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地球科学家开发自家后院的地热潜力

故事

地球科学家开发自家后院的地热潜力

2021年6月16日

“几年前,在我建造自己的房子之前,我认为地热能是只有德国南部等热点地区的大公司才能真正使用的东西,”伊丽莎白·陶贝尔(Elisabeth Tauber)说,她是贝克休斯公司(Baker Hughes)研发部的一名地球科学家,该公司位于汉诺威附近的赛勒(Celle)。她现在住在一个超级节能的房子在德国北部使用换热泵系统将地热——在这种情况下,地球的恒温冰冻线以下,从70米(0.04英里)的表面下面她的新花园,为家人创造一个温暖的室内的家。

自从她八岁时在参观热点维苏威火山时收集火山岩以来,伊丽莎白就对地壳中蕴藏的丰富资源着迷。当她的父母要求她选择“50块最漂亮的石头”带回家时,她甚至现在把这个过程描述成“可怕的”。当她13岁的时候,在以色列的另一个假期,她在内盖夫沙漠发现了贝壳,伊丽莎白确信她需要更多地了解地质学中的信息。

所有系统地理!

她最初学习的是应用地球科学,然后在奥地利里奥本的蒙坦大学(Montan University)获得了地球物理学和石油地质学硕士学位,该大学是奥地利采矿、冶金和材料研究中心。

伊丽莎白的第一份工作是测井科学家,她分析了用于为钻井决策提供信息的井下数据的地球物理特征。但她表示,她目前在贝克休斯的工作是开发、测试和不断增加油藏导航软件的能力,这是一项令人着迷的工作,因为“这是所有技能汇集的地方——软件工程师、机械工程师、地球物理学家。我们都为如何让软件更好地服务于客户献计献策。”

伊丽莎白最乐于管理思想的融合,为思想和文化的多样性做出贡献,并生活在绿色能源的家中。

2020年,她和丈夫格罗(Gero),以及年幼的孩子弗雷德里克(Frederick)和约瑟芬(Josephine),从汉诺威(Hanover)的一套公寓搬到了赛勒(Celle)郊区的一个新开发项目,该项目原是一个芦笋农场。

伊丽莎白·陶伯及其家人
伊丽莎白和她的家人住在德国农村。

“我们所做的每一件事都能带来不同……”

为子孙后代保护环境,伊丽莎白一直积极追求可持续的生活方式。Gero在能源供应链的另一端工作,是一名能源交易员。她和Gero选择在一个以砖建筑为特征的地区建造一个完全可持续的木质住宅,采用预制的、超级隔热的墙壁和屋顶。从零开始规划他们的房子,很容易从一开始就包括一个可再生能源包,其中包括一个4.65千瓦的屋顶太阳能阵列,一个电池储能系统,和地热供暖。

伊丽莎白说,尽管这所房子的建造成本更高,但运行起来要比燃气供暖或完全由电网供电的家庭便宜。这家人还从德国政府获得了一笔补贴,用于建造一所主要由可再生能源供电的节能房屋,这有助于降低他们的初始成本。“我们在德国很幸运,政府想要到达它的CO2目标,所以他们提供激励,”她说。因此,陶伯一家将被“隔离”以防对公司征税2在德国的排放。“我们甚至连通往家里的煤气管道都没有,”伊丽莎白说。在新房子住了一年后,陶博一家得出的结论是,他们节省了2.9吨二氧化碳2与太阳能电池板安装。这相当于给352,764部手机充电。(使用EPA当量计算器https://www.epa.gov/energy/greenhouse-gas-equivalencies-calculator

在建房屋
陶伯家安装的预制木墙。

与汉诺威的砖房相比,他们的砖房窗台下装有壁挂式取暖器。这位地球科学家惊讶地发现,在我们的公寓里,即使开着暖气,你也能碰到墙壁,感到有点冷;在我们的房子里是一种不同的气候。墙壁是温暖的,绝缘是完美的,总是有新鲜空气流通。”有一个单独的空气循环系统与热回收,进一步提高了效率的房子。

在房子里面
伊丽莎白带我们参观正在建造的房子。

Tauber家有30% - 40%的能源自给自足,当太阳能电池板产生的电量超过家庭使用或储存在电池中的电量时,他们会以每千瓦时8.9欧分的价格向电网输出多余的能量。他们剩余的能源需求仍从电网购买,但由Gero从可再生能源供应商仔细采购。

能源仪表板
住宅内产生和消耗的光伏能源通过应用程序仪表板进行监控。

六岁的弗雷德里克已经对可持续生活有了强烈的认识,并特别注重节约用水。这所房子与他的个人运动相吻合,他利用钻在房子上的一个钻孔中的地下供应物来灌溉家里迅速发展的花园,这样可以保存饮用水。

浪漫满屋的照片
伊丽莎白的房子,花园和邻近的项目。

探测炽热的岩石和裂缝

从个人角度来看,伊丽莎白很高兴地发现,在地热活动不为人所知的地区,地球上的能源被更广泛地应用于为个人住宅供暖,并认为它作为一种能源的使用普遍不足。

为了应对气候变化和满足全球能源需求,需要部署更多的可再生能源,这导致全球地热发电从2010年的1000亿瓦(GW)增长到2020年的1500亿瓦,更重要的是小型地热系统的增长,比如伊丽莎白使用的地热系统. 作为能源钻探和运输方面的专家,石油和天然气行业正在将其技术应用于新的大规模地热开发项目的风险降低项目和增加他们的经济可行性。

地热安装计划
利用地热能源:从简单的“DIY”计划…

如果没有这样的合作,那么地热开发找到蒸汽或热水几公里或者更远的地壳之下用于工业供暖或发电,可能令人望而却步。

地热钻井作业
钻井设备进场…
完成钻孔安装
…完成安装,准备连接到主厂房加热(地下黑色电缆)。

伊丽莎白认为,实现净零经济的路线图仍在确定之中,但那些成本较低的地热项目,比如她的后院,利用地球的加热表面,是能源组合中一个伟大的、立即的补充。

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