Sage Geosystems는 지구를 거대한 풀무로 사용하여 땅의 갈라진 틈으로 물을 펌핑한 다음 70% 효율로 물을 분출시키는 방식으로 값싼 에너지를 저장하는 새로운 방법을 개척했습니다. 열에너지도 수확하면 효율은 200%에 달할 수 있다.
이 방법은 셰일 오일 퇴적물에 액체(보통 증기)를 주입하고 몇 시간 동안 그대로 두어 오일을 가열하고 점도를 낮추어 펌핑을 더 쉽게 만드는 방법입니다.
반면 Sage Company는 버려진 유정의 지하 깊은 곳에 있는 고밀도 굴착 진흙을 사용하여 가느다란 균열을 고압으로 밀어낸 다음 고압 펌프를 사용하여 물을 펌핑하여 균열을 "팽창된" 상태로 유지합니다. 낮 동안 수집된 잉여 재생 에너지를 사용하여 작업을 수행한 다음 밸브를 닫아 물을 잠급니다.
에너지를 회수해야 할 경우 밸브를 열면 됩니다. 균열 주변의 형성 압력이 균열을 다시 압착하고 물이 파이프로 다시 유입되어 터빈을 통과하여 전기를 생성합니다. 실제로 시스템이 역방향으로 작동하면 원래 파이프 아래로 물을 밀어내던 모터와 펌프가 터빈과 발전기가 되어 에너지를 다시 펌핑합니다.
이것은 Sage가 텍사스의 오래된 유정을 사용하여 테스트한 "EarthStore" 시스템입니다. 왕복 효율은 70~75%이고 유체 손실은 1~2%에 불과하며 유발된 지진 활동은 감지되지 않았습니다. Sage는 단일 유정을 부하 추종형 신속 방출 시스템으로 사용하면 약 300만 킬로와트의 최대 출력을 생산할 수 있다고 말했습니다. 태양광 발전 시스템으로 활용하면 보다 정밀한 방식으로 에너지를 방출할 수 있어 태양광 발전으로 전기가 생산되지 않는 야간에도 18시간 이상 전력을 공급할 수 있다.
그러나 땅 속 깊은 곳에 있는 오래된 석유 생산정에 접근하면 또 다른 이점이 있습니다. 바로 열입니다. EarthStore와 같은 시스템은 그리드 또는 로컬 에너지 저장 시스템으로 충분히 수익성이 있을 수 있지만 일단 열을 고려하기 시작하면 매우 매력적으로 변하기 시작합니다.
지구가 깊어질수록 따뜻해지며, 180~220°C(350~430°F)의 온도에 도달하는 것은 상대적으로 쉽습니다. 이러한 지열 에너지를 수확하는 것은 일반적으로 비용 효율적이지 않지만 "huff&puff" 에너지 저장 시스템은 이 수치를 크게 변화시킵니다.
EarthStore 시스템은 뜨거운 암석과 물을 결합하여 표면에 실질적으로 접촉시켜 고정시킵니다. 따라서 물이 방출되면 열은 물의 복귀 흐름에 대한 압력을 증가시켜 터빈을 더 강력하게 작동시킬 뿐만 아니라 열교환기를 통해 열을 포착하여 결국 투입한 것보다 "지구 배터리"에서 더 많은 에너지를 얻을 수 있는 기회도 있습니다.
그게 다가 아닙니다. Sage는 여러 개의 지중저장정이 서로 인접해 있고 시추 장비를 운송을 위해 분해할 필요가 없어 비용을 절감할 수 있다면 이를 결합하여 다중 실린더 열압력 엔진으로 작동할 수 있다고 제안합니다.
어레이는 지하 저수지에서 뜨거운 물을 끌어올려 열교환기를 이용해 냉각해 전기를 수확한 뒤, 냉각된 물을 바로 옆 우물로 직접 펌핑해 저장한다. 지상에 액체를 저장하는 대신 전체 공정이 두 실린더 사이를 오가며 진행될 수 있습니다.
Sage에 따르면, 한 현장에 이러한 장치 18~20개를 설치하면 50메가와트 재생 에너지 저장 플랜트가 생성되어 입력된 에너지의 두 배를 효과적으로 출력하게 됩니다. 강화된 에너지 저장이라고 생각할 수도 있고 상대적으로 얕은 지열 에너지를 더 경제적으로 실행 가능하게 만드는 방법이라고 생각할 수도 있지만 꽤 괜찮은 아이디어입니다.
Sage는 LCoS(수준 저장 비용) 측면에서 EarthStore 솔루션 자체가 리튬 이온 배터리나 양수식 수력 저장 장치보다 저렴해야 한다고 말했습니다. 실제로 피크 기간 동안 그리드를 안정화하는 방법으로 가스 연소 피킹 플랜트만큼 비용이 많이 들 것으로 예상됩니다.
텍사스에서의 6개월간의 파일럿 프로그램이 이제 종료되었습니다. 이 프로젝트는 탐사정을 활용하여 2,400m 및 3,400m(7,920피트 및 11,140피트) 깊이에 구멍을 뚫고 높이 1km(3,200피트), 60~90m(200~300피트) 폭의 균열을 생성했습니다.
이 균열의 벽은 0.1~0.2인치(2.5~5mm) 떨어져 있었지만 물을 펌핑 및 방출하고 균열이 닫히는 것을 방지하기 위해 시스템에 충분한 압력을 지속적으로 유지함으로써 균열의 부피는 2배로 팽창 및 수축하여 7,500~15,000배럴(120~240만 리터, 315,000~630,000갤런) 사이에서 변동했습니다.
Sage Geosystems의 CEO인 Cindy Taff는 보도 자료에서 "우리는 리튬 이온 배터리와 천연 가스 피킹 플랜트를 통해 안정적이고 비용 경쟁력 있는 전력을 제공하여 재생 에너지를 완벽하게 보완하는 코드를 해독했습니다."라고 말했습니다. 대체 베이스로드. 우리의 에너지 저장 기술은 원격 채굴 작업부터 데이터 센터, 원격 지역의 에너지 빈곤 문제 해결에 이르기까지 많은 양의 전력을 제공할 수 있습니다. 검증되고 즉시 확장 가능한 에너지 솔루션을 사용하여 그리드에 연결하거나 아일랜드/마이크로그리드를 개발할 수 있습니다."
시추 전문가 Nabors Industries와 청정 기술 벤처 캐피탈 펀드 Virya로부터 투자를 받은 Sage는 현재 시리즈 A 라운드에서 추가로 3천만 달러를 모으고 시스템 검증, 상용화, 최적화 및 확장을 계속하기를 희망합니다.