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如何使鏡面聚焦的陽光比燃燒天然氣更便宜？新的太陽能初創公司 GlassPoint 認為，將其放入溫室中。該公司於 2 月 24 日在加州中央山谷一個塵土飛揚的舊油田中推出了首個此類太陽能熱水溫室。為什麼？因為廉價蒸汽意味著更多的石油。
這座位於加州麥基特里克 Berry Petroleum Company 油田的井架之間的 650 平方米溫室太陽能熱蒸汽發電廠示範專案，將有助於將水預熱到 88 攝氏度。然後，熱水將透過天然氣煮沸成蒸汽，並用於加熱舊油田中的岩石，以抽出更多石油。
GlassPoint 副總裁約翰·奧唐納表示：“蒸汽是這些熱力專案中石油生產的最大成本。“現在你可以執行更長時間，因為蒸汽更便宜。你可以從同一口井中獲得 10% 到 20% 的石油產量。”
觀看新的溫室太陽能熱電廠的幻燈片
目標是提供一種更清潔、更便宜的方式來加熱蒸汽，用於融化油田中較稠的石油，並清除更多黑金。本質上，該技術將立方體的岩石加熱到大約 175 攝氏度，以融化重油並使其流動。加州百年油田生產的石油中，約有 40% 依賴於蒸汽技術，並且它是該州最大的天然氣工業用途。
目前，這個最初的太陽能熱溫室中的兩排鏡子每小時可以產生大約 100 萬英式熱量單位的熱量。該公司聲稱，根據美國國家可再生能源實驗室的計算，其技術可以以每百萬 BTU 3 美元的成本生產蒸汽；目前天然氣每百萬 BTU 的成本約為 4 美元，但隨著水力壓裂釋放的天然氣湧入市場，這個價格可能會繼續下降。
該技術的工作原理如下：GlassPoint 構建了一個相當傳統的溫室，屋頂呈鋸齒狀，以最大限度地增加全年內部的陽光量。下面，將陽光聚焦的七米寬的鏡子，以及攜帶待加熱水的管道，都懸掛在溫室本身上。由於溫室阻擋了風，該工廠的鏡子和管道的重量大約只有傳統太陽能熱鏡面裝置的 10%，後者需要鋼製支架。正如奧唐納指出的那樣，使太陽能熱電廠技術昂貴的原因是“與在每小時 20 英里的微風中保持半度指向精度相關的液壓、鋼鐵和混凝土的成本”。
另一個優勢是速度：玻璃屋和太陽能熱鏡的建造耗時六週，而雪佛龍在加州弗雷斯諾附近的科林加油田的 BrightSource Energy 自 2009 年以來一直在建設的太陽能熱能發電塔專案的建造耗時更長。“該專案仍在建設中，”雪佛龍發言人摩根·克林克勞說，並補充說“我們預計今年將完成……這是一個旨在確定該技術可行性的示範專案。”
可行性將取決於成本，正如過去幾十年的專案在廉價天然氣面前陷入困境一樣。目前只有另一個太陽能熱專案為工業流程提供熱量——加州莫德斯托的一家 SunChips 工廠用太陽熱生產零食薯片——這是目前世界上唯一一家在油田中工作的工廠。該公司估計，一個全尺寸的油田可以提供此類專案所需高達 80% 的熱能，從而取代天然氣。
而且它也不侷限於加州。“在進行蒸汽驅油的地方，太陽輻射相當好，”奧唐納說，例如科威特、阿曼和其他海灣地區的石油生產國。“你的頭上和腳下都有資源。”
但溫室還提供了另一個關鍵優勢：保持鏡子清潔，免受世界各地油田（和沙漠）常見的灰塵、汙垢、沙子和溼氣的影響。而從農業溫室行業借用的自動化清洗裝置——本質上是帶有刷子的自動噴水器，類似於洗車場——掃描清洗玻璃屋，玻璃屋可以保護太陽能熱裝置免受風和灰塵的影響。
“經過 100 年的最佳化，溫室產業在降低遮陽和降低成本方面做得非常好。畢竟，多 1% 的光照就多 1% 的番茄，”奧唐納指出。“這些反射器處於乾燥、無塵、非冷凝的環境中，這意味著我們可以使用無法在室外使用的材料。”