恒有源科技發展集團（微信號：HYYESSTD）專(zhuan)注於淺層地能作為建築物(wu)供熱的替(ti)代能源的科研、開發和推廣。致(zhi)力於原創技術的產業化發展，實現為建築物(wu)無燃燒(shao)供熱，大(da)力發展地能熱冷(ling)一體化新興(xing)產業。

    在可再生能源的大(da)家庭中，地熱能一直(zhi)以來都無法(fa)與風能和太陽能的受歡迎程度相提並論。地熱發電作為一種有效(xiao)的替(ti)代能源，其價(jia)值始終被人忽(hu)視(shi)。

    不過，地熱資源的利(li)用(yong)由來已久：自古(gu)羅馬(ma)人把沐(mu)浴作為日常生活的一部分後(hou)，在由地震(zhen)活動所造(zao)成的地質(zhi)裂痕而滲(shen)透出的滾熱地下水和蒸汽處沐(mu)浴，逐漸成為歐洲(zhou)國家的一種潮(chao)流；在地球的另一端，位於火山(shan)地震(zhen)帶群島上的溫(wen)泉自日本平安時代起已風靡至(zhi)今。

    如今在全(quan)球範圍內，諸如冰島、菲律賓、哥(ge)斯(si)達黎(li)加和新西蘭等，這些橫跨地震(zhen)帶或擁有活火山(shan)的國家一直(zhi)在從地熱資源中獲取(qu)部分熱能和電能。此外，美國擁有著全(quan)球最(zui)大(da)的地熱發電裝(zhuang)機容量(liang)——340萬千瓦。然而由於美國坐擁豐富(fu)的煤炭和油氣資源，在水電和核電方麵也有巨大(da)投資，其地熱發電規模僅僅占發電總量(liang)的0.4%。

    盡(jin)管現狀堪憂，但地熱能的優勢還(huai)是十(shi)分明顯的。地熱能可謂當(dang)之無愧(kui)的清潔能源，其碳排放是所有能源中最(zui)少的；不會受天氣因(yin)素的影響，也不因(yin)日落等出現周期(qi)性變(bian)化；在生產過程中資源損耗極(ji)低(di)，且地熱能幾乎是用(yong)之不盡(jin)的。最(zui)重要的還(huai)是地熱能的使用(yong)相當(dang)於是免費的。

    地熱能發展的短板在於缺少政策(ce)支持。以美國為例，在過去5年間，美國政府通過財政撥款與減免稅收相結合(he)的方式在清潔能源領域投入了近(jin)1500億美元。其中1/2用(yong)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(yong)於生物(wu)燃料補(bu)貼(tie)；餘下的1/3用(yong)於各種形(xing)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，而地熱能隻(zhi)有4500萬美元。總之，地熱能大(da)約(yue)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。政府的資助主要都用(yong)於風能和太陽能領域。

    當(dang)然也有不同聲(sheng)音指(zhi)出，地熱項目發展的最(zui)大(da)阻(zu)礙並非是政府的“吝嗇”。在擁有活火山(shan)的地區，地熱資源輕而易得(de)，唯一的問(wen)題是你(ni)要不要用(yong)它，政府的資助反而無關緊要。但是在其他地方，你(ni)要向地下挖掘足夠的深度才能得(de)到大(da)量(liang)可用(yong)的地熱能。可以肯定的是，在沒有溫(wen)泉的區域挖掘深井，勘測和挖掘的成本往(wang)往(wang)很高。此外，哪怕挖掘深度已經足夠，開采者也沒有什麼更好的方法(fa)從地下提取(qu)出地熱能。

    目前，來自石(shi)油和天然氣行業的幫(bang)助讓地熱能研究邁出了重要的一步。這就是頁岩油氣開采所用(yong)的水力壓裂技術。我們都知道，頁岩層中的油氣資源跟脈岩緊密(mi)地結合(he)在一起，以至(zhi)於原油不會自行噴(pen)湧而出，將水注入到頁岩層中，利(li)用(yong)高壓的水擊(ji)碎脈岩，釋(shi)放被束縛的原油。

    可以說水力壓裂技術是增強型地熱係統（EGS）的有力支撐。該係統是對地下“熱岩”進行深層鑽探、破碎，把水注入熱岩孔隙中。水被加熱，產生蒸汽，通過人工手(shou)段進行蒸汽發電。簡單來說，開采人員現在要在基(ji)岩下方挖掘兩口幾千米深的井，再用(yong)高壓水或爆破方式打碎兩口井之間的脈岩，開采過程中將水注入到其中一口井中，得(de)到加熱的水同時會進入到另一口井中。由於氣壓差(cha)的存在，水汽會一直(zhi)向上運(yun)動，產生的蒸汽就會推動汽輪機發電。

    美國麻省(sheng)理工學院（MIT）的科學家利(li)用(yong)了多年時間來探測增強型地熱係統的潛(qian)力。科學家預計，如果在美國未來15年內投入10億美元用(yong)於研究和發展，到2050年至(zhi)少可以建造(zao)出1億千瓦發電量(liang)的地熱發電裝(zhuang)置。在全(quan)球範圍內，可利(li)用(yong)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(li)用(yong)地熱能是此前估(gu)計的10多倍，足夠全(quan)球在當(dang)前用(yong)電情況(kuang)下使用(yong)數(shu)千年。

    值得(de)注意的是，增強型地熱係統需要挖掘的鑽井保持足夠的深度，這是因(yin)為地熱發電的熱能效(xiao)率受到達地麵水汽的溫(wen)度影響很大(da)。地熱溫(wen)度要達到150℃或者更高，才足以產生滿(man)足使用(yong)的蒸汽來轉動汽輪發電機。除(chu)了那些地殼板塊交接的地帶，每下降1千米深度，母岩的溫(wen)度就會上升(sheng)25-30℃。這意味著，要得(de)到足夠的蒸汽，就不得(de)不把井向下挖掘數(shu)千米。

    目前來看，足夠深的鑽井還(huai)是比較(jiao)少見(jian)的，最(zui)深的鑽井也僅為12.3千米，而這樣所產生的蒸汽質(zhi)量(liang)跟用(yong)化石(shi)燃料加熱鍋爐產生的蒸汽根本無法(fa)比較(jiao)。也就是說，地熱能發電的熱能效(xiao)率最(zui)佳(jia)情況(kuang)也就達到23%，隻(zhi)有火電廠效(xiao)率的一半。

    但這並不意味著地熱發電沒有競爭力。由於地熱能基(ji)本上是免費的，維護成本少，造(zao)成的環境(jing)問(wen)題也少，所以運(yun)營成本很低(di)。通常，地熱電站生產1千瓦時的電能花費5美分，這跟燃煤發電相當(dang)，而風能發電需要8美分，太陽能發電需要13美分。

    不同於風能和太陽能，地熱電站可以夜以繼日、年複一年地發電。地熱電站的平均利(li)用(yong)率為73%，有些地熱電站的利(li)用(yong)率甚(shen)至(zhi)高達96%。太陽能電池板的平均利(li)用(yong)率還(huai)不到12%，風電的利(li)用(yong)率也就是23%。在很多方麵，地熱電站跟核電站很相似(si)，核電站的利(li)用(yong)率為90%，但地熱電站占地很小，且沒有輻(fu)射和廢(fei)物(wu)處理問(wen)題。

    同時，發電站未來需要更加靈(ling)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)可以向基(ji)本負荷供電，也可以向變(bian)化的負荷供電，或是任一種負荷供電。即(ji)可以以最(zui)低(di)發電量(liang)一直(zhi)向外供電，也可以在白(bai)天甚(shen)至(zhi)在清晨跟蹤(zong)負荷變(bian)化改變(bian)發電量(liang)，甚(shen)至(zhi)可以作為“峰值電廠”向突然出現的負荷峰值快(kuai)速增發供電。

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