恒有源科技發展集團（微信號：HYYESSTD）專注於淺層(ceng)地能作為建築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，實現為建築物無燃燒供熱，大力發展地能熱冷一體化新興(xing)產業。

    在可再生能源的大家庭中，地熱能一直以來都無法與風(feng)能和太陽(yang)能的受(shou)歡(huan)迎程度相(xiang)提並論。地熱發電作為一種有效的替代能源，其價值始終(zhong)被人忽視。

    不過，地熱資源的利用由(you)來已久：自古羅馬(ma)人把(ba)沐(mu)浴作為日常生活的一部分後，在由(you)地震活動所造成的地質裂痕而滲透出的滾熱地下水和蒸汽處(chu)沐(mu)浴，逐(zhu)漸成為歐(ou)洲(zhou)國家的一種潮流；在地球(qiu)的另一端，位(wei)於火山地震帶群島上的溫泉自日本平安(an)時代起已風(feng)靡(mi)至今。

    如今在全(quan)球(qiu)範(fan)圍(wei)內，諸如冰島、菲律賓、哥斯達黎加和新西蘭等，這些橫跨(kua)地震帶或擁(yong)有活火山的國家一直在從地熱資源中獲(huo)取部分熱能和電能。此外，美國擁(yong)有著全(quan)球(qiu)最大的地熱發電裝機容量——340萬千瓦。然而由(you)於美國坐擁(yong)豐富的煤炭和油氣資源，在水電和核電方麵也有巨大投資，其地熱發電規模僅(jin)僅(jin)占發電總量的0.4%。

    盡管現狀(zhuang)堪(kan)憂，但地熱能的優(you)勢(shi)還是十(shi)分明(ming)顯(xian)的。地熱能可謂當之無愧的清潔能源，其碳排(pai)放是所有能源中最少的；不會受(shou)天氣因(yin)素的影(ying)響，也不因(yin)日落(luo)等出現周(zhou)期性變化；在生產過程中資源損耗極低，且地熱能幾乎(hu)是用之不盡的。最重(zhong)要(yao)的還是地熱能的使用相(xiang)當於是免費(fei)的。

    地熱能發展的短板(ban)在於缺少政策(ce)支持。以美國為例，在過去5年間，美國政府通過財(cai)政撥款與減免稅收相(xiang)結合的方式在清潔能源領域投入了近(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、核能以及化石燃料(liao)新技術中；另外1/6用於生物燃料(liao)補貼；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(yang)能方麵的研究達到2億5700萬美元，而地熱能隻(zhi)有4500萬美元。總之，地熱能大約隻(zhi)拿到了美國政府總資助的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(yao)都用於風(feng)能和太陽(yang)能領域。

    當然也有不同聲(sheng)音指(zhi)出，地熱項目發展的最大阻(zu)礙(ai)並非(fei)是政府的“吝嗇”。在擁(yong)有活火山的地區，地熱資源輕而易(yi)得，唯一的問(wen)題是你要(yao)不要(yao)用它，政府的資助反而無關緊要(yao)。但是在其他地方，你要(yao)向地下挖掘足(zu)夠的深度才能得到大量可用的地熱能。可以肯(ken)定的是，在沒有溫泉的區域挖掘深井，勘測和挖掘的成本往往很高。此外，哪怕(pa)挖掘深度已經足(zu)夠，開采(cai)者也沒有什麼更好的方法從地下提取出地熱能。

    目前，來自石油和天然氣行業的幫(bang)助讓地熱能研究邁出了重(zhong)要(yao)的一步。這就是頁岩油氣開采(cai)所用的水力壓裂技術。我們都知道，頁岩層(ceng)中的油氣資源跟脈(mai)岩緊密地結合在一起，以至於原油不會自行噴湧而出，將水注入到頁岩層(ceng)中，利用高壓的水擊碎脈(mai)岩，釋放被束(shu)縛(fu)的原油。

    可以說水力壓裂技術是增強(qiang)型地熱係統（EGS）的有力支撐。該係統是對地下“熱岩”進行深層(ceng)鑽探、破碎，把(ba)水注入熱岩孔隙(xi)中。水被加熱，產生蒸汽，通過人工手段進行蒸汽發電。簡單來說，開采(cai)人員現在要(yao)在基岩下方挖掘兩口幾千米深的井，再用高壓水或爆(bao)破方式打碎兩口井之間的脈(mai)岩，開采(cai)過程中將水注入到其中一口井中，得到加熱的水同時會進入到另一口井中。由(you)於氣壓差的存在，水汽會一直向上運(yun)動，產生的蒸汽就會推動汽輪機發電。

    美國麻(ma)省(sheng)理工學院（MIT）的科學家利用了多年時間來探測增強(qiang)型地熱係統的潛(qian)力。科學家預計，如果(guo)在美國未來15年內投入10億美元用於研究和發展，到2050年至少可以建造出1億千瓦發電量的地熱發電裝置(zhi)。在全(quan)球(qiu)範(fan)圍(wei)內，可利用的地熱能資源超(chao)過200 zettajoules（1ZJ=1021焦耳）。通過進一步的研究，科學家預計，可利用地熱能是此前估(gu)計的10多倍，足(zu)夠全(quan)球(qiu)在當前用電情(qing)況下使用數(shu)千年。

    值得注意的是，增強(qiang)型地熱係統需要(yao)挖掘的鑽井保持足(zu)夠的深度，這是因(yin)為地熱發電的熱能效率(lv)受(shou)到達地麵水汽的溫度影(ying)響很大。地熱溫度要(yao)達到150℃或者更高，才足(zu)以產生滿足(zu)使用的蒸汽來轉動汽輪發電機。除了那(na)些地殼(ke)板(ban)塊交接(jie)的地帶，每下降1千米深度，母(mu)岩的溫度就會上升(sheng)25-30℃。這意味著，要(yao)得到足(zu)夠的蒸汽，就不得不把(ba)井向下挖掘數(shu)千米。

    目前來看，足(zu)夠深的鑽井還是比較(jiao)少見的，最深的鑽井也僅(jin)為12.3千米，而這樣所產生的蒸汽質量跟用化石燃料(liao)加熱鍋(guo)爐(lu)產生的蒸汽根本無法比較(jiao)。也就是說，地熱能發電的熱能效率(lv)最佳情(qing)況也就達到23%，隻(zhi)有火電廠效率(lv)的一半。

    但這並不意味著地熱發電沒有競(jing)爭力。由(you)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(yun)營成本很低。通常，地熱電站(zhan)生產1千瓦時的電能花費(fei)5美分，這跟燃煤發電相(xiang)當，而風(feng)能發電需要(yao)8美分，太陽(yang)能發電需要(yao)13美分。

    不同於風(feng)能和太陽(yang)能，地熱電站(zhan)可以夜以繼日、年複(fu)一年地發電。地熱電站(zhan)的平均(jun)利用率(lv)為73%，有些地熱電站(zhan)的利用率(lv)甚(shen)至高達96%。太陽(yang)能電池板(ban)的平均(jun)利用率(lv)還不到12%，風(feng)電的利用率(lv)也就是23%。在很多方麵，地熱電站(zhan)跟核電站(zhan)很相(xiang)似(si)，核電站(zhan)的利用率(lv)為90%，但地熱電站(zhan)占地很小，且沒有輻射和廢物處(chu)理問(wen)題。

    同時，發電站(zhan)未來需要(yao)更加靈(ling)活的電能供應，要(yao)求電能既(ji)可以快速地增加供應也可以快速地減少供應。地熱能既(ji)可以向基本負荷供電，也可以向變化的負荷供電，或是任一種負荷供電。即(ji)可以以最低發電量一直向外供電，也可以在白(bai)天甚(shen)至在清晨跟蹤(zong)負荷變化改變發電量，甚(shen)至可以作為“峰值電廠”向突然出現的負荷峰值快速增發供電。

    地熱能展現出了作為備用能源更廉價、更清潔、更可靠、更高效的一麵，也展現了向發電站(zhan)提供所需的靈(ling)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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