全球地热能发展及利用现状美国地热发电装机量最高「图」

　　2015-2020年，全球用于电力项目的地热钻井总数为1159口，用于电力项目的地热总投资为103.67亿美元。2015年世界地热发电总装机容量为12283.9兆瓦，能量为73550.3百万千瓦时每年，到2020年地热发电总装机容量增长至15950.46兆瓦，能量增长至95098.4百万千瓦时每年。其中以美国的地热发电装机容量和能量最高，2020年装机容量为3700兆瓦，能量为18366百万千瓦时每年。

　　2010-2025年世界地热发电总装机容量总体上呈现上升趋势，预计到2025年世界地热发电总装机容量将达到19361兆瓦。但是从增长率来看，2025年预测的地热发电装机容量增长幅度略有下降，这主要是由于来自太阳能、风能和天然气等与价格相关的竞争，以及许多国家对促进新的地热开发犹豫不决。

　　全球地热发电装机容量最高的国家为美国，2020年装机容量为3700兆瓦；其次为印度尼西亚，2020年装机容量为2289兆瓦；第三为菲律宾，2020年装机容量为1918兆瓦。2020年地热发电装机容量前十的国家中，除美国外，其他国家国土面积狭小，而且很多都为岛国。

　　世界装机热容量（MW）、年能源使用量（TJ/a和GWh/a）和容量系数。截至2019年底，全球地热直接利用的总装机容量为107727MW，比2015年增加52.0%，年复合增长率为8.7%。年总能源使用量为1020887TJ（283580GWh），比2015年增长72.3%，年复合增长率为11.5%。全球容量系数为0.300（相当于每年2628个满载运行小时），比2015年的0.265和2010年的0.28有所增加，但与2005年的0.31和2000年的0.40相比有所有所下降。

　　直接利用（地源热泵）装机容量最大的五个国家是：中国、美国、瑞典、德国和土耳其，占世界装机容量的71.1%；地源热泵年能源利用最多的五个国家是：中国、美国、瑞典、土耳其和日本，占世界能源使用量的73.4%。然而，从土地面积或人口角度对数据进行的分析表明，较小的国家占主导地位，尤其是北欧国家。装机容量若按照MW/人口计，“前五名”将依次为冰岛、瑞典、芬兰、瑞士和挪威；若按照年能源使用量TJ/a/人口计，“前五名”则为冰岛、瑞典、芬兰、挪威和新西兰。

　　按单位面积的装机容量计（MW/面积），“前五名”是瑞士、荷兰、冰岛、瑞典和奥地利；按单位面积的年能源使用量（TJ/a/面积）计，排名靠前的国家是：冰岛、瑞士、瑞典、匈牙利和奥地利。

　　在过去五年，地热装机容量（MW）增幅最大的前五个国家是冰岛、匈牙利、法国、埃及和澳大利亚；在过去五年地热年能源使用量（TJ/a）增幅最大的前五个国家是西班牙、也门、澳大利亚、肯尼亚和格鲁吉亚。

　　相关报告：华经产业研究院发布的《2021-2026年中国地热发电市场全面调研及行业投资潜力预测报告》

　　中国、土耳其、日本、冰岛和匈牙利这五个直接使用量最大国家（除地源热泵）的装机容量占世界总量的76.0%。年能源使用量（TJ/a）最大的五个国家（除地源热泵）是：中国、土耳其、日本、冰岛和新西兰，占世界总量的76.5%。

　　据1995至2020年世界地热大会公布的数据，世界地热直接利用显示，1995年冰岛居世界第一，但自2000年开始中国一直稳居第一位，且中国在世界所占的份额越来越大；2020年，中国地热直接利用的能量占世界总量的47.2%。

　　地热的直接利用形式包括地源热泵、空间供暖、温室供暖、养殖塘加热、农业干燥、工业用途、沐浴和游泳、冷却/融雪或者其他用途。其中从装机容量来看，地源热泵装机容量最高，2020年达到77547兆瓦。从能源使用量来看，淋雨和融雪能源使用量最高，2020年达到184070 TJ/a。从容量因子来看，工业用途的容量因子最高，2020年达到0.61。

　　目前人们正在努力了解如何开发位于近海的地热资源。例如在爱尔兰海岸以北的Dunquin开展的项目通过大口径水平井每天能够生产10万桶水，这种流体在海底的温度可达100摄氏度，发电潜力可达10MW/井。然而，为了使该项目取得成果，必须开发可部署在海底的涡轮/发电机技术。

　　大洋中脊由一条5万多千米长的洋底连续山链构成。这里是热地幔物质从地幔上涌，并在脊峰深度较浅处形成侵入体的地方。扩张构造环境引发张性断裂，并可观测到强热液循环正在海底形成热泉。在海底深处大洋中脊的热泉以“黑烟囱”著称，已经测得那里的温度超过370摄氏度。大洋中脊下具有巨量能源储量。近年来深海石油和天然气开采技术发展迅速。因此，未来大洋中脊地热能的生产在技术上和经济上将有可能是可行的。

　　据估计，钻探约占新的高温地热发电项目总成本的40%，目前正在考虑采用一系列技术来提高钻井中的钻速（缩短钻井时间），以便更容易地在较深的深度进行钻井，并降低钻井成本。这些技术包括散裂钻削、激光钻削和等离子钻削等方法。这些技术都还没有商业化。

　　在未来，人们还可能会越来越重视利用水中的热能，这种能源是与油井中的石油“协同生产”的。随着油井的成熟，许多油井会产生大量的水（水比油多得多）。Liu等人提出了一种审查油气藏发电潜力的筛选方法（从流量、井口温度、含水率、储层温度、渗透率、孔隙度等方面）。Liu等人提出了一个案例研究，这意味着Villafortuna-Trecate油田的单口井10年内可以生产25GWh的电力，净现值高达100万欧元。

　　为建筑物提供供暖制冷是浅层地热能开发的主要作用。在不同类型的地热能中，浅层地热能被认为是低的焓或极低的焓（因为位于500m深度的浅层土壤温度较低），与传统的空调和热水系统相比，这种地热能可节省70%的能源。因此，这是该行业的脱碳技术之一。浅层地热能是一种可再生能源，具有很大的节能和减少污染的潜力，并且相对容易开采，不需要运输。在碳中和目标和居住与供暖面积不断增加的背景下，浅层地热能可以发挥重要作用。

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