محطة يونايتد داونز للطاقة الحرارية الأرضية العميقة

يُعد مشروع يونايتد داونز للطاقة الحرارية الأرضية العميقة أول مشروع تشغيلي لتوليد الكهرباء من الطاقة الحرارية الأرضية في المملكة المتحدة . ^{[ 1 ]} يقع المشروع بالقرب من ريدروث في كورنوال ، إنجلترا. وتملكه وتديره شركة الهندسة الحرارية الأرضية (GEL)، وهي شركة بريطانية خاصة. يقع موقع الحفر في المنطقة الصناعية يونايتد داونز ، وقد تم اختياره لخصائصه الجيولوجية، ووجود اتصال قائم بشبكة الكهرباء، وقربه من الطرق المؤدية إليه، وتأثيره المحدود على المجتمعات المحلية. ^{[ 2 ]} يتم استخراج الطاقة عن طريق تدوير المياه عبر خزان ساخن طبيعي، واستخدام المياه الساخنة لتشغيل توربين لتوليد الكهرباء وللتدفئة المباشرة. وقد تم اكتشاف مورد لليثيوم في البئر. ^{[ 3 ]}

صُمم مشروع الصخور الجافة الساخنة في كورنيش (HDR)، الذي قادته كلية كامبورن للمناجم ، والذي نُفذ في ثمانينيات القرن الماضي في محجر روزمانوز ، لاختبار نظرية إحداث شبكة من الشقوق داخل الجرانيت لإنشاء خزان حراري أرضي. ^{[ 4 ] [ 2 ]}

تأسست شركة هندسة الطاقة الحرارية الأرضية عام ٢٠٠٨ لتتخصص في تطوير موارد الطاقة الحرارية الأرضية . وقد تم تأمين تمويل المشروع على مدى السنوات الخمس التالية من الصندوق الأوروبي للتنمية الإقليمية، ومجلس كورنوال، ومستثمرين من القطاع الخاص. ^{[ ٥ ] [ ٦ ] [ ٧ ] [ ٨ ] [ ٩ ] [ ١٠ ] [ ١١ ]}

حفرت شركة GEL بئرين في منطقة صدع بورثتاون بين نوفمبر 2018 ويونيو 2019. وصل عمق بئر إنتاج الطاقة الحرارية الأرضية إلى 5275 مترًا (17306 قدمًا) ، ووصل عمق بئر حقن السوائل إلى 2393 مترًا (7851 قدمًا) . ^{[ 4 ] [ 2 ]}    

بين أغسطس 2020 ويوليو 2021، خضعت الآبار لسلسلة من اختبارات الحقن لتحليل الخصائص الهيدرولوجية داخل الخزان الحراري الأرضي المتصدع. إضافةً إلى ذلك، في يوليو 2021، أُجري اختبار كامل للخزان (إنتاج وحقن متزامنان) لمدة سبعة أيام. ^{[ 2 ]} خلال هذه العملية، تم تخفيف الضغط على الخزان لمنع حدوث هزات أرضية دقيقة أثناء التشغيل طويل الأمد. ^{[ 2 ] [ 12 ]} التزمت شركة GEL بإجراءات صارمة للمراقبة والإدارة والتخفيف لضمان فهم أفراد المجتمع لأي نشاط زلزالي مُستحث. ^{[ 13 ]}

في أغسطس 2020، مُوِّلَت عمليات المشروع بشكل إضافي من قِبَل صندوق المملكة المتحدة للبناء. وحصلت شركة GEL على حصة قدرها 14.3  مليون جنيه إسترليني لإثبات إمكانية إنتاج الليثيوم من المحاليل الملحية الحرارية الأرضية. ^{[ 14 ]} وبحلول عام 2021، بلغت تكاليف المشروع حوالي 30  مليون جنيه إسترليني.

في يناير 2021، وافقت شركة GEL على بيع 3  ميغاواط من الطاقة لمدة عشر سنوات لشركة Ecotricity . ^{[ 15 ] [ 16 ]} وفي مارس 2023، تلقت الشركة  تمويلاً خاصاً إضافياً بقيمة 15 مليون جنيه إسترليني. ^{[ 3 ]}

في سبتمبر 2023، نُشرت نتائج جولة تخصيص عقود الفروقات ، والتي مُنحت فيها محطة يونايتد داونز للطاقة الحرارية الأرضية العميقة ومشروعان آخران تابعان لشركة GEL سعرًا أساسيًا قدره 119 جنيهًا إسترلينيًا/ميغاواط ساعة بأسعار عام 2012 ( ما يعادل 164 جنيهًا إسترلينيًا في عام 2023 ). ^{[ 17 ]}

استهدف نظام الطاقة الحرارية الأرضية المستخدم لتوليد الطاقة في يونايتد داونز كتلة صخرية جرانيتية مشعة ذات نفاذية عالية نتيجة تقاطعها مع منطقة صدع بورثتاون . ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}

تمتد كتلة الجرانيت الجرانيتية في كورنوبيا من دارتمور إلى جزر سيلي ، وتحتوي على تركيز عالٍ من النظائر المشعة المنتجة للحرارة، مثل الثوريوم (Th) واليورانيوم (U) والبوتاسيوم (K). ونتيجةً لهذا الإنتاج الطبيعي للحرارة، يبلغ تدفق الحرارة في يونايتد داونز ضعف المتوسط ​​في المملكة المتحدة تقريبًا، أي 120  ملي واط ^/م² ، ويبلغ التدرج الحراري الأرضي حوالي 33-35  درجة مئوية/كم، أي أعلى بنحو 10  درجات مئوية/كم من أجزاء كبيرة من المملكة المتحدة. ^{[ 2 ] [ 22 ]}

تنقسم كورنوال أيضًا بفعل عدد من الصدوع ومناطق التصدع ذات اتجاه مفضل من الشمال الغربي إلى الجنوب الشرقي أو من الشرق والشمال الشرقي إلى الغرب والجنوب الغربي، ويُعتقد أنها أُعيد تنشيطها بفعل التمدد ما بعد التكوين الجبلي بعد حقبة فاريسكان . تحتوي الصدوع الممتدة باتجاه الشرق والشمال الشرقي على عروق معدنية ماغماتية و"إلفانات" استُخرجت على مدار القرنين التاسع عشر والعشرين. ^{[ 23 ]} أما الصدوع " المتقاطعة " الممتدة باتجاه الشمال الغربي إلى الجنوب والجنوب الشرقي، والتي غالبًا ما تكون طويلة وتُظهر أدلة على إزاحة كبيرة، فهي مُحاذية لأقصى إجهاد أفقي إقليمي، ولذلك يُعتقد أنها أكثر التراكيب "انفتاحًا"، مما يوفر نفاذية مُعززة. ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 2 ]}

واجهت آبار يونايتد داونز ثلاثة أنواع رئيسية من الصخور:

1. كيلاس (حجر طيني منخفض الدرجة، متحول إقليميًا ومشوه من تكوين ميلور سلات العلوي الديفوني ^{[ 26 ]} )؛
2. الميكروجرانيت
3. الجرانيت . ^{[ 4 ] [ 2 ]}

كما تقاطعت الآبار مع ممرات صدع مفتوحة تمتد من الشمال الغربي إلى الجنوب الشرقي، وترتبط بالمسار العرضي الرئيسي لمنطقة صدع بورثتاون. ^{[ 4 ] [ 2 ]}

كان لبرنامج التواصل المجتمعي التابع لشركة GEL دورٌ بالغ الأهمية في استمرار مشروع الطاقة الحرارية الأرضية في يونايتد داونز بنجاح. ومنذ المراحل الأولى، تبيّن أن الوقت والجهد والنهج الشخصي عناصر أساسية لفهم حجم المجتمع والتواصل مع مختلف فئاته. ونتيجةً لذلك، تمّ إيصال معلومات دقيقة ومُحدّثة إلى شريحة واسعة من المجتمع عبر زيارات عامة لموقع GEL، وعروض تقديمية خارجية للمجموعات المهتمة، ومعارض في فعاليات عامة، ونشرات مطبوعة، وموارد إلكترونية، وعبر وسائل الإعلام المختلفة. ^{[ 27 ]}

كما نظمت مؤسسة GEL برنامجًا تعليميًا شاملًا وتفاعليًا، بالإضافة إلى فعاليات مهنية، لتعريف الطلاب في جميع أنحاء كورنوال بصناعة الطاقة الحرارية الأرضية الجديدة والمتنامية في المنطقة. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

أنشأت مؤسسة GEL أيضًا صندوقًا مجتمعيًا هامًا، لدعم المشاريع المستدامة التي يقودها المجتمع في أربع أبرشيات محلية بمنحة مشتركة قدرها 40,000 جنيه إسترليني. وقد ضمن ذلك استفادة الاقتصاد المحلي والسكان والبيئة على أوسع نطاق ممكن من المشروع. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

• الطاقة الحرارية الأرضية في المملكة المتحدة

• مشروع ساوثهامبتون للطاقة في المنطقة ، وهو أيضاً أول مشروع للطاقة الحرارية الأرضية في المملكة المتحدة

• الموقع الرسمي