Mga Ginamit na Balon ng Langis: Isang Bagong Hangganan sa Luntiang Imbakan ng Enerhiya

Ang global na average na temperatura sa ibabaw ay nasa halos 1.2 °C na mas mataas kaysa sa pre‑industrial na antas, na nagdudulot ng matinding mga pangyayari sa panahon na nagbubanta sa tao, hayop, at imprastruktura.

Ang sektor ng enerhiya ay isa sa mga pangunahing nagdudulot ng polusyon at pag-init ng mundo, kung saan ang pagsunog ng fossil fuel ay pangunahing pinagmumulan ng greenhouse gas (GHG) emissions at mga pollutant sa hangin. Dahil dito, nabuo ang kilusan para sa paglipat ng enerhiya, na isang paglipat mula sa fossil fuels patungo sa mga renewable energy source tulad ng hangin at araw.

Ang paglipat sa renewable energy ay mabilis na umuusad nang may layuning lumikha ng zero-carbon na sistema ng enerhiya pagsapit ng 2050. 

Ang Pagsikat ng Renewable Energy – Ngunit may Kakulangan

Ang kapasidad ng renewable power ay nakaranas ng malaking pagtaas noong 2024, umabot sa 4,448 gigawatt (GW), ayon sa International Renewable Energy Agency (IRENA).

Ang karagdagang 585 GW noong nakaraang taon ay kumakatawan sa 92.5% ng kabuuang paglawak ng kapasidad at isang rekord na rate (15.1%) ng taunang paglago.

“Ang patuloy na paglago ng renewables na nasasaksihan natin bawat taon ay patunay na ang renewables ay ekonomikong kapaki-pakinabang at madaling ilunsad. Bawat taon ay patuloy nilang nilalabag ang kanilang sariling mga rekord sa paglawak, ngunit humaharap din tayo sa parehong mga hamon ng malalaking pagkakaiba-iba sa rehiyon at ang pagtakbo ng oras habang papalapit na ang deadline ng 2030.” 

– IRENA Director-General Francesco La Camera

Sa mga uri ng renewable energy, ang solar energy ang may pinakamataas na paglawak ng kapasidad na 32.2%, umabot sa 1,865 GW. Sa loob nito, tumaas ang solar photovoltaics ng 451.9 GW noong nakaraang taon, kung saan ang China lamang ay nagdagdag ng 278 GW sa kabuuang paglawak, sinundan ng India na 24.5 GW.

Sinundan ng wind energy ang solar energy, na lumago ng 11.1%, bagaman bahagyang bumaba ang paglawak upang umabot sa 1,133 GW na kapasidad. Ang paglawak na ito ay pinangunahan ng China at ng US.

Ang kapasidad ng hydro power, hindi kasama ang pumped storage hydro power, ay umakyat sa 1,283 GW, muli na pinangunahan ng China. Ang bioenergy ay tumaas din ng 4.6 GW na kapasidad, kung saan parehong nagdagdag ng 1.3 GW ang China at France. Ang New Zealand ang nanguna sa paglawak ng geothermal energy, na tumaas ng 0.4 GW sa kabuuan.

Bagaman ang mga renewable energy source ay nag-aalok ng isang magagarang paraan upang itaguyod ang paglipat ng enerhiya, ang green energy tulad ng hangin at araw ay hindi palagian. Ito ay nangangailangan ng mas mahusay na paraan upang mag-imbak ng enerhiya para magamit sa hinaharap.

Bilang solusyon, iminungkahi ng mga mananaliksik sa Penn State ang muling paggamit ng mga ubos na balon ng langis at gas para sa geothermal-assisted compressed-air energy storage (GA-CAES), na maaaring mapabuti ang kahusayan ng mga sistema ng imbakan ng enerhiya ng 9.5%.

Ayon sa pag-aaral na may corresponding author na si Arash Dahi Taleghani, na propesor ng petroleum at natural gas engineering sa Penn State:

“Ang problema ay kung minsan kapag kailangan natin ng enerhiya, walang sikat ng araw o walang hangin. Iyon ay isang malaking hadlang laban sa karagdagang paglawak ng karamihan sa renewable energy na magagamit natin. Kaya napakahalaga na magkaroon ng ilang kapasidad ng imbakan upang suportahan ang grid.”

Malawakang at Pangmatagalang Solusyon sa Imbakan ng Enerhiya

Ang imbakan ng enerhiya ay susi sa isang matatag, maaasahan, at napapanatiling sistema ng enerhiya. Sa pamamagitan ng pagkuha ng enerhiya na nalikha para magamit sa hinaharap, pinapayagan nito ang pagsasama ng mga intermittent na renewable source, pinapabuti ang katatagan ng grid, at pinapakinabangan ang paggamit ng hangin at solar power. Pinabababa rin nito ang pag-asa sa fossil fuels, na nagreresulta sa pagbawas ng greenhouse gas emissions.

Hindi ito lahat. Ang imbakan ng enerhiya ay nagtataguyod ng resiliency ng enerhiya sa panahon ng matinding pangyayari sa panahon at sumusuporta sa electrification ng sektor ng transportasyon. Mahalaga rin ito sa pagpapalawak ng access sa enerhiya sa mga liblib na lugar at paglikha ng mga oportunidad pang-ekonomiya. 

Kaya, ang imbakan ng enerhiya ay kritikal sa pagkamit ng isang napapanatili at malinis na kinabukasan ng enerhiya. Ngayon, may iba’t ibang paraan upang mag-imbak ng enerhiya, kung saan ang Compressed Air Energy Storage (CAES) ay isa sa mga ito.

Ang CAES, gaya ng pangalan, ay isang teknolohiya na nagko-compress ng hangin at iniimbak ito. Ang paraan ng pag-andar nito ay kapag mababa ang demand sa kuryente, ginagamit ang sobrang enerhiya upang i-compress ang hangin at iniimbak ito sa mga tangke o sa ilalim ng lupa. Kapag mataas ang demand sa kuryente, pinapalaya ang compressed air upang paandarin ang turbine at lumikha ng kuryente. 

Ang teknolohiyang ito ay seryosong pinag-aralan at komersyal na magagamit na ng higit sa kalahating siglo na ngayon, dahil sa kakayahan nitong mag-imbak ng malaking dami ng enerhiya sa mahabang panahon.

Bukod sa pagbibigay ng malawakang at pangmatagalang imbakan, madaling ma-scale ang mga CAES system upang matugunan ang iba’t ibang pangangailangan sa imbakan ng enerhiya. Gamit din nito ang malinis at madaling makuhang hangin, na ginagawa itong isang green energy storage tech. Bilang resulta, dumarami ang interes ng mga mamumuhunan, utility, at pamahalaan sa CAES.

Siyempre, may mga kahinaan ito tulad ng mas mababang round-trip efficiency, mas mabagal na oras ng tugon, at mataas na kapital na gastos. Bilang resulta, nakatuon ang pananaliksik sa larangang ito sa pagpapabuti ng kahusayan at cost-effectiveness ng mga CAES system. 

Ang pinakabagong pananaliksik, na sinusuportahan ng U.S. Department of Energy, ay nakatuon sa pagpapataas ng ekonomikong kahusayan ng CAES.

Isang Bagong Lapit sa Green Energy Storage

Ang mga malawakang pamamaraan ng imbakan ng enerhiya tulad ng CAES ay nakakuha ng maraming atensyon upang mas mapabuti ang balanse ng suplay at demand ng enerhiya.

Sa nakaraang ilang dekada, ang mga teknolohiya ng CAES ay lubos na umunlad at ilang pasilidad ng CAES ang naitayo. Halimbawa, ang mga proyektong Bethel Energy Center (324 MW) at ang Mclntosh CAES plant (110 MW) sa US.

Karamihan sa mga umiiral na planta ng CAES, gayunpaman, ay diabatic, ayon sa bagong pag-aaral, na inilathala sa Journal of Energy Storage.

Ibig sabihin nito ay nawawalan sila ng init sa panahon ng compression at walang opsyon para muling magamit ito. Bukod pa rito, ang paggamit ng fossil fuels upang i-expand ang hangin ay nagdudulot ng karagdagang GHG emissions at nagpapababa ng kahusayan ng sistema.

Habang nilulutas ng A-CAES (adiabatic compressed air energy storage) ang problemang ito sa pamamagitan ng pag-imbak ng init na nabuo sa panahon ng compression at muling paggamit nito bago i-expand, kakaunti lamang ang mga pilot plant na ganito dahil sa mas mataas na paunang pamumuhunan at pangangailangan ng mga high-pressure container na may malaking kapasidad para sa napakaepektibong imbakan ng hangin.

Kaya, sinuri ng pananaliksik ang posibilidad ng pagsasama ng mga abandonadong balon ng langis at gas (AOGWs) sa pag-unlad ng CAES gamit ang konseptwal, matematika, at numerikal na mga modelo upang lutasin ang problema.

Ayon sa Environmental Protection Agency (EPA), tinatayang may 3.9 milyong ganitong ubos na balon, na nag-aalok ng napakalaking oportunidad. 

Ang dumaraming bilang ng mga orphan wells ay karaniwang kulang sa tamang pagpapanatili at pagmamanman at nagdudulot ng mataas na panganib para sa pagtagas ng greenhouse gas, polusyon sa ilalim ng lupa na tubig, at kontaminasyon ng lupa.

Upang tugunan ang problemang ito, naglunsad ang pamahalaan ng US ng ilang hakbang, kabilang ang $560 million na ibinigay sa 24 na estado upang i-plug, i-cap, at i-reclaim ang mga balon na ito. Ang Infrastructure Investment and Jobs Act (IIJA) ay naglaan din ng $4.75 billion upang ayusin at subaybayan ang mga balon sa buong bansa.

Gayunpaman, sa kabila ng mga pagsisikap, ang mga AOGWs ay nananatiling malaking hamon para sa pamahalaan. Ang muling paggamit ng mga orphaned wells bilang mga asset para sa renewable energy at pagsasama nito sa paglipat ng enerhiya ay nag-aalok ng matibay na solusyon sa problemang ito.

Sa huli, ang mga underground na espasyo ay nag-aalok ng ilang natatanging benepisyo, tulad ng katatagan at natural na insulasyon, na ginagawang perpekto ito para sa iba’t ibang teknolohiya ng imbakan ng enerhiya. Ang muling paggamit nito ay muling binubuhay ang mga abandonadong site, binabawasan ang carbon footprint ng produksyon ng enerhiya, at maaaring isama pa sa iba pang mga sistema ng enerhiya.

Iminumungkahi ng pananaliksik ang paggamit ng mga abandonadong balon bilang murang CAES container sa pamamagitan ng pagselyo at pag-convert ng kanilang estruktura. Ipinapanukala rin nito ang paggamit ng underground geothermal heat upang higit pang painitin ang naka-imbak na hangin at pataasin ang presyon nito.

Ang pananaliksik ay isinagawa bilang bahagi ng Penn State’s Repurposing Center for Energy Transition (ReCET), na naglalayong muling gamitin ang umiiral na fossil energy infrastructure para sa mga aplikasyon ng paglipat ng enerhiya, lalo na sa mga legacy energy community.

Isang Win-Win na Solusyon para sa Lahat ng Stakeholder

Sa limitasyon ng mga gastusin sa pagsisimula na humahadlang sa komersyal na pag-unlad ng mga planta ng CAES, iminungkahi ng mga siyentipiko ang geothermal-assisted compressed-air energy storage system gamit ang mga abandonadong balon ng langis at gas, na kanilang natuklasan na maaaring mapabuti ang kahusayan ng 9.5%.

Ibig sabihin, mas malaking dami ng enerhiya na naka-imbak sa mga ito ang maaaring ma-recover at gawing kuryente.

“Ang pagtaas na ito sa kahusayan ay maaaring maging game changer upang patunayan ang ekonomiks ng mga proyekto ng compressed-air energy storage. Bukod pa rito, maaari naming malaki ang maiwasan na paunang gastos sa pamamagitan ng paggamit ng mga umiiral na balon ng langis at gas na hindi na gumagana. Ito ay maaaring maging isang win-win na sitwasyon.”

– Taleghani

Ang muling paggamit ng mga balon na ito, na nawalan na ng ekonomikong kakayahan para sa produksyon ng langis o gas, ay magpapahintulot sa mga operator na ma-access ang geothermal heat sa mainit na rock formations sa ilalim ng lupa. Ito ay mag-aalis ng mabigat na paunang gastos sa pag-drill ng mga bagong balon, posibleng magpataas ng kanilang kita, at gawing mas kaakit-akit ang teknolohiya.

Ayon sa pananaliksik, ang muling paggamit ng mga preexisting na pasilidad ay nagpapabuti ng ekonomikong kakayahan,, at ang paggamit ng geothermal energy mula sa nakapaligid na reservoir ay higit pang nagpapataas ng kahusayan ng sistema. 

Isa pang benepisyo ng paggamit ng mga pinainit na balon ay maaari silang mag-imbak ng mas maraming enerhiya dahil habang tumataas ang temperatura, tumataas din ang presyon ng compressed air. Gumamit ang koponan ng numerical modeling simulations upang matuklasan na ang paglalagay ng mga CAES system sa mga orphaned wells ay malaki ang nagpapataas ng temperatura ng hangin sa mga sistema. Ayon kay Taleghani:

“Kung hindi gagamitin ang geothermal setup, hindi mo makakamit ang sapat na magagandang numero.” 

Higit pa rito, “ang pag-drill ng mga bagong balon ay maaaring hindi mapatunayan ang ekonomiks ng ganitong uri ng imbakan. Ngunit sa pagsasama ng dalawang salik na ito, at sa patuloy na pag-ikot sa pagitan ng modeling at simulation, natuklasan naming ito ay maaaring maging napakagandang solusyon,” dagdag pa ni Taleghani.

Bukod sa pagtulong sa CAES na gumanap ng pangunahing papel sa malinis na paglipat ng enerhiya sa pamamagitan ng pagharap sa problema ng intermittent na katangian ng mga renewable source, ang muling paggamit ng mga orphaned oil at gas wells ay maaari ring makatulong sa pagmitiga ng mga environmental impact ng mga ubos na balon.

Ang muling paggamit ay maaari pang magbigay ng mga bagong oportunidad sa trabaho sa mga rehiyon na may mayamang tradisyon sa industriya ng enerhiya. Ang Pennsylvania ay isang magandang halimbawa, na may tinatayang 300,000 ganitong abandonadong balon.

Ang pinsala sa mga balon na ito o hindi tamang pag-plug ay maaaring maglabas ng methane sa atmospera at sa groundwater. Kaya ang mungkahi ng mga mananaliksik na muling gamitin ang mga balon ay “para sa dalawang ibon sa isang bato.”

“Una, sinaselyohan namin ang mga balon na ito. Pinipigilan nito ang anumang posibleng pagtagas. At kung muling ginagamit namin ang mga balon na ito para sa imbakan ng enerhiya, patuloy naming ginagamit ang imprastruktura na naroroon na sa mga komunidad. Maaari nitong mapanatili ang trabaho sa lugar at payagan ang mga komunidad na maging bahagi ng kinabukasan ng enerhiya.” 

– Taleghani

Tungkol sa aplikasyon sa totoong mundo ng lapit na ito na maaaring magbigay ng cost-effective at napapanatiling paraan para sa pag-imbak ng renewable energy gamit ang umiiral na imprastruktura, maaaring magsimula ito sa loob ng susunod na 5 hanggang 7 taon, depende sa karagdagang pananaliksik at regulasyong pag-apruba.

Inobatibong Kumpanya

NextEra Energy, Inc.

Isang nangungunang clean energy company, ang NextEra Energy (NEE ) ay nakabase sa Florida at namumuhunan sa renewable energy generation at advanced energy storage solutions, kabilang ang mga teknolohiyang CAES. 

Pag-aari ng NextEra Energy ang Florida Power & Light Company (FPL), ang pinakamalaking electric utility sa Amerika. Nagbibigay ang FPL ng malinis, abot-kayang, at maaasahang kuryente sa halos 12 milyong tao sa buong Florida. Noong nakaraang buwan, nagsumite ang FPL ng kahilingang apat na taon sa Florida Public Service Commission (PSC) upang magtakda ng mga bagong rate kapag natapos na ang kasalukuyang base rate agreement ngayong taon. 

Ayon sa proposal, simula 2026 hanggang 2029, ang karaniwang 1,000‑kWh na bill ng isang residential customer ay magiging humigit‑kumulang 20% mas mababa kaysa noong dalawang dekada na ang nakalipas kapag isinasaalang‑alang ang implasyon. Samantala, ang mga bill ng mga maliit at katamtamang laki ng negosyo ay tataas sa average na taunang rate na 1% hanggang 5%.

Ang clean energy business ng Next Energy — NextEra Energy Resources — ay ang pinakamalaking generator ng renewable energy mula sa araw at hangin, kasama ang battery storage. Ang kumpanya rin ay gumagawa ng malinis na kuryente mula sa mga commercial nuclear power plant nito. May kabuuang pitong ganitong unit na nakakalat sa New Hampshire, Wisconsin, at Florida.

Tungkol sa pinansyal ng kumpanya, ang Next Energy, na may market cap na $143.4 bilyon, iniulat ang net income sa batayan ng GAAP na $1.203 bilyon, $0.58 kada share, para sa ika‑apat na quarter ng 2024 at $0.53 kada share sa adjusted basis.

Para sa buong taon 2024, ang net income sa batayan ng GAAP ay $6.946 bilyon, o $3.37 kada share, at ang adjusted earnings ay $7.063 bilyon, o $3.43 kada share, na isang pagtaas ng higit sa 8% mula sa nakaraang taon.

“Nagkaroon ang NextEra Energy ng isang mahusay na taon ng pagpapatupad noong 2024,” sabi ng CEO na si John Ketchum, habang binanggit na mas marami silang nalikha na kuryente pati na rin ang mas maraming pamumuhunan sa energy infrastructure kaysa sa anumang ibang kumpanya sa U.S.

Noong 2024, inilagay ng kumpanya ang humigit‑kumulang 8.7 gigawatt ng mga bagong proyekto ng renewables at storage sa serbisyo. Sinabi ni CEO Ketchum:

“Sa karanasan sa bawat bahagi ng energy value chain, ang NextEra Energy ay mahusay na nakaposisyon upang samantalahin ang pagkakataon na nakahain at ang tumataas na pangangailangan sa kuryente na nangyayari ngayon sa U.S.”

Sa kasalukuyang pagsulat, ang mga share ng NEE ay nagte‑trade sa $69.73, pababa ng 2.73% YTD. Ang dividend yield na binabayaran ng kumpanya ay medyo kaakit‑akit, bagaman 3.25%.

Mas maaga ngayong taon, inanunsyo ng kumpanya ang kanilang plano na palawakin ang kanilang natural gas at nuclear generation upang matugunan ang tumataas na demand para sa kuryente. Ang AI boom ay naging pinakamalaking salik sa makabuluhang pagtaas ng konsumo ng kuryente sa US, bukod sa tumataas na electrification ng ekonomiya. Ito ay lumikha ng pangangailangan para sa mga bagong gas plant at muling nagpasigla ng interes sa nuclear energy.

Upang matugunan ang pangangailangang ito, nakipag‑partner ang NextEra Energy sa $87.65 bilyong market cap na GE Vernova (GEV ) (NYSE: GEV). Ayon sa GE Vernova, mas pinipili ng mga data center ang gas kaysa sa hangin at araw, kung saan ang mga order ng gas turbine ay tumaas nang higit sa doble sa 20 gigawatt noong nakaraang taon at inaasahang mas malakas pa ngayong taon, dahil kailangan nila ng kuryente sa buong oras.

Sa tulong ng tagagawa ng gas turbine, tutugunan ng kumpanya ang pangangailangan ng power ng mga data center.

“Ang ideya ay mag‑target ng mga malaking‑load na customer at gawin ito sa isang integrated na paraan kung saan maaari naming pagsamahin ang gas‑fired generation sa renewable at battery storage.”

– Ketchum said back in late January

Sinimulan na rin ng NexEra ang proseso ng pag‑restart ng kanilang nuclear power plant sa Iowa, ang Duane Arnold Energy Center, na isinara noong 2019. Para dito, nagsumite sila ng kahilingan sa US Nuclear Regulatory Commission para sa pagbabago ng lisensya at layuning ma‑operate ito bago matapos ang 2028.

Noong nakaraang tag‑summer, nagpondo rin ang NextEra Energy Foundation ng $1 million AI‑enabled na sentro mula sa College of Engineering and Computer Science ng Florida Atlantic University. Ang proyekto ay may wall‑to‑wall screens, na nagre‑replicate ng smart grid ng FPL para sa matinding pangyayari sa panahon.

Noong Abril, ibinahagi rin ni Ketchum ang potensyal na triple ang laki ng merkado ng renewables at energy storage sa susunod na pitong taon kumpara sa nakaraang pitong taon, dulot ng tumataas na demand mula sa pagtatayo ng mga data center.

Nais ng mga developer ng data center ng mababang gastos na enerhiya, isang kontribusyon sa decarbonization, at tamang lokasyon para sa bilis ng pagpasok sa merkado. Higit pa rito, ang paggawa ng chips at ang industriya ng langis at gas ay nag‑electricify din, na nagdudulot ng “malaking pangangailangan sa kuryente.”

Pinakabagong Balita sa Next Era Energy, Inc.

Konklusyon

Ang paglalakbay patungo sa net‑zero emissions ay kinabibilangan ng renewable energy bilang isang kritikal na bahagi na makatutulong na bawasan ang paggamit ng fossil fuels sa pamamagitan ng pagbibigay ng malinis na pinagmumulan ng enerhiya. Ang malinis at berdeng rebolusyon sa enerhiya, gayunpaman, ay nangangailangan ng mga pangakong malakihang solusyon sa imbakan ng enerhiya.

Habang nag‑aalok ang compressed‑air energy storage (CAES) ng solusyon, mayroon din itong sariling mga problema sa mababang kahusayan at mataas na gastos. Ngunit ang pinakabagong pananaliksik ay nag‑aalok ng isang inobatibong lapit upang makabuluhang mabawasan ang paunang pamumuhunan at pataasin ang kahusayan.

Ang muling paggamit ng mga abandonadong balon ng langis at gas para sa mga aplikasyon ng imbakan ng enerhiya at pagsasama ng geothermal energy sa sistema ay higit pang nagpapataas ng kahusayan at, higit pa rito, binabawasan ang mga epekto sa kapaligiran.

Ang bagong ayos na ito ay kumakatawan sa isang makabuluhang pag‑unlad sa mga napapanatiling solusyon sa enerhiya, na nag‑aalok ng isang landas patungo sa pagkamit ng mas malinis at mas kumikitang mga sistema ng CAES at isang mas matatag at environmentally friendly na kinabukasan ng enerhiya!

I‑click dito para sa listahan ng mga nangungunang renewable energy stocks.