
1月17日,美國眾議院能源和商務委員會通過一項法案,旨在將地熱能與石油和天然氣置于同等地位。油價網稱,美國出臺新法案將使地熱能與油氣行業“平起平坐”。盡管目前有關細節仍在醞釀中,但此舉無疑將掀起新一輪的地熱能開發浪潮,并為新技術的商業化落地帶來更多助力。
提供更多便利
據了解,美國大多數地熱能項目在公共土地上,多年來一直受到美國國家環境政策法的約束。該法規于2005年重修時明確規定,過去5年進行過鉆探或完成了鉆探環評批準的公共土地,進行任何鉆探活動均不受審查。但這只適用于油氣項目,不包括地熱能項目。
因此,新法案將給美國地熱能產業帶來重大影響。據悉,新法案由內華達州民主黨眾議員蘇茜·李和加利福尼亞州共和黨眾議員米歇爾·斯蒂爾共同提出,尋求通過修訂美國國家環境政策法來加速地熱能開發。
米歇爾·斯蒂爾表示:“新法案將有助于美國更容易地開發更可持續、更清潔、更可靠的能源,為國家能源安全和獨立進一步鋪平道路。”他強調,地熱能開發可以創造更多就業機會,促進中小型城鎮和農村地區的經濟發展。蘇茜·李認為,新法案將消除阻礙地熱能在可再生能源豐富地區發展的繁文縟節。通過加大地熱能開發,美國家庭能源成本將進一步降低。美國能源信息署指出,與同等發電量的化石燃料發電廠相比,地熱能發電廠排放的二氧化碳會減少99%、硫化合物會減少97%。
與風能和太陽能等清潔能源不同,地熱能是一種高度可靠的基本負荷能源,幾乎不受天氣、季節、晝夜等因素影響,可以全年24小時不間斷發電。
利用嚴重不足
在全球范圍內,地熱能潛力雖然巨大,但利用嚴重不足。
地熱能研究機構ThinkGeoEnergy統計數據顯示,截至2023年1月,美國是全球最大的地熱能發電國,擁有裝機3704兆瓦。即便如此,根據美國能源信息署的數據,截至2022年,地熱能僅占美國公用事業總發電量的0.4%。歐洲地熱能發展同樣如此。該地區的地熱能發電裝機量,在電力裝機總量中的占比不足1%。
美國是最早開發利用地熱能的國家之一。早在1904年,美國就在加利福尼亞州建成了世界上第一座商業化干蒸汽式地熱發電站。目前,美國最大地熱發電項目位于加利福尼亞州北部,包含18個地熱電站,合計裝機容量達到845兆瓦。
美國地質調查局評估稱,美國在4公里深度以下的可開發地熱資源總量,大約相當于美國目前電力裝機容量的30倍。然而,昂貴的鉆井和生產成本、復雜且多樣的地質條件、不確定性的環境影響等,一直是地熱能開發面臨的主要挑戰。其中,高成本無疑是最大的障礙。
新技術需要商業化
值得關注的是,一項從頁巖油氣開發中借鑒的新技術,正在加速走紅地熱能開發領域。這個名為增強型地熱系統的技術,目前尚處于起步階段,全球約有40多座相關示范工廠。
據了解,地熱能根據資源特點可以初步分為淺層地熱、水熱型地熱、干熱巖地熱和巖漿地熱資源。其中,儲量最大、分布最廣的是干熱巖型地熱資源。但由于干熱巖位于地下數千米,且沒有天然的傳熱流體介質,開采難度非常大。
增強型地熱系統在開發干熱巖方面能夠發揮巨大作用。通過水力壓裂等手段,在干熱巖中建造一個具有滲透性的人造熱儲,大大增加了巖石滲透率。然后,通過至少兩口井與地下熱儲連通。其中一口井向地下熱儲注水,吸熱后從另外一口井流出。
2023年底,美國首個增強型地熱系統發電廠ProjectRed開始向內華達州電網輸送電力。這個由科技巨頭谷歌和地熱能初創技術公司FervoEnergy聯合開發的項目,總裝機為3.5兆瓦,足以為2600戶家庭提供電力,主要向拉斯維加斯公用事業公司NV能源提供地熱能電力。
美國能源部認為,如果增強型地熱系統可以成為一種廣泛的地熱能開發技術的話,那么到2050年,地熱能就可以為美國電網提供90吉瓦穩定且靈活的電力。據悉,美國能源部已經投資了1.65億美元用于增強型地熱系統的商業研發,以期在2035年前將該技術成本大幅降低90%。
責任編輯:曲紹楠