, беше един от кандидатите, избрани от Enagás, за да анализира неговата жизнеспособност като бъдещ склад за водород, по същия начин, както сега е за природен газ. В предложението на Enagás за основна водородна инфраструктура за Испания през 2030 и 2040 г. Yela се появява на картата като геоложко хранилище на водород.

От друга страна, в проучване, проведено от Университета на Леон в минния регион El Bierzo (Леон), те са оценили 2700 изоставени въглищни мини, където сгъстеният въздух може да се съхранява за енергийни цели. В резултат на това проучване и въз основа на екологични, инфраструктурни, геомеханични и критерии за безопасност, те избраха 73 стари ферми, които биха могли да се използват като съхранение на сгъстен въздух - система, известна като CAES, абревиатура от английското „Compressed Air Energy Storage“. 

Случаят със солните пещери

Хорхе Наваро, вицепрезидент на AGGEP (Асоциация на испанските петролни геолози и геофизици), обясни в изявление за elEconomista.es, че солните пещери предлагат много предимства за съхранение на големи обеми водород или сгъстен въздух. Наличието на пластове сол е често срещано явление в подпочвения слой. Те са генерирани в геоложки времена в резултат на изпаряването на води, богати на соли. 

Солните пещери се изграждат чрез пробиване на кладенец, през който се инжектира вода за разтваряне на солта, извеждане на произведената саламура, което позволява генерирането на кухина, която може да има обем между сто хиляди и един милион кубически метра. Технология, която все още не е приложена в Испания, но е приложена в САЩ, Китай и много европейски страни, включително Португалия, където вече съществува газово хранилище в Карико, на около 150 километра северно от Лисабон - съоръжение за съхранение на природен газ в шест пещери в солен купол, обяснява Хорхе Наваро, геолог и професор по нефтено и газово инженерство в UPM.

Един от регионите на Испания, който съдържа най-много солни диапири, включва Кантабрия, Бургос, Страната на баските и Навара, където диапирите са лесно разпознаваеми на повърхността поради наличието на соли и полукръгла морфология. В някои от тях солта се експлоатира от древни времена, като например в Анана (Алава) или Поза де ла Сал (Бургос). Има няколко проекта в този регион на Северна Испания за проучване на възможността за използване на тези нива на солен разтвор, главно за съхранение на водород. В предложението на Enagás за базова водородна инфраструктура за Испания през 2030 г. и 2040 г. две места за геоложко съхранение на водород се появяват на картата в северния регион, едното в Кантабрия, а другото в Страната на баските.

Консорциумът, съставен от Enagás, Repsol и Баската енергийна агенция (EVE), поиска няколко области за признание в този регион, както и частната компания Hidrogen de Burgos. Проектът H2SALT, консорциум, съставен от две асоциации и пет баски компании, включително електрическата компания Iberdrola, получи 1,6 милиона евро европейски средства в рамките на PERTE (Стратегически проекти) с цел проучване на създаването на голям подземен склад за солни кухини в Страната на баските. В предложението на Enagás за базова водородна инфраструктура за Испания през 2030 г. и 2040 г. две места за геоложко съхранение на водород се появяват на картата в северния регион, едното в Кантабрия, а другото в Страната на баските.

Има и други проекти, финансирани с европейски фондове за проучване на жизнеспособността на съхранението на водород в испанските и европейските недра, като например проекта „Hystoires“.

Сред другите употреби на недрата на Земята се откроява улавянето и подземното съхранение на CO2. През ноември 2023 г. Repsol поиска разрешение за проучване за геоложко съхранение на CO2, наречено „TARRACO2“, разположено в Средиземно море край бреговете на провинция Тарагона, което все още предстои да бъде предоставено.

Има и друг пилотен изследователски проект за съхранение на CO2, осъществен от Energy City Foundation (Ciuden), организацията, създадена по времето на президента Хосе Луис Родригес Сапатеро. Това беше експериментален проект в Hontomín (Бургос) за съхранение на CO2 в карбонатни скали, финансиран от Европейския съюз, където бяха извършени няколко цикъла на инжектиране на CO2, но който беше неактивен от няколко години и има несигурно бъдеще.

Генерирането на енергия чрез възобновяеми енергийни източници днес е истински успех. Вече е възможно да се покрие цялото търсене на електроенергия в Испания за няколко часа чрез възобновяема енергия. В допълнение, неговият принос към националния микс на производство през 2023 г. надхвърли (само) 50%, регистрирайки исторически максимум на производството, извлечен от оценките на Red Electrica (корпорацията, която управлява националната електрическа мрежа в Испания). Сега голямото предизвикателство е да се гарантира, че тези възобновяеми източници произвеждат енергия по стабилен начин или, ако това не е така, да се намери начин за натрупване и дозиране на излишъците, които могат да произведат. Натрупването на водород и сгъстен въздух в пещери, мини или стари находища на природен газ са предложени като кандидати да водят тази революция.