全球地熱能應用仍然有限新技術深度挖掘地熱潛力

地熱能是一種前景廣闊、用途廣泛的可再生能源，在發(fā)電、供暖和制冷方面擁有巨大潛力。IEA指出，地熱發(fā)電站可以全天候以最大容量運行，這種靈活運行方式有助于電網(wǎng)穩(wěn)定，確保隨時滿足需求，同時還支持太陽能和風能等間歇性可再生能源整合。不過，截至目前，全球范圍內，地熱能應用仍然有限。報告指出，傳統(tǒng)地熱能是局限于特定地點的“小眾能源”，目前在全球能源需求占比不到1%，且大部分產(chǎn)能都集中在擁有火山活動或橫跨構造斷層線的國家，這些國家地熱資源豐富且容易獲取，包括冰島、美國、印尼等國。在此背景下，下一代地熱能技術應用亟需加速。傳統(tǒng)地熱發(fā)電廠主要利用地下熱水庫中的蒸汽來旋轉渦輪機，從而驅動發(fā)電機發(fā)電。報告認為，增強型地熱系統(tǒng)技術正在為缺乏傳統(tǒng)地熱資源的國家?guī)頇C遇。“全球范圍內，下一代技術正在為地熱能發(fā)展開辟新道路，為安全、清潔地滿足世界日益增長的電力需求提供更多選擇。”IEA署長法提赫·比羅爾表示。報告預計，包括增強型地熱系統(tǒng)技術在內的下一代地熱能技術，潛在發(fā)電能力可達到全球電力需求的140倍。一方面，新的鉆探技術可以在3公里以下深度勘探資源，這為幾乎所有國家打開了地熱開發(fā)的大門。另一方面，如果能夠大幅降低下一代地熱能技術成本，到2035年，地熱能總投資將累計達到1萬億美元，到2050年將累計達到2.5萬億美元，高峰期，地熱能投資每年可達1400億美元，高于目前全球陸上風電投資。在新技術成本不斷降低的預估下，到2050年，地熱能可以滿足全球電力需求增長的15%，這意味著全球地熱能發(fā)電能力將達到800多吉瓦，年發(fā)電量近6000太瓦時，相當于美國和印度當前發(fā)電量總和。

中國成為地熱市場領導者下一代技術潛力領軍全球

報告預計，到2050年，地熱能發(fā)電將占中國、印度、美國和東南亞國家發(fā)電量增長的20%左右。在低成本情況下，中國、美國和印度的地熱能合計潛力將占全球地熱能市場的3/4。報告指出，中國將成為地熱能市場的領導者，擁有全球第二大增強型地熱系統(tǒng)技術潛力，技術可開發(fā)的地熱資源量占全球總量的8%，另有東南亞國家合計占比15%左右，其中印尼和菲律賓位居前列。地熱能根據(jù)資源特點可以初步分為淺層地熱、水熱型地熱、干熱巖地熱和巖漿地熱資源，其中儲量最大、分布最廣的是干熱巖型地熱資源，但由于干熱巖位于地下數(shù)千米，且沒有天然的傳熱流體介質，開采難度非常大。增強型地熱系統(tǒng)技術在開發(fā)干熱巖方面能發(fā)揮巨大作用，通過水力壓裂等手段在干熱巖中建造一個具有滲透性的人造熱儲，大大增加了巖石滲透率，然后通過至少兩口井與地下熱儲連通，其中一口井向地下熱儲注水，吸熱后從另外一口井流出。相較單井地熱技術，增強型地熱系統(tǒng)技術具有采熱量大的顯著優(yōu)勢。不過，由于大規(guī)模造儲和鉆井工程，需要大量前期投資，且結垢嚴重、熱儲短路等技術問題尚未解決。報告稱，到2035年，增強型地熱系統(tǒng)技術成本有望下降多達 80%，這將推動地熱能開發(fā)和應用成本與配備碳捕獲技術的煤炭或天然氣持平甚至更低。據(jù)悉，去年底，美國首個增強型地熱系統(tǒng)發(fā)電廠并網(wǎng)發(fā)電，總裝機3.5兆瓦，可以為2600戶家庭提供電力。美國能源部表示，如果增強型地熱系統(tǒng)技術可以成為一種廣泛的地熱能開發(fā)技術，到2050年，地熱能可以為美國電網(wǎng)提供90吉瓦穩(wěn)定且靈活的電力。據(jù)了解，當前，中國地熱資源開發(fā)利用多以淺層和中深層的水熱型地熱為主，而3000米以下的深層地熱，尤其是干熱巖資源的開發(fā)尚處于探索階段。隨著對清潔能源需求的增加，深層地熱能將成為未來能源領域的重要研究方向，也將成為提升中國深地領域科技創(chuàng)新能力的有力支撐。中國地質調查局水文地質環(huán)境地質調查中心、中國地質科學院水文地質環(huán)境地質研究所等單位聯(lián)合編制的《中國地熱資源》指出，中國地熱產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，地熱地質調查能力、科技創(chuàng)新能力和國際影響力持續(xù)增強，地熱資源直接利用規(guī)模連續(xù)20余年保持世界第一。

地熱能政策機制有待完善降低成本拉動投資就業(yè)

報告認為，下一代地熱能技術有望改變清潔能源產(chǎn)業(yè)的“游戲規(guī)則”，預計到2035年，地熱能發(fā)電成本可能下降80%至每兆瓦時約50美元，這將使其成為與現(xiàn)有水電相當?shù)牡统杀尽⒖烧{度、低排放電力來源之一。如果要實現(xiàn)上述目標，支持和鼓勵地熱能發(fā)展的政策機制亟待完善。根據(jù)IEA統(tǒng)計，目前有超過100個國家制定了太陽能和風電發(fā)展規(guī)劃和政策，但只有30個國家制定了地熱能產(chǎn)業(yè)政策。各國需要將地熱能提升至能源議程優(yōu)先地位，并為創(chuàng)新技術提供有針對性的支持，才能大大降低項目風險、釋放新投資。同時，還需進一步簡化和加快行政審批流程，建立獨立的地熱能許可制度。對投資者而言，清晰穩(wěn)定的政策機制有助于降低早期開發(fā)風險，并提供投資回報的可視性，從而提高地熱能項目的成本競爭力。值得關注的是，如果下一代地熱能技術在未來幾年迅速發(fā)展，地熱能行業(yè)人才需求也將呈現(xiàn)幾何式增長。報告指出，地熱能產(chǎn)業(yè)目前提供了約14.5萬個就業(yè)崗位，到2030末，地熱能行業(yè)就業(yè)崗位可能會增加6倍以上，達到100萬，存在人才短缺的潛在風險。當前，許多從事地熱能工作的人員都來自石油和天然氣行業(yè)，高達80%的地熱能投資所需技術和知識可以從現(xiàn)有油氣項目中借鑒。近年來，在許多發(fā)達經(jīng)濟體，傳統(tǒng)上與化石燃料行業(yè)相關的學位課程的入學人數(shù)有所下降，這可能將對地熱能開發(fā)產(chǎn)生連鎖影響。