全球地熱能開(kāi)發(fā)潛力巨大

編者按：被喻為地熱界 “奧林匹克”的世界地熱大會(huì )（WGC）第七屆會(huì )議9月將在中國北京舉行，會(huì )議主題是“清潔地熱 綠色地球”，將邀請全球地熱資源領(lǐng)域政、產(chǎn)、學(xué)、研各方齊聚北京，共同推進(jìn)全球地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展。當前，全球地熱能產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展階段，但各國開(kāi)發(fā)進(jìn)展不盡相同，部分國家投資地熱能產(chǎn)業(yè)熱情高漲，部分國家地熱能開(kāi)發(fā)尚處于起步階段。

據美國油價(jià)網(wǎng)報道，多國政府和私營(yíng)企業(yè)正大力投資清潔能源的研究和開(kāi)發(fā)，地熱能引起了越來(lái)越多的關(guān)注。地熱能具有清潔、可持續、高效等優(yōu)點(diǎn)，地熱能開(kāi)發(fā)正處于快速發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)發(fā)展潛力巨大。地熱能在全球各國的開(kāi)發(fā)進(jìn)展不盡相同，在冰島、菲律賓、墨西哥等國家，地熱能占據著(zhù)相當大的比例，應用已經(jīng)十分廣泛。在歐洲地區，一些舊的化石燃料項目被改建為地熱能站點(diǎn)，地熱能被用來(lái)為工業(yè)設施供能。

然而在一些國家，地熱能還沒(méi)有得到廣泛的認可，地熱能開(kāi)發(fā)尚處于起步階段，因此全球地熱能開(kāi)發(fā)潛力依然巨大，例如在秘魯和日本，地熱能開(kāi)發(fā)項目尚缺乏政府和公眾的支持。

全球地熱能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速

地熱能發(fā)電技術(shù)的原理是利用地球內部的熱能，通過(guò)地下水或蒸汽的形式傳遞到地表或近地表，驅動(dòng)發(fā)電機發(fā)電，進(jìn)行能量轉化和利用。地熱發(fā)電技術(shù)主要分為干蒸汽發(fā)電、閃蒸蒸汽發(fā)電和雙循環(huán)發(fā)電3種，適用于不同溫度和壓力的地熱水或蒸汽資源。

此前由于技術(shù)限制，在全球大多數地區，地熱能在很大程度上仍未得到有效開(kāi)發(fā)。近年來(lái)，隨著(zhù)各國對地熱技術(shù)投資的增加，一些國家現在有了開(kāi)發(fā)地熱資源的手段。一些地熱能開(kāi)發(fā)項目已在冰島、薩爾瓦多、新西蘭、肯尼亞和菲律賓等國家啟動(dòng)并運行，地熱能滿(mǎn)足了冰島居民90%以上的供暖需求。干蒸汽發(fā)電是最古老和簡(jiǎn)單的地熱能發(fā)電技術(shù)，閃蒸蒸汽發(fā)電是目前最常見(jiàn)的地熱能發(fā)電技術(shù)，很多地熱能發(fā)電項目采用的都是這兩種技術(shù)。

此外，地熱能直接利用技術(shù)已經(jīng)成熟并得到廣泛應用，包括區域供熱、地源熱泵和溫室加熱等。一些潛力大、開(kāi)發(fā)難的新興地熱能技術(shù)正處于測試階段，如增強型地熱系統（EGS），這是從深部地層高溫巖體（干熱巖）中提取并利用地熱能的關(guān)鍵技術(shù)。

全球地熱能產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在提速。2021年，全球地熱能市場(chǎng)價(jià)值為66億美元，預計到2027年前，全球地熱能市場(chǎng)價(jià)值將達到94億美元，復合年增長(cháng)率為5.9%。新技術(shù)的推出有望實(shí)現地熱能的大規模開(kāi)發(fā)，并大幅降低地熱能項目的運營(yíng)成本，鼓勵全球新地熱能項目投資。

歐洲正在探索地熱能潛力

英國正在建設地熱能發(fā)電項目，以加速脫碳轉型并為社區供應能源。英國多個(gè)地區都具有開(kāi)發(fā)地熱能的潛力，但是缺少資金支持。該國正在討論將廢棄的煤礦改造成地熱能開(kāi)發(fā)項目的可能性。2021年，英國批準對英格蘭東北部廢棄、水淹煤礦進(jìn)行改造測試，雖然由于礦井巖層不穩定，測試沒(méi)有成功，但也為未來(lái)的煤礦地熱能開(kāi)發(fā)利用項目提供了方向。

今年5月，澳大利亞鋰礦公司Vulcan能源資源公司與歐洲汽車(chē)制造商Stellantis在法國簽署了一項協(xié)議，共同開(kāi)發(fā)地熱能業(yè)務(wù)，將為法國東部米盧斯市的工業(yè)基地提供能源。法國地質(zhì)與礦產(chǎn)研究局估計，未來(lái)地熱能有望滿(mǎn)足法國約70%的供暖需求，但目前，地熱能只滿(mǎn)足了該國1%的供暖需求。

日本、秘魯等國家地熱能開(kāi)發(fā)面臨挑戰

雖然全球地熱能開(kāi)發(fā)的潛力巨大，但在一些國家和地區地熱能產(chǎn)業(yè)正面臨挑戰。

今年5月，秘魯最大的地熱開(kāi)發(fā)項目停止了運營(yíng)。菲律賓First Gen集團表示，由于政治和市場(chǎng)因素，其子公司秘魯能源開(kāi)發(fā)公司將不再在秘魯進(jìn)行地熱能開(kāi)發(fā)活動(dòng)。秘魯有約3吉瓦的地熱能發(fā)電潛力。由于獲得環(huán)境許可證困難、前期投入成本高昂、缺少政府支持，以及6~7年的長(cháng)建設周期，秘魯的地熱能項目難以落地。

日本的地熱能開(kāi)發(fā)受到了溫泉產(chǎn)業(yè)的阻礙。日本歧阜縣高山市溫泉勝地附近的中尾地熱發(fā)電廠(chǎng)利用熱水產(chǎn)生的蒸汽發(fā)電，發(fā)電裝機容量為兩兆瓦，足以為4000戶(hù)家庭供電。由于當地的反對，該發(fā)電廠(chǎng)成了為數不多成功的地熱能發(fā)電項目之一。日本擁有23吉瓦的潛在地熱資源，是第三大地熱資源國，但目前地熱能發(fā)電在該國電力供應中的占比僅為0.3%。日本的地熱能開(kāi)發(fā)商面臨著(zhù)溫泉度假村的強烈反對，因為擔心地熱能開(kāi)發(fā)會(huì )對旅游業(yè)造成影響。

世界地熱資源的開(kāi)發(fā)潛力巨大。近年來(lái)，多個(gè)國家和地區正加大地熱能技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)方面的投資，并對地熱能儲量進(jìn)行調查，目前多個(gè)新的地熱能項目正在規劃和試驗階段。地熱能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍需要各國政府和公眾的更多支持。（李峻）

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英國深層地熱能項目投運

近日，英國37年來(lái)首個(gè)深層地熱能項目“伊甸園”正式投運。該項目擁有英國目前唯一可運行的深層地熱井。

推進(jìn)深層地熱能開(kāi)發(fā)

英國地熱能資源豐富，當前，英國應用地熱能熱情空前高漲，包括英國國家衛生服務(wù)機構在內的政府機關(guān)和民生機構，都對地熱供暖供電抱有很高期待。英國國家衛生服務(wù)機構明確表示，希望為一些醫院安裝地熱供暖系統，以實(shí)現清潔供能的同時(shí)減少碳足跡。

伊甸園項目的地熱井位于地表以下近5公里處，主要為附近的溫室供暖。該項目部分資金來(lái)自歐洲地區發(fā)展基金和英國康沃爾郡議會(huì )，建造成本約為2400萬(wàn)英鎊，裝機容量為1.4兆瓦。

伊甸園地熱公司CEO格斯·格蘭德表示：“我們使用的系統將使地熱能費用減少約40%。”不過(guò)，她同時(shí)坦言，深層地熱鉆井難度大，成本高。“我們必須鉆穿非常堅硬的花崗巖，這筆費用不菲。截至目前，伊甸園項目仍是一個(gè)示范研究項目，距離商業(yè)化還有一段距離。”

該項目投產(chǎn)為英國深層地熱能開(kāi)發(fā)帶來(lái)了更多希望。杜倫大學(xué)能源研究所執行主任喬恩·格魯亞斯指出，這進(jìn)一步證明了深層地熱能的開(kāi)發(fā)潛力，并為更多同類(lèi)深層地熱開(kāi)發(fā)項目的審批和落地奠定了基礎。

位于康沃爾郡的聯(lián)合唐斯深層地熱能發(fā)電項目也進(jìn)入關(guān)鍵開(kāi)發(fā)階段。目前，該項目已完成兩口定向深井鉆探，生產(chǎn)井深度為5275米，是英國最深的地熱井。該項目預計2024年開(kāi)始發(fā)電，將成為英國首個(gè)綜合深層地熱能發(fā)電和供熱的項目。

提高落后地區經(jīng)濟韌性

英國《衛報》指出，很多經(jīng)濟相對落后的城鎮都位于可再生資源豐富的地區，其中就包括地熱能。開(kāi)發(fā)利用地熱能將使英國熱能供應更加多元化，并將促進(jìn)地方經(jīng)濟增長(cháng)。

杜倫大學(xué)對英國各個(gè)地區的地熱能潛力進(jìn)行了評估和排名。英國有45個(gè)最適合開(kāi)發(fā)深層地熱能的高潛力地區，其中包括6個(gè)經(jīng)濟相對落后的地區，發(fā)展地熱能可極大提高這些地區的經(jīng)濟韌性。

英國國會(huì )議員基蘭·穆蘭表示，加大地熱能勘探和開(kāi)發(fā)力度，需要增加投資、了解英國的深層地下結構。“經(jīng)濟相對落后地區與最具地熱能潛力地區之間出現‘強烈重疊’，這為地熱能項目選址提供了支撐。與風(fēng)能和太陽(yáng)能不同，地熱能不存在間歇性等問(wèn)題，英國在北海油氣鉆探方面的經(jīng)驗也可以應用于地熱能領(lǐng)域。”

發(fā)展深層地熱產(chǎn)業(yè)有助于北海能源轉型，北海油氣產(chǎn)業(yè)所涉及的與傳統鉆探和地質(zhì)專(zhuān)業(yè)相關(guān)的技術(shù)可以應用到新興的地熱行業(yè)。杜倫大學(xué)指出，通過(guò)適當扶持，到2050年，英國有望建設360座地熱能發(fā)電廠(chǎng)，每年可生產(chǎn)1.5萬(wàn)吉瓦時(shí)電力。

綠色轉型繞不開(kāi)地熱能

英國《金融時(shí)報》指出，雖然地熱能成本高昂，但伊甸園項目的投產(chǎn)，仍然給予地熱能行業(yè)極大的信心，為英國大規模應用地熱能鋪平了道路。

早在20世紀70年代能源危機期間，英國就提出開(kāi)發(fā)和應用地熱能，但至今沒(méi)有針對地熱能推出具體的鼓勵機制和政策支持。1986年，英國首個(gè)深層地熱能源系統在南安普頓上線(xiàn)，但該系統目前因維修而關(guān)閉。

據悉，英國政府計劃近期發(fā)布一份深層地熱能政府白皮書(shū)，旨在評估英國地熱能開(kāi)發(fā)潛力并提供相關(guān)政策建議。英國政府表示，地熱能是一種可靠的全天候零碳能源，能夠24小時(shí)供應電力，如果加以利用，可以在維護英國能源安全和凈零轉型中發(fā)揮重要作用。

基蘭·穆蘭指出，即使考慮商業(yè)化、物流、電網(wǎng)等不確定性因素，地熱能也可以幫助英國減少化石燃料進(jìn)口，并有望取代天然氣。

英國可再生能源協(xié)會(huì )估計，英國深層地熱能潛力可以滿(mǎn)足該國全部住宅100年的能源需求，到2050年有望創(chuàng )造1萬(wàn)個(gè)直接工作崗位和2.5萬(wàn)個(gè)間接就業(yè)機會(huì )。

不過(guò)，英國地熱能發(fā)展目前有兩大挑戰亟待突破：一是鉆井成本高，二是并網(wǎng)發(fā)電難。與冰島不同，英國不在構造板塊邊界附近，這意味著(zhù)熱量遠離地表，前期投入成本高昂。“我們很想將地熱能發(fā)電潛力極大地釋放出來(lái)，但電網(wǎng)等基礎設施仍然存在很多問(wèn)題。”格斯·格蘭德說(shuō)。（王林）

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“溫泉大國”日本為何不愿開(kāi)發(fā)地熱能？

據美國油價(jià)網(wǎng)報道，日本能源高度依賴(lài)進(jìn)口，然而日本國內有一種豐富的可再生能源尚未開(kāi)發(fā)，這便是地熱能。

日本是世界第三大地熱資源國，雖然該國承諾到2050年實(shí)現凈零排放，但目前該國2/3的電力消費仍然嚴重依賴(lài)煤炭和天然氣等化石燃料。

日本位于環(huán)太平洋地震帶西部邊緣，是地球上地震活動(dòng)最活躍的國家之一，全球約10%的火山活動(dòng)發(fā)生在日本，該國因此擁有得天獨厚的地熱資源。

然而，日本的地熱資源可能會(huì )一直深藏在地下，無(wú)法得到有效開(kāi)發(fā)，原因是該國有著(zhù)數百年歷史的溫泉產(chǎn)業(yè)反對大規模開(kāi)發(fā)地熱資源，擔心地熱能開(kāi)采會(huì )影響溫泉的溫度和質(zhì)量。在日本，溫泉是一項重要的產(chǎn)業(yè)，1.3萬(wàn)多家溫泉旅館和浴場(chǎng)遍布全國。

日本大約有20個(gè)地熱能發(fā)電設施，年發(fā)電量為535兆瓦時(shí)。地熱能發(fā)電量在日本總發(fā)電量中的占比不到0.5%。盡管也有一些小型地熱能發(fā)電廠(chǎng)建設在溫泉周邊，但絕大多數溫泉業(yè)主都反對地熱能開(kāi)發(fā)。

“猖獗的地熱開(kāi)發(fā)對我們的溫泉文化是一種威脅，”福島縣一家溫泉旅店的老板佐藤義康說(shuō)，“如果我們的溫泉出了事，誰(shuí)來(lái)賠償？”

日本國家溫泉協(xié)會(huì )執行董事關(guān)豐說(shuō)：“我們并不是為了反對而反對，我們只是反對無(wú)限制地大規模開(kāi)發(fā)地熱能。”

即使經(jīng)歷了兩年的能源危機，日本國內反對開(kāi)發(fā)地熱能的呼聲依然存在。2022年，由于煤炭和天然氣價(jià)格高企，能源進(jìn)口賬單激增，日本政府曾多次呼吁家庭和企業(yè)節約能源。

2021年，日本35%的電力來(lái)自燃氣發(fā)電，32.5%的電力來(lái)自燃煤發(fā)電。根據國際可再生能源署公布的數據，地熱能發(fā)電僅占日本發(fā)電量的0.3%，盡管日本有23吉瓦的地熱能發(fā)電潛力。東芝和三菱等日本企業(yè)在地熱能技術(shù)和地熱能項目建設方面取得了一些進(jìn)展，但高昂的前期成本和嚴格的監管限制阻礙了該國地熱能開(kāi)發(fā)。

近期，一些擁有溫泉療養地的地方政府對地熱發(fā)電廠(chǎng)的建設出臺了新的限制措施。例如，草津市通過(guò)了一項法令，規定地熱能開(kāi)發(fā)公司必須證明其項目不會(huì )對該地區的溫泉產(chǎn)生負面影響。

地緣政治沖突發(fā)生以來(lái)，各國越來(lái)越關(guān)注能源安全問(wèn)題，推動(dòng)本國的能源項目建設，以減少對進(jìn)口能源的依賴(lài)。日本正在推動(dòng)重啟核電，改變了2011年福島核事故以來(lái)限制發(fā)展核電的能源政策。然而，由于日本溫泉產(chǎn)業(yè)抵制地熱能開(kāi)發(fā)，更加安全可持續的地熱能卻被日本忽視了。分析人士指出，如果能夠有效開(kāi)發(fā)利用地熱能，日本10%的電力將來(lái)自地熱能發(fā)電。（李山）