面对日益增加的间歇性能源,地下抽水蓄能系统 (UPSP) 的使用满足了日益增长的能源储存需求。同时,采矿活动的关闭也使得广阔的地下空间有可能被用于其他用途。本文探讨了将废弃矿井(特别是煤矿)重新用作 UPSP 下部储层的可能性。将废弃矿井用作下部储层所面临的挑战是多方面的。最大的挑战来自于对矿井现状的了解有限,这是由于采矿后的过程造成的,例如风化、溶解、水化、浸出、膨胀、松弛、下沉、沿断层蠕变、气体迁移和沉淀,以及支撑元件的腐蚀和劣化。本研究记录并讨论了 UPSP 背景下与周期性抽水和排放相关的各种过程,包括水力排放过程、周期性载荷、干湿过程以及疲劳和热应力。这些过程对下部储层的安全性、生产力和稳定性有重大影响。为了应对这些挑战,本文提出了不同的数值解,以理解和缓解废弃矿井中的周期性过程。最后,本文探讨了将矿井重新用作下部储层的经济可行性,并研究了所需的条件,包括良好的岩体特性、降低的土地征用成本、永久抽水的必要性,以及在进行新挖掘的情况下,挖掘岩石作为收入来源的潜在收入。这项研究有助于理解将废弃矿井用于 UPSP,强调了将煤矿用作下部储层所面临的挑战,并提出了几个防止安全和生产力问题的主要过程。
当水流过时,矿井中的涡轮机就会发电。水被倒入地下水库……然后利用多余的电力再次被泵送到地面。UPHS 可以连续工作 7-8 小时,而电池则会在 1-2 小时内耗尽电量。
使用量子技术增强空间气候数据和环境过程建模可以彻底改变地球资源监测、不利气候变化评估和预测未来灾害的方式。卫星重力任务提供了其他地球观测任务无法提供的独特观测结果。通过卫星重力测量的重力场监测研究全球物质输送现象,为理解和监测地下水库等提供了重要的见解和关键信息。
合作是推进加州水资源目标的关键。Westlands 与大都会水务局和 Friant 水务局进行了富有成效的对话,最终达成谅解备忘录,同意共同努力解决共同利益问题,例如开发水库。此外,作为圣华金谷蓝图的成员,我们还与大都会水务局签署了谅解备忘录。两份谅解备忘录都推进了水库和输水等目标的合作。Pasajero 地下水补给项目将为 Westlands 和其他实体提供地下水库和交换。
Ogallala含水层是一个天然的地下水库,位于大平原的1,1100万英亩的地区,包括怀俄明州的部分地区,南达科他州,内布拉斯加州,堪萨斯州,堪萨斯州,堪萨斯州,科罗拉多州,俄克拉荷马州,俄克拉荷马州,德克萨斯州,德克萨斯州和新墨西哥州。约有190万人依靠含水层进行市政和工业供水,而Ogallala是建立该地区繁荣的农业经济的关键。除了人类用途之外,含水层对大平原的生态健康也至关重要。在低降水量和干旱时期,含水层的地下水会进食地表水无法维持的小溪和溪流。预计,随着时间的流逝,管理Ogallala的许多复杂方面只会变得更加困难,因为越来越热的夏天会导致含水层对水的需求增加。需求已经超过了其充值率。预期的结果将是含水层进入未来的逐渐减少(USGS,2018年)。
摘要:水资源短缺是希腊爱琴海群岛面临的一个严重问题。由于旅游业的不断发展,近几年情况不断恶化。目前的水资源管理实践涉及地下水库的开采,导致咸水入侵含水层,许多干旱岛屿的水都是通过海运运输的,成本相当高(在某些情况下达到约 12 欧元/立方米)。海水淡化被认为是解决这一问题的一种方法,许多岛屿已经采用了这种方法,因为这种方法可以以低得多的成本提供所需数量的淡水和饮用水。海水淡化与可再生能源 (RES) 的结合是一种有吸引力且有前途的选择。本文介绍了一个综合案例研究,涉及利普西岛(希腊十二群岛)为满足灌溉和饮用水需求而设计和运行的水能系统。由于海水淡化装置的运行依赖于风力,因此还详细介绍了风速数据合成时间序列的生成。最后,进行成本效益分析,从财务角度讨论我们研究的每种方案。关键词:水资源管理;海水淡化;风力发电;偏远岛屿;成本效益分析;合成时间序列。
今天,世界主要取决于化石燃料,并积极推广它们。不幸的是,化石燃料作为主要电源和电力的污染已达到新的峰值,从损害气候的温室气体到威胁健康的颗粒。结果,必须实施不同的能源。自2011年以来,可再生能源的增长速度比所有其他电力资源都快。可再生能源效率取决于所使用的资源。某些绿色能源选择,例如地热能,比其他能源更可用和有效,在某些地区有益,但由于可及性而在其他地区没有好处。地球地下的热量被称为地热能。它存在于地球壳下面的岩石和液体中,直至表面下方的加热熔融岩石。将一口井钻入地下水库至一英里或更深层次是获得地热资源的第一步。本文介绍了地热能的两种主要利用:通过地热热泵和间接地热能的直接使用地热能在加热和冷却应用中,这些地热能用于产生动力和电力,例如在干燥的蒸汽,单和双闪光灯和双闪光灯和二进制循环电厂中。
摘要。在当前的能源背景下,间歇性和非调度性可再生能源,如风能和太阳能光伏(发电量不一定与需求相对应),需要灵活的解决方案来储存能源。储能系统 (ESS) 能够平衡可变可再生能源 (VRE) 的间歇性和不稳定发电量。ESS 提供辅助服务,例如:电网频率、一次和电压控制。为了实现电力系统控制,ESS 可以在几秒钟内切换到不同的运行模式。很多时候,ESS 会对景观和社会产生环境影响。为了解决这个问题,废弃的地下空间,如已关闭的矿井,可以用作储能厂的地下水库。本文对地下抽水蓄能水电 (UPSH)、压缩空气储能 (CAES) 和废弃矿井中悬挂重物的悬挂重物重力储能 (SWGES) 进行了比较分析。抽水蓄能水电 (PSH) 是最成熟的概念,占全球散装储能容量的 99%。结果表明,在 UPSH 和 CAES 电厂中,储存的能量主要取决于地下储层容量,而在 SWGES 电厂中,储存的能量取决于矿井深度和质量。SWGES 电厂储存的能量(3.81 MWh 循环 -1,可用深度 600 米,假设悬浮重量为 3,000 吨)远低于 UPSH 和 CAES 电厂。
摘要:CO 2在耗尽的碳酸盐形成中的地下存储是限制其人为释放并最大程度地减少全球变暖的合适方法。岩石可湿性是控制CO 2捕获机制及其在地理储存形成中其遏制安全性的重要因素。地理储物岩包含先天有机酸,从而改变了岩石表面从亲水条件到疏水状态的润湿性,从而降低了CO 2存储能力。在这项研究中,通常将其释放到环境中的有毒染料的甲基橙色用作可湿性的修饰,以将硬脂酸老化方解石(油湿)的润湿性更改为湿。本研究使用接触角技术(无柄滴法)检查甲基橙(10-100 mg/l)对CO 2/盐水/盐水酸酸盐衰老的变性系统在地理储存条件下(即25和50°C的温度为5-20 mpa的压力)的润湿性的影响。结果表明,有机酸污染的岩石表面的前进和逐渐接触角(θa和θr)在暴露于甲基橙甲基时会大大降低,分别达到62°和58°的最小值,在20 mpa和50 mpa中的存在中,其含量为20 mpa和50°C。进入地下水库,以降低环境污染的水平,同时增加碳酸盐地层的CO 2存储能力。
注入温室气(例如二氧化碳)进入深层地下水库以进行永久存储,当注射诱导的应力超过关键阈值时,会无意中导致故障重新激活,Caprock破裂和温室气体泄漏。必须在注射过程中密切监测压力的演变和二氧化碳羽流的运动,以允许及时进行补救措施或快速调整存储设计。在注射过程的各个阶段提取预先存在的流体,称为压力管理,可以减轻相关的风险并减少环境影响。但是,确定最佳压力管理策略通常需要数千个模拟,从而使该过程计算出色。本文介绍了一种基于替代模型的新型强化学习方法,用于为地质二氧化碳隔离设计最佳的压力管理策略。我们的方法包括两个步骤。首先,通过嵌入到控制方法开发替代模型,该方法采用编码型转换结构来学习潜在或减小空间中的动力学。利用这种代理模型,利用强化学习来找到一种最大化经济利益的最佳策略,同时满足各种控制限制。加固学习代理人将获得潜在的状态表示,并立即为CO2隔离量身定制的奖励,并选择受预定义工程限制的实时控制,以最大程度地提高长期累积奖励。为了证明其有效性,该框架应用于将CO2注入盐水含水层的组成模拟模型。结果表明,我们基于替代模型的强化学习方法显着优化了CO2固相策略,与基线情景相比,经济增长显着。