地热压裂技术：地球电池实现200%的效率

Sage Geosystems公司开创了一种新的廉价能源储存方式，利用地球就像一个巨大的风箱，将水泵入地下裂缝，然后以70%的效率或者200%的效率（如果同时收集热能的话）将其喷射回来。

这种被称为“喘气和吹气”的方法，是从石油生产中使用的类似技术中改编而来的，通常在其中将流体（通常是蒸汽）注入页岩油储层中，并将其留在那里数小时以加热油，降低其黏度，使其更容易抽出。

然而，Sage使用高压注入岩石的致密钻井泥浆，将其迫使在深处的废弃油井中扩张，然后再次以高压泵送水进去，以保持裂缝的“充气”。这是通过在白天收集到的多余可再生能源来完成的，然后通过关闭阀门将水锁在其中。

当需要恢复能量时，只需要打开阀门，地球周围的压力会将裂缝重新挤压在一起，水会被迫回流到管道上，然后通过涡轮机提取电能。事实上，最初用于将水泵入地下的电动机和泵将成为系统逆向运行时获取能量的涡轮机和发电机。

这就是Sage现在在德克萨斯州的一口旧油井中测试的“EarthStore”系统，演示了往返效率为70-75%，测得的流体损失仅为1-2%，并且没有检测到诱发的地震活动。Sage称，如果将其用作负载跟踪快速释放系统，单口井可以以这种方式产生约3兆瓦的最大输出，或者它可以以更有节制的方式释放能量，以在夜晚太阳能不发电的时候提供大约18小时的电力。

但是，如果您可以访问到较深的地下油井，那么还有一个好处：热能。像EarthStore这样的“喘气和吹气”系统可能足够有利可图，可以作为电网级或本地能源储存系统，但一旦开始考虑到热能，它就开始变得非常有吸引力。

地下越深，地球就会变得越热，很容易达到180-220°C（350-430°F）的温度。通常来说，收集地热能并不具备成本效益，但“喘气和吹气”能量储存系统显著改变了这一情况。

EarthStore系统将水与热岩结合在一起，有大量的表面接触，并将其锁定在那里。因此，当释放时，热能不仅增加了水回流的压力，推动涡轮机更加强力，还有通过通过热交换器将其热能收集起来的机会，这样你就可以从“地球电池”中获得比你投入的更多的能量。

此外，Sage提出，如果多个EarthStore井都在彼此附近，可以将它们组合成多缸热/压力发动机，从而节省了钻探设备等不需要拆卸运输的费用，你可以将它们组合在一起，以作为多缸热/压力发动机运行。

在这种阵列中，您可以释放来自一个地下储层的热水，使用热交换器冷却它以发电，然后立即将冷水泵入隔壁的井中进行储存。不需要地上的流体储存，该过程可以在这两个缸之间来回运行。

据Sage称，如果在一个单一的地点沉淀18-20个这样的装置，那么您将拥有一个50兆瓦的可再生能源储存厂，它的实际输出将是投入的能量的两倍。