能源区块链与双碳战略研究|美国地热能发展困难重重

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美国地热能发展困难重重

增强型地热系统（EGS）研究公司费沃能源(Fervo Energy)的创始人兼首席执行官蒂姆·拉蒂默(Tim Latimer)表示,“实际上，目前是地热能发展的黄金时期。”

地热能的优势在于它具有永恒性。因为风能和光能的电能输出，会随气候和时间的变化而变化，而地热能则可以一直运行，提供安全的电能供应。

美国全国可再生能源实验室的地热工程师乔迪·罗宾斯（Jody Robins）表示，“实际上，地热能可以提供一部分基本电力负荷。”核能也是有同样的作用，核能能够实现净零碳排放但不可再生。由于价值观差异、垃圾处理和公众观念等问题，核能部署一直受到限制。

在美国，地热能发展热潮在上世纪七十年代就已经开始。地热发电通常将地下的热水或蒸汽抽到地面上，以推动涡轮机转动，从而发电。然后，水再次被抽回地下，以保持地下的压力稳定，因此该方法可以无限重复。

优质的地热资源分布地区都有一些共同的特点：足够的流体、来自地核的足够热量，以及使流体与受热岩石接触足够的渗透性。所有要素距离很近，且埋藏较浅，在距离地面几英里之内。然而截至目前，美国境内最容易获得的地热资源基本上都集中在西部，且都已经被开发。虽然研究人员认为还有很多潜在的地热资源有待发现，但很难确定具体位置。因为全球不同地区，地下岩石并不适合传统植物生长，除非有水。

一些研究人员和初创公司试图将地热能转移到新的地点。在增强型地热系统帮助下，他们尝试通过向不透水的岩石中泵送液体，打开其中的缝隙，建设地下设施。此处的水可以自由流动并升温，产生了发电所需的蒸汽。但这种方法有可能引发地震，韩国和瑞士的早期项目就是例子。然而，罗宾斯表示，增强型地热系统就像美国广泛使用的压裂技术一样，多数危险情形都可控。

缺乏地下水或岩石的地区不宜种植传统作物，而通过上述方法，可以增加该地区的地热能储量。

然而，要获得这些能源并不容易。工业钻井的深度通常不会超过7公里（4英里）——考虑到费用问题，通常更浅——而且105℃的热量才能生产出足够获利的电量，这个深度的热度还不够。要达到足够的温度可能意味着要更深入地下，这就需要新的实践策略和科学技术，才能经受住过高温高压的考验。

美国能源部地热技术办公室

费沃能源公司在其公司任务和今年早些时候与谷歌的合作中，落实了地热技术办公室的一些要求。包括，公司在其位于内华达州的设施附近安装地热能装置。此外，公司最近还参与了美国能源部在犹他州中部的一项挑战，被称为地热能研究前沿观测研究（FORGE）。

地热能研究前沿观测研究的教育与贸易研究人员正在寻找一种方法，最高效地部署增强型地热系统，包括钻探和储层维护。

利用基础设施建设投资资金，美国能源部将资助另外4个示范埋藏地。这可以提高研究人员对增强型地热系统设施的认识，因为他们将能够在不同示范地，不同的岩石上工作。相比于在境内建一所新的发电厂，这样的效率高得多。

美国能源部地热技术办公室主任Susan Hamm表示：“然而，地热能源发展缓慢不单单因为技术限制。另一方面是因为要想完成所有关的许可证明，建造一个地热厂可能需要十年时间。简化这些文书工作可以将这一时间切实减少一半，并在2050年之前将预计的地热能产量提高一倍。”

赵婉晴

罗 玥

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