恒有源科技發展集團（微信號：HYYESSTD）專注於淺(qian)層地能作為建築(zhu)物供熱的替代能源的科研、開發和推廣。致力於原創技術的產業化發展，實現為建築(zhu)物無(wu)燃燒供熱，大力發展地能熱冷一體化新興產業。

    在可再生能源的大家庭(ting)中，地熱能一直以來都無(wu)法與風(feng)能和太陽能的受(shou)歡迎程度相(xiang)提並(bing)論。地熱發電作為一種有效(xiao)的替代能源，其價(jia)值始終被人(ren)忽視。

    不過，地熱資源的利用由來已久(jiu)：自古(gu)羅馬人(ren)把沐浴作為日常生活的一部分後，在由地震活動所造成的地質裂(lie)痕而(er)滲透出的滾(gun)熱地下水和蒸汽處沐浴，逐(zhu)漸成為歐洲國家的一種潮流；在地球的另一端，位於火山地震帶(dai)群(qun)島上的溫(wen)泉(quan)自日本平安(an)時代起已風(feng)靡至(zhi)今。

    如今在全(quan)球範(fan)圍內，諸如冰島、菲律賓、哥斯達黎加和新西蘭等，這些橫跨地震帶(dai)或擁有活火山的國家一直在從地熱資源中獲取部分熱能和電能。此外，美國擁有著全(quan)球最大的地熱發電裝(zhuang)機容量——340萬千瓦。然而(er)由於美國坐擁豐(feng)富的煤炭(tan)和油氣資源，在水電和核電方麵也有巨大投資，其地熱發電規(gui)模僅僅占發電總量的0.4%。

    盡管(guan)現狀堪(kan)憂，但(dan)地熱能的優勢還是十分明顯的。地熱能可謂當(dang)之無(wu)愧的清潔能源，其碳排(pai)放是所有能源中最少的；不會受(shou)天氣因素(su)的影響，也不因日落等出現周期性變化；在生產過程中資源損耗(hao)極(ji)低，且地熱能幾(ji)乎是用之不盡的。最重要的還是地熱能的使用相(xiang)當(dang)於是免費(fei)的。

    地熱能發展的短板(ban)在於缺少政策支持。以美國為例，在過去5年間，美國政府通過財政撥款與減免稅收相(xiang)結合(he)的方式在清潔能源領(ling)域(yu)投入了(liao)近(jin)1500億美元。其中1/2用於電動汽車、高性能電池、高速鐵路、配電係統、核能以及化石(shi)燃料新技術中；另外1/6用於生物燃料補(bu)貼；餘下的1/3用於各種形式的可再生能源發電。在美國能源部2014年的預算中，太陽能方麵的研究達到2億5700萬美元，而(er)地熱能隻有4500萬美元。總之，地熱能大約(yue)隻拿到了(liao)美國政府總資助的1/30，這包括：研究撥款、對等資金、稅收減免等。政府的資助主要都用於風(feng)能和太陽能領(ling)域(yu)。

    當(dang)然也有不同聲音指出，地熱項目發展的最大阻礙並(bing)非是政府的“吝嗇”。在擁有活火山的地區，地熱資源輕而(er)易(yi)得，唯一的問(wen)題是你(ni)要不要用它(ta)，政府的資助反而(er)無(wu)關緊要。但(dan)是在其他地方，你(ni)要向(xiang)地下挖掘(jue)足夠(gou)的深度才(cai)能得到大量可用的地熱能。可以肯定的是，在沒有溫(wen)泉(quan)的區域(yu)挖掘(jue)深井，勘(kan)測和挖掘(jue)的成本往(wang)往(wang)很高。此外，哪(na)怕挖掘(jue)深度已經足夠(gou)，開采者也沒有什(shi)麼(me)更好(hao)的方法從地下提取出地熱能。

    目前，來自石(shi)油和天然氣行業的幫助讓地熱能研究邁(mai)出了(liao)重要的一步。這就是頁岩油氣開采所用的水力壓裂(lie)技術。我們都知道，頁岩層中的油氣資源跟脈(mai)岩緊密地結合(he)在一起，以至(zhi)於原油不會自行噴湧而(er)出，將(jiang)水注入到頁岩層中，利用高壓的水擊(ji)碎脈(mai)岩，釋放被束縛(fu)的原油。

    可以說水力壓裂(lie)技術是增強(qiang)型地熱係統（EGS）的有力支撐。該(gai)係統是對地下“熱岩”進(jin)行深層鑽(zuan)探、破碎，把水注入熱岩孔(kong)隙中。水被加熱，產生蒸汽，通過人(ren)工手(shou)段進(jin)行蒸汽發電。簡單來說，開采人(ren)員現在要在基岩下方挖掘(jue)兩口幾(ji)千米深的井，再用高壓水或爆破方式打碎兩口井之間的脈(mai)岩，開采過程中將(jiang)水注入到其中一口井中，得到加熱的水同時會進(jin)入到另一口井中。由於氣壓差的存在，水汽會一直向(xiang)上運動，產生的蒸汽就會推動汽輪機發電。

    美國麻省理工學院（MIT）的科學家利用了(liao)多年時間來探測增強(qiang)型地熱係統的潛力。科學家預計，如果在美國未(wei)來15年內投入10億美元用於研究和發展，到2050年至(zhi)少可以建造出1億千瓦發電量的地熱發電裝(zhuang)置。在全(quan)球範(fan)圍內，可利用的地熱能資源超過200 zettajoules（1ZJ=1021焦耳）。通過進(jin)一步的研究，科學家預計，可利用地熱能是此前估計的10多倍，足夠(gou)全(quan)球在當(dang)前用電情(qing)況(kuang)下使用數千年。

    值得注意的是，增強(qiang)型地熱係統需要挖掘(jue)的鑽(zuan)井保持足夠(gou)的深度，這是因為地熱發電的熱能效(xiao)率受(shou)到達地麵水汽的溫(wen)度影響很大。地熱溫(wen)度要達到150℃或者更高，才(cai)足以產生滿足使用的蒸汽來轉動汽輪發電機。除(chu)了(liao)那些地殼(ke)板(ban)塊(kuai)交接(jie)的地帶(dai)，每下降1千米深度，母(mu)岩的溫(wen)度就會上升(sheng)25-30℃。這意味著，要得到足夠(gou)的蒸汽，就不得不把井向(xiang)下挖掘(jue)數千米。

    目前來看，足夠(gou)深的鑽(zuan)井還是比(bi)較少見(jian)的，最深的鑽(zuan)井也僅為12.3千米，而(er)這樣所產生的蒸汽質量跟用化石(shi)燃料加熱鍋(guo)爐產生的蒸汽根本無(wu)法比(bi)較。也就是說，地熱能發電的熱能效(xiao)率最佳(jia)情(qing)況(kuang)也就達到23%，隻有火電廠效(xiao)率的一半。

    但(dan)這並(bing)不意味著地熱發電沒有競爭力。由於地熱能基本上是免費(fei)的，維護成本少，造成的環境問(wen)題也少，所以運營成本很低。通常，地熱電站生產1千瓦時的電能花費(fei)5美分，這跟燃煤發電相(xiang)當(dang)，而(er)風(feng)能發電需要8美分，太陽能發電需要13美分。

    不同於風(feng)能和太陽能，地熱電站可以夜以繼(ji)日、年複一年地發電。地熱電站的平均利用率為73%，有些地熱電站的利用率甚至(zhi)高達96%。太陽能電池板(ban)的平均利用率還不到12%，風(feng)電的利用率也就是23%。在很多方麵，地熱電站跟核電站很相(xiang)似(si)，核電站的利用率為90%，但(dan)地熱電站占地很小，且沒有輻(fu)射和廢(fei)物處理問(wen)題。

    同時，發電站未(wei)來需要更加靈活的電能供應，要求電能既(ji)可以快(kuai)速地增加供應也可以快(kuai)速地減少供應。地熱能既(ji)可以向(xiang)基本負荷(he)供電，也可以向(xiang)變化的負荷(he)供電，或是任一種負荷(he)供電。即(ji)可以以最低發電量一直向(xiang)外供電，也可以在白天甚至(zhi)在清晨跟蹤負荷(he)變化改變發電量，甚至(zhi)可以作為“峰值電廠”向(xiang)突然出現的負荷(he)峰值快(kuai)速增發供電。

    地熱能展現出了(liao)作為備用能源更廉價(jia)、更清潔、更可靠、更高效(xiao)的一麵，也展現了(liao)向(xiang)發電站提供所需的靈活供電方式。（來源：《The Economist》，文章有刪節、標題有改動）

來源_中國能源報

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