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《技术突破正在释放地热能源在全球各国的巨大潜力》

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  • 《全球地热能开发潜力巨大》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2023-08-04
    • 编者按：被喻为地热界 “奥林匹克”的世界地热大会（WGC）第七届会议9月将在中国北京举行，会议主题是“清洁地热 绿色地球”，将邀请全球地热资源领域政、产、学、研各方齐聚北京，共同推进全球地热产业发展。当前，全球地热能产业正处于快速发展阶段，但各国开发进展不尽相同，部分国家投资地热能产业热情高涨，部分国家地热能开发尚处于起步阶段。 据美国油价网报道，多国政府和私营企业正大力投资清洁能源的研究和开发，地热能引起了越来越多的关注。地热能具有清洁、可持续、高效等优点，地热能开发正处于快速发展阶段，产业发展潜力巨大。地热能在全球各国的开发进展不尽相同，在冰岛、菲律宾、墨西哥等国家，地热能占据着相当大的比例，应用已经十分广泛。在欧洲地区，一些旧的化石燃料项目被改建为地热能站点，地热能被用来为工业设施供能。 然而在一些国家，地热能还没有得到广泛的认可，地热能开发尚处于起步阶段，因此全球地热能开发潜力依然巨大，例如在秘鲁和日本，地热能开发项目尚缺乏政府和公众的支持。 全球地热能产业发展提速 地热能发电技术的原理是利用地球内部的热能，通过地下水或蒸汽的形式传递到地表或近地表，驱动发电机发电，进行能量转化和利用。地热发电技术主要分为干蒸汽发电、闪蒸蒸汽发电和双循环发电3种，适用于不同温度和压力的地热水或蒸汽资源。 此前由于技术限制，在全球大多数地区，地热能在很大程度上仍未得到有效开发。近年来，随着各国对地热技术投资的增加，一些国家现在有了开发地热资源的手段。一些地热能开发项目已在冰岛、萨尔瓦多、新西兰、肯尼亚和菲律宾等国家启动并运行，地热能满足了冰岛居民90%以上的供暖需求。干蒸汽发电是最古老和简单的地热能发电技术，闪蒸蒸汽发电是目前最常见的地热能发电技术，很多地热能发电项目采用的都是这两种技术。 此外，地热能直接利用技术已经成熟并得到广泛应用，包括区域供热、地源热泵和温室加热等。一些潜力大、开发难的新兴地热能技术正处于测试阶段，如增强型地热系统（EGS），这是从深部地层高温岩体（干热岩）中提取并利用地热能的关键技术。 全球地热能产业发展正在提速。2021年，全球地热能市场价值为66亿美元，预计到2027年前，全球地热能市场价值将达到94亿美元，复合年增长率为5.9%。新技术的推出有望实现地热能的大规模开发，并大幅降低地热能项目的运营成本，鼓励全球新地热能项目投资。 欧洲正在探索地热能潜力 英国正在建设地热能发电项目，以加速脱碳转型并为社区供应能源。英国多个地区都具有开发地热能的潜力，但是缺少资金支持。该国正在讨论将废弃的煤矿改造成地热能开发项目的可能性。2021年，英国批准对英格兰东北部废弃、水淹煤矿进行改造测试，虽然由于矿井岩层不稳定，测试没有成功，但也为未来的煤矿地热能开发利用项目提供了方向。 今年5月，澳大利亚锂矿公司Vulcan能源资源公司与欧洲汽车制造商Stellantis在法国签署了一项协议，共同开发地热能业务，将为法国东部米卢斯市的工业基地提供能源。法国地质与矿产研究局估计，未来地热能有望满足法国约70%的供暖需求，但目前，地热能只满足了该国1%的供暖需求。 日本、秘鲁等国家地热能开发面临挑战 虽然全球地热能开发的潜力巨大，但在一些国家和地区地热能产业正面临挑战。 今年5月，秘鲁最大的地热开发项目停止了运营。菲律宾First Gen集团表示，由于政治和市场因素，其子公司秘鲁能源开发公司将不再在秘鲁进行地热能开发活动。秘鲁有约3吉瓦的地热能发电潜力。由于获得环境许可证困难、前期投入成本高昂、缺少政府支持，以及6~7年的长建设周期，秘鲁的地热能项目难以落地。 日本的地热能开发受到了温泉产业的阻碍。日本歧阜县高山市温泉胜地附近的中尾地热发电厂利用热水产生的蒸汽发电，发电装机容量为两兆瓦，足以为4000户家庭供电。由于当地的反对，该发电厂成了为数不多成功的地热能发电项目之一。日本拥有23吉瓦的潜在地热资源，是第三大地热资源国，但目前地热能发电在该国电力供应中的占比仅为0.3%。日本的地热能开发商面临着温泉度假村的强烈反对，因为担心地热能开发会对旅游业造成影响。 世界地热资源的开发潜力巨大。近年来，多个国家和地区正加大地热能技术研究和开发方面的投资，并对地热能储量进行调查，目前多个新的地热能项目正在规划和试验阶段。地热能产业的发展仍需要各国政府和公众的更多支持。（李峻） 链接 英国深层地热能项目投运 近日，英国37年来首个深层地热能项目“伊甸园”正式投运。该项目拥有英国目前唯一可运行的深层地热井。 推进深层地热能开发 英国地热能资源丰富，当前，英国应用地热能热情空前高涨，包括英国国家卫生服务机构在内的政府机关和民生机构，都对地热供暖供电抱有很高期待。英国国家卫生服务机构明确表示，希望为一些医院安装地热供暖系统，以实现清洁供能的同时减少碳足迹。 伊甸园项目的地热井位于地表以下近5公里处，主要为附近的温室供暖。该项目部分资金来自欧洲地区发展基金和英国康沃尔郡议会，建造成本约为2400万英镑，装机容量为1.4兆瓦。 伊甸园地热公司CEO格斯·格兰德表示：“我们使用的系统将使地热能费用减少约40%。”不过，她同时坦言，深层地热钻井难度大，成本高。“我们必须钻穿非常坚硬的花岗岩，这笔费用不菲。截至目前，伊甸园项目仍是一个示范研究项目，距离商业化还有一段距离。” 该项目投产为英国深层地热能开发带来了更多希望。杜伦大学能源研究所执行主任乔恩·格鲁亚斯指出，这进一步证明了深层地热能的开发潜力，并为更多同类深层地热开发项目的审批和落地奠定了基础。 位于康沃尔郡的联合唐斯深层地热能发电项目也进入关键开发阶段。目前，该项目已完成两口定向深井钻探，生产井深度为5275米，是英国最深的地热井。该项目预计2024年开始发电，将成为英国首个综合深层地热能发电和供热的项目。 提高落后地区经济韧性 英国《卫报》指出，很多经济相对落后的城镇都位于可再生资源丰富的地区，其中就包括地热能。开发利用地热能将使英国热能供应更加多元化，并将促进地方经济增长。 杜伦大学对英国各个地区的地热能潜力进行了评估和排名。英国有45个最适合开发深层地热能的高潜力地区，其中包括6个经济相对落后的地区，发展地热能可极大提高这些地区的经济韧性。 英国国会议员基兰·穆兰表示，加大地热能勘探和开发力度，需要增加投资、了解英国的深层地下结构。“经济相对落后地区与最具地热能潜力地区之间出现‘强烈重叠’，这为地热能项目选址提供了支撑。与风能和太阳能不同，地热能不存在间歇性等问题，英国在北海油气钻探方面的经验也可以应用于地热能领域。” 发展深层地热产业有助于北海能源转型，北海油气产业所涉及的与传统钻探和地质专业相关的技术可以应用到新兴的地热行业。杜伦大学指出，通过适当扶持，到2050年，英国有望建设360座地热能发电厂，每年可生产1.5万吉瓦时电力。 绿色转型绕不开地热能 英国《金融时报》指出，虽然地热能成本高昂，但伊甸园项目的投产，仍然给予地热能行业极大的信心，为英国大规模应用地热能铺平了道路。 早在20世纪70年代能源危机期间，英国就提出开发和应用地热能，但至今没有针对地热能推出具体的鼓励机制和政策支持。1986年，英国首个深层地热能源系统在南安普顿上线，但该系统目前因维修而关闭。 据悉，英国政府计划近期发布一份深层地热能政府白皮书，旨在评估英国地热能开发潜力并提供相关政策建议。英国政府表示，地热能是一种可靠的全天候零碳能源，能够24小时供应电力，如果加以利用，可以在维护英国能源安全和净零转型中发挥重要作用。 基兰·穆兰指出，即使考虑商业化、物流、电网等不确定性因素，地热能也可以帮助英国减少化石燃料进口，并有望取代天然气。 英国可再生能源协会估计，英国深层地热能潜力可以满足该国全部住宅100年的能源需求，到2050年有望创造1万个直接工作岗位和2.5万个间接就业机会。 不过，英国地热能发展目前有两大挑战亟待突破：一是钻井成本高，二是并网发电难。与冰岛不同，英国不在构造板块边界附近，这意味着热量远离地表，前期投入成本高昂。“我们很想将地热能发电潜力极大地释放出来，但电网等基础设施仍然存在很多问题。”格斯·格兰德说。（王林） 链接 “温泉大国”日本为何不愿开发地热能？ 据美国油价网报道，日本能源高度依赖进口，然而日本国内有一种丰富的可再生能源尚未开发，这便是地热能。 日本是世界第三大地热资源国，虽然该国承诺到2050年实现净零排放，但目前该国2/3的电力消费仍然严重依赖煤炭和天然气等化石燃料。 日本位于环太平洋地震带西部边缘，是地球上地震活动最活跃的国家之一，全球约10%的火山活动发生在日本，该国因此拥有得天独厚的地热资源。 然而，日本的地热资源可能会一直深藏在地下，无法得到有效开发，原因是该国有着数百年历史的温泉产业反对大规模开发地热资源，担心地热能开采会影响温泉的温度和质量。在日本，温泉是一项重要的产业，1.3万多家温泉旅馆和浴场遍布全国。 日本大约有20个地热能发电设施，年发电量为535兆瓦时。地热能发电量在日本总发电量中的占比不到0.5%。尽管也有一些小型地热能发电厂建设在温泉周边，但绝大多数温泉业主都反对地热能开发。 “猖獗的地热开发对我们的温泉文化是一种威胁，”福岛县一家温泉旅店的老板佐藤义康说，“如果我们的温泉出了事，谁来赔偿？” 日本国家温泉协会执行董事关丰说：“我们并不是为了反对而反对，我们只是反对无限制地大规模开发地热能。” 即使经历了两年的能源危机，日本国内反对开发地热能的呼声依然存在。2022年，由于煤炭和天然气价格高企，能源进口账单激增，日本政府曾多次呼吁家庭和企业节约能源。 2021年，日本35%的电力来自燃气发电，32.5%的电力来自燃煤发电。根据国际可再生能源署公布的数据，地热能发电仅占日本发电量的0.3%，尽管日本有23吉瓦的地热能发电潜力。东芝和三菱等日本企业在地热能技术和地热能项目建设方面取得了一些进展，但高昂的前期成本和严格的监管限制阻碍了该国地热能开发。 近期，一些拥有温泉疗养地的地方政府对地热发电厂的建设出台了新的限制措施。例如，草津市通过了一项法令，规定地热能开发公司必须证明其项目不会对该地区的温泉产生负面影响。 地缘政治冲突发生以来，各国越来越关注能源安全问题，推动本国的能源项目建设，以减少对进口能源的依赖。日本正在推动重启核电，改变了2011年福岛核事故以来限制发展核电的能源政策。然而，由于日本温泉产业抵制地热能开发，更加安全可持续的地热能却被日本忽视了。分析人士指出，如果能够有效开发利用地热能，日本10%的电力将来自地热能发电。（李山）
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  • 《中国地热能源领域显示出巨大增长潜力》
    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：chenss
    • 发布时间：2015-03-19
    • 北京——首届中国地热论坛最近在北京举行，主题为创新和领导整个行业，驱动能源的可持续开发和利用。论坛发布的数据显示，国家将建设一个5亿平方米的地热能加热及冷却区域，在2015年增加地热发电安装能力10万千瓦。 中国国家能源局副主任刘淇在论坛上指出，面对环境污染和气候变化的双重问题，地热能是国家提高能源效率，调整能源结构和发展清洁能源的有利选择。刘淇说，这是促进地热能源的可持续开发和利用的有利时机，中国拥有在全国分布均匀的丰富地热资源。地热能的增长潜力意味着该技术可以在降低现有高污染，促进生态意识方面发挥着越来越重要的作用。 根据中国工程研究院研究员曹耀峰的数据显示，约占世界地热资源的六分之一分布在中国，且直接使用量名列前茅。然而，国家的地热发电发展滞后，在2010年的全球地热发电装机容量仅排名第十八位。
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