在全球推动可再生能源的过程中,地热能是一个充满希望的前沿领域。它提供可靠基荷电力的潜力使其成为风能和太阳能等间歇性可再生能源的理想补充。但地热能开发在全球能源格局中仍是一个小众参与者。根据国际可再生能源机构的数据,地热能仅占全球已安装可再生电力容量的0.5%。地热能利用地壳内部的热量。需要精确的地质条件,地下热水和蒸汽库被用于驱动涡轮机,从而产生电力。增强型地热系统(EGS)代表了地热技术的前沿。
相比传统地热资源,EGS通过向热的干岩石中注入水,人工制造热能储库并产生蒸汽。其支持者认为,这一过程可以将地热开发扩展到那些没有显著地热活动的区域。挑战在前
尽管有潜在的好处,EGS解决方案大多停留在研发阶段。技术障碍和高成本仍然是阻碍因素。此外,对深钻和液体注入引起的地震问题的担忧也加剧了这些挑战。这意味着地热能高度依赖地区地质条件,丰富资源主要位于构造板块边界和火山区域。
根据GlobalData最近的“全球电力结构转型”网络研讨会,地热能发电将增长,但可能仍会被其他可再生能源所掩盖。其他挑战包括技术和财务障碍。地热项目,特别是那些需要深钻的项目,前期成本极高。探测和钻探费用可能迅速增加,从地面调研变成耗资无底洞,而且没有成功的保证。钻入地壳复杂且风险重重,储层可能比预期的生产力低,温度可能过低以至于无法有效产生电力。
机遇
尽管目前存在缺点,地热能在绿色能源转型中未来是否有一席之地?其可持续性、效率和环保特性的组合使许多投资者依然乐观。行业分析显示,地热能将成为全球电网脱碳转型中一项重要资源,提供可靠的基荷发电,而不会像风能和太阳能那样有波动性。全球地热容量以每年约250MW的速度增长,该领域预计到2027年将扩展成一个500亿美元的市场。
根据GlobalData的北美能源转型报告,地热能在该地区的可再生能源总量中仍占极小的一部分。目前,水电是北美最大的可再生能源来源。到2030年,太阳能光伏(PV)预计将成为该地区最大的可再生能源来源,并成为继天然气之后的第二大电力来源。但北美是反映地热能未来潜力的一个具有启示意义的例子。虽然地热能在北美整体预测能源结构中所占比例不大,但其地方重要性不容小觑。在一些地区,它有望成为清洁能源的支柱。
美国西海岸,特别是加利福尼亚州、内华达州和夏威夷州,拥有丰富的地热资源。加州的盖瑟斯是世界上最大的地热田,自20世纪60年代以来一直在发电。在夏威夷,尽管在2018年受到火山活动的影响,Puna地热项目仍持续提供能源。内华达州则有几个高潜力的地热勘探地。地热能的低排放特性使得能够开发地热能的州充满了诱惑。
尽管钻探过程和地热电站的运营可能会释放一些地下的二氧化碳和其他温室气体,但这些排放量与基于化石燃料的发电相比微不足道。地热能小的土地占用量也相较于太阳能和风能农场需要大面积土地来大规模运行。地热能的未来
地理限制、高成本和技术风险意味着地热能不太可能成为像太阳能或风能那样的大规模全球能源解决方案。但对降低钻探成本、优化发现过程和EGS的研究表明,地热能的未来仍有光明的一面。
虽然在短期内其前景局限于地质幸运的地区,但在这些地区,它将成为清洁能源的关键。而从长远来看,解锁EGS的潜力可能会扩展其益处。能源行业的利益相关者应予以关注。发现更多见解