加利福尼亞州的科alinga油田自1887年以來一直在開採原油,剩餘的石油變得越來越稠,越來越難以開採——但它很快將獲得來自太陽的助力。具體來說,這個舊油田將利用聚光太陽能產生的蒸汽來幫助融化剩餘的稠油,使其液化到足以泵送到地面的程度。
雪佛龍公司負責新興能源的副總裁傑瑞·洛馬克斯解釋說:“它正在執行,並提供大部分蒸汽以支援提高採收率。” 他的想法是“將光子轉化為太陽能蒸汽,然後……將其注入油田注氣井。”
雪佛龍與BrightSource Energy公司合作,該公司設計和建造聚光太陽能發電廠,在科alinga油田建造了該技術的一個版本。他們已經建造了超過7000面安裝在機械裝置上的鏡子——被稱為定日鏡——在65英畝的土地上跟蹤太陽,並將來自這片廣闊區域的陽光匯聚到一個327英尺高的塔頂。在塔內,水在每平方英寸700磅的壓力和平均500華氏度的溫度下變成蒸汽。蒸汽流向換熱器,在那裡它將來自油田的水變成蒸汽,以便將其泵回地下以鬆動剩餘的石油。總而言之,該塔式發電系統每小時泵出350桶蒸汽,如果測試順利,這些蒸汽將用於補充透過燃燒天然氣煮沸成蒸汽的水。
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洛馬克斯說:“這對他們來說是額外的 5%,他們節省了那麼多天然氣。” 目前,雪佛龍每天從科alinga油田泵出近 8,000 桶“石油當量”。
在 2012 年期間,雪佛龍將確定太陽能蒸汽的可靠性,以及在各種條件下可以預期的蒸汽量。到明年,一旦連線到位,太陽能蒸汽將開始補充來自燃燒天然氣的蒸汽。 洛馬克斯說:“太陽能蒸汽將始終是替代傳統燃料(如天然氣)的補充,因此我們有 24 小時的供應。” 在陽光最充足的日子裡,該系統每天可以產生近 12 小時的蒸汽,但雪佛龍將調查作為該示範專案的一部分,完全依靠太陽能蒸汽執行油田是否可行。
稠油是世界各地新產石油的重要組成部分,無論是來自加拿大油砂的石油還是來自印度尼西亞的更稠原油。 僅在加利福尼亞州,雪佛龍就開採了 150,000 桶稠油,在全球範圍內每天開採約 500,000 桶。 太陽能蒸汽——如果它在加利福尼亞州聖華金谷證明成功——可能有助於從沙烏地阿拉伯和科威特之間的分割槽帶或印度尼西亞等地的地下開採更多石油。 洛馬克斯說:“所有這三個地點都有充足的陽光和靠近油田的大片平坦土地,您可以在那裡建造這種規模的太陽能發電場”,該公司還在研究太陽能蒸汽是否適用於煉油或生產石化產品的綜合設施,這兩者都使用大量熱量。
當然,油田並不是鏡子的最友好或最清潔的地方,鏡子必須保持高度拋光才能有效。 到目前為止,這家石油公司只因機械撞擊而損壞了一面定日鏡,並且一直在安排人工清潔隊對抗自動化清潔機器。 洛馬克斯說:“機器比人工清潔隊用水量略少。”
雪佛龍和 BrightSource 並不是唯一追求這項技術的公司。 GlassPoint 旨在透過將鏡子放置在溫室內部來創造更廉價的太陽能蒸汽。 這樣它們可以更輕,因為它們受到保護免受風吹,並且需要更少的清潔。 該公司在加利福尼亞州麥基特里克附近與貝瑞石油公司合作開展了自己的示範專案。
但洛馬克斯表示,任何太陽能蒸汽都“難以”與不斷下降的天然氣價格競爭,這表明這項技術可能只在天然氣不可用或昂貴的地方找到未來。 無論如何,雪佛龍將太陽能蒸汽技術視為應對全球能源需求上升的另一種工具。 最終,石油價格扼殺了第一次和第二次太陽能革命,但現在太陽能可能有助於延長石油的統治地位。