Bridging the Gaps: A Survey of Methods, Challenges, and Pathways Forward for Superhot Rock Power Production

The study assesses three geofluid scenarios and three power generation models, concluding that an unwashed open cycle plant is the most efficient pathway for superhot rock energy. It identifies a technology gap in steam turbine design, which is rated at TRL 5-6, while other surface equipment is rated TRL 8-9. The report recommends dry cooling (Air-Cooled Condensers) to minimize water consumption and estimates the surface facility capital cost at $1,988.50 USD/kW.

• The study compared three power generation models—dry steam (open cycle), washed open cycle, and binary cycle—finding that the open cycle is the most efficient in terms of geofluid use and parasitic load.
• Dry cooling via Air-Cooled Condensers (ACC) was selected for the model plant because its water requirements are approximately 20 times lower than those of wet cooling systems, despite higher parasitic fan loads during summer.
• Most surface equipment for superhot rock power production is considered commercially available with a Technology Readiness Level (TRL) of 8 or 9, except for the steam turbine.
• The specific design of a steam turbine capable of handling the high pressures, temperatures, and corrosive geofluids of superhot rock is rated at TRL 5-6.
• For a representative 500 MW (net) plant, the estimated capital cost for the surface facility is $1,988.50 USD/kW, with an annual operating cost of $21.32 USD/kW.
• The study analyzed three geofluid scenarios based on Fenton Hill, generic fresh groundwater, and IDDP-1 Krafla; it determined that while chemistry affects metallurgy and material costs, it does not significantly impact thermodynamic power generation performance.
• The report concludes that while individual components for a superhot rock plant exist, the full system has not been demonstrated in an operational environment, giving the overall system a TRL of 5.

APA

Brown, D., Roy, C., Urbank, J., Hill, J., & Rogers, T. (2024). Bridging the Gaps: A Survey of Methods, Challenges, and Pathways Forward for Superhot Rock Power Production. Clean Air Task Force. https://cdn.catf.us/wp-content/uploads/2024/05/07160524/shr-bridging-gaps-power-production.pdf?_gl=1*1ddea0u*_gcl_au*MTIyNDcyMDMzNS4xNzEyMTcxNzY1*_ga*R0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEuR0ExLjEu*_ga_88025VJ2M0*MTcxODEyMjY5MS4xNTEwLjEuMTcxODEyMjcxOS4wLjAuMTAyMTA4ODA0Mg..*_fplc*ZlU1Y1dlZUs5b1BJazJJNDlyN2JFT0prJTJCZWQ0alljbzZVRDJrZ3Yzd1klMkJPaGNGdUNKTmk4OFpLNGclMkZHaUljSW1sVFFiRDVnTVV6eUN4QTFQSTVmaEZsVzJSTVZFUiUyRnZlbk1NV0VkRERXOUpGSDAlM0Q.

Chicago

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