俄烏沖突讓隔岸添火的美國終是將火燒到了自己身上。為了擺脫化石燃料的束縛,“向地球要熱”的號召又熱起來了!
美國能源部(DOE)于當?shù)貢r間周四(28日)宣布,計劃投資1.65億美元推動地熱能發(fā)電項目,利用石油和天然氣行業(yè)的專業(yè)知識解決地熱能領域的開發(fā)障礙,使美國擺脫化石燃料的束縛。
根據(jù)一項最新的研究估計,僅在美國,地下巖石中的熱量就可以產生超過5000吉瓦的發(fā)電功率。這差不多是目前美國所有發(fā)電廠裝機的5倍。
地熱能目前在美國能源結構中所占比例不到1%。DOE指出,如果地熱能得到充分利用,到2050年,其發(fā)電量將占美國總發(fā)電量的8.5%。
早在2019年,DOE發(fā)表《地熱愿景:駕馭我們腳下的熱能》報告,對地熱產業(yè)作出規(guī)劃。時隔3年,DOE提出將首先提供1000萬美元組建一個研究地熱部門問題的專家聯(lián)盟,然后在未來四年提供1.55億美元用于該項目的研究,該項目被稱為“石油和天然氣示范工程下的地熱能源”(GEODE)倡議。
預熱已久的地熱能,這一次能否開始加熱?
在碳中和浪潮中,作為五大非碳基能源(太陽能、風能、水能、地熱能、核能)之一的地熱能,發(fā)展的速度卻不“風光”。
據(jù)國際能源署、中國科學院和中國工程院等機構的研究報告顯示,世界地熱能基礎資源總量約為4.27億億噸標準煤,是當前全球一次能源年度消費總量的二百萬倍以上(當前全球一次能源消費總量按200億噸標準煤計算)。
地熱能的優(yōu)勢遠不僅于此。近年來,世界各地出現(xiàn)的能源供應緊張現(xiàn)象多少都與新能源的不穩(wěn)定性短板有關。較之風、光等可再生能源,地熱能的最大競爭優(yōu)勢是其供應不受季節(jié)和天氣影響,無論是用于發(fā)電還是供熱均有良好的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)顯示,地熱能利用率達73%,是太陽能和風能發(fā)電的5.2倍。
前景一片熱烈的地熱能,為何不夠熱?
原因在于,全球地熱能開發(fā)的主要用途是供暖為主,發(fā)電利用較少。據(jù)悉,全球直接利用地熱能的國家數(shù)量不斷增加。2020年直接利用地熱能的國家/地區(qū)已有88個。我國對地熱能的直接利用主要集中在供暖、制冷、養(yǎng)殖、洗浴等方面。自2000年以來,我國地熱能直接開發(fā)利用量連年增長,位居世界第一,成為綠色低碳發(fā)展的重要組成部分。
因此,只是地熱發(fā)電不夠熱。
中國石化經濟技術研究院調研室主任羅佐縣直言:“受資源可獲得性成本較高等因素影響,地熱發(fā)電總體較為滯后,這是個世界范圍的普遍現(xiàn)象。”
全球地熱發(fā)電利用率不足15%,首要原因是前期勘探開發(fā)投入較高,無法短期內實現(xiàn)地熱能利用的成本效益。
從全球資源分布情況看,目前適于地熱發(fā)電的高溫資源分布多與風力、太陽能資源分布呈區(qū)域疊加態(tài)勢,為其在工業(yè)化、現(xiàn)代化環(huán)境下的產業(yè)化協(xié)同提供了難得的條件。
“據(jù)目前的勘查,高溫地熱資源主要集中在滇藏、四川和京津冀等地,這些地區(qū)恰恰也是風力、太陽能和水力資源富集區(qū)。能源雙控改為碳排放雙控后,目前具備條件的地區(qū)發(fā)展地熱的積極性肯定會較之前有所增強,推動地熱發(fā)電產業(yè)快速發(fā)展的條件正在逐步具備。”羅佐縣介紹。
不僅如此,頂層設計也在不斷完善,為其發(fā)展指明方向——因地制宜開發(fā)利用地熱能。
去年,國家發(fā)展改革委等8個部門發(fā)布《關于促進地熱能開發(fā)利用的若干意見》提出,到2025年,地熱能供暖(制冷)面積將比2020年增加50%;在資源條件好的地區(qū),建設一批地熱能發(fā)電示范項目,全國地熱能發(fā)電裝機容量比2020年翻一番;到2035年,地熱能供暖(制冷)面積及地熱能發(fā)電裝機容量力爭比2025年翻一番。
我國地熱能開發(fā)利用正轉向熱電一體化方向。不過,地熱產業(yè)整體處于發(fā)展初期,后發(fā)優(yōu)勢必然會被進一步激發(fā)出來。
因此,羅佐縣建議:“當前地熱發(fā)電還需要做大量的勘查與基礎投入,面臨初始投資大的挑戰(zhàn),面臨系列成本制約,所以在發(fā)展初期予以必要的財稅價格政策支持是非常有意義的。發(fā)展初期的困難解決了,待其發(fā)展起來之后可以考慮逐步去補貼。”