技術(shù)突破正在釋放地熱能的巨大潛力

科技進(jìn)步正為地熱能開(kāi)辟新的前景，有望使其成為世界各地國家和企業(yè)的誘人選擇。這些技術(shù)包括水平鉆探和水力壓裂，這些方法在北美石油和天然氣開(kāi)發(fā)中得到了完善。如果地熱能在創(chuàng )新成功故事如太陽(yáng)能光伏、風(fēng)能、電動(dòng)汽車(chē)和電池的基礎上繼續前行，它將成為未來(lái)電力和供熱系統的核心，作為一種可調度且清潔的能源來(lái)源。目前，地熱能僅滿(mǎn)足全球不到1%的能源需求，其使用集中在幾個(gè)擁有易獲取且高質(zhì)量資源的國家，包括美國、冰島、印度尼西亞、土耳其、肯尼亞和意大利。

隨著(zhù)技術(shù)的不斷改進(jìn)和項目成本的降低，地熱能可以滿(mǎn)足到2050年全球電力需求增長(cháng)的15%。這意味著(zhù)全球最多800 GW的地熱發(fā)電能力將被經(jīng)濟有效地部署，每年可產(chǎn)生近6000 太瓦時(shí)的電力，相當于目前美國和印度兩國的總電力需求。

地熱是一種多功能、清潔和安全的能源

地熱能可以提供全天候的電力生產(chǎn)、供熱和儲存。由于能源連續不斷，地熱電站可以在一年四季中全天候運行，達到最大產(chǎn)能。平均而言，2023年全球地熱能利用率超過(guò)75%，而風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏的利用率則低于30%和15%。此外，地熱電站可以靈活運行，有助于電網(wǎng)穩定，確保需求得到滿(mǎn)足，并支持可變可再生能源如太陽(yáng)能光伏和風(fēng)能的整合。

地熱能的潛力現在真正是全球性的

下一代地熱系統發(fā)電的全部技術(shù)潛力僅次于太陽(yáng)能光伏技術(shù)，足以滿(mǎn)足全球電力需求的140倍。地熱能還可以為建筑、工業(yè)和區域供暖提供連續的低溫至中溫熱源。據估計，深度達3公里以上的沉積巖含水層的地熱潛力約為320太瓦。這與現有化石燃料供熱網(wǎng)絡(luò )的需求相匹配，通過(guò)轉向地熱熱能可以實(shí)現脫碳。對于較低溫度需求，地熱潛力可增加約十倍。地熱技術(shù)的潛力足以滿(mǎn)足非洲、中國、歐洲、東南亞和美國的電力和熱能需求。地熱技術(shù)在電力需求快速增長(cháng)的市場(chǎng)中尤其有前景，它通過(guò)補充其他低排放技術(shù)如可再生能源和核能的輸出，同時(shí)增強能源安全。

地熱投資正在增長(cháng)

政府、石油和天然氣公司以及公用事業(yè)公司正在尋找地熱領(lǐng)域的投資機會(huì )。如果下一代地熱技術(shù)能夠實(shí)現深度成本降低，到2035年地熱總投資可能累計達到1萬(wàn)億美元，到2050年則可能達到2.5萬(wàn)億美元。在高峰期，地熱投資每年可高達1400億美元，這一數字高于當前全球陸上風(fēng)能的投資水平。作為可調度的清潔能源來(lái)源，地熱還吸引了能源行業(yè)以外的利益相關(guān)者的關(guān)注，包括希望滿(mǎn)足數據中心快速增長(cháng)電力需求的技術(shù)公司。

下一代地熱市場(chǎng)的潛力遍布全球

具有成本競爭力的地熱能將為全球市場(chǎng)提供急需的可調度低排放電力。隨著(zhù)人們對地熱潛力的認識不斷提高，正值全球電力需求增長(cháng)加速之際，這既包括傳統的用途如制冷，也包括新興領(lǐng)域如電動(dòng)汽車(chē)和數據中心。地熱能的可用性對于增強那些希望從燃煤發(fā)電轉向非燃煤發(fā)電地區的電力安全尤其有價(jià)值，例如中國、印度和東南亞地區，或與大量太陽(yáng)能光伏和風(fēng)能互補。石油和天然氣行業(yè)可以在提高地熱能的成本效益方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，地熱項目所需投資的80%以上涉及石油和天然氣行業(yè)共有的能力和技能。該行業(yè)擁有可轉移的技能、數據、技術(shù)和供應鏈，使其成為下一代地熱能前景的核心。多元化進(jìn)入地熱能源對石油和天然氣行業(yè)大有裨益，不僅為快速發(fā)展的清潔能源經(jīng)濟提供了開(kāi)發(fā)新業(yè)務(wù)線(xiàn)的機會(huì )，還能對因未來(lái)石油和天然氣需求預期下降而產(chǎn)生的商業(yè)風(fēng)險起到緩沖作用。

有技術(shù)和資源可用，但削減成本至關(guān)重要

政策和創(chuàng )新支持，加上石油和天然氣行業(yè)的專(zhuān)業(yè)知識，可以幫助將新一代地熱項目的成本降至最低，使其成為最便宜的可調度低排放電力來(lái)源之一。目前，與其它低排放技術(shù)相比，新一代地熱項目的成本相對較高。但政策制定者和石油天然氣行業(yè)的參與可以顯著(zhù)降低地熱成本，隨著(zhù)新項目的投產(chǎn)而實(shí)現，這一點(diǎn)在過(guò)去十年中太陽(yáng)能光伏、電池和電動(dòng)汽車(chē)的成本迅速下降已得到證實(shí)。我們估計，在適當的條件下，到2035年，新一代地熱項目的成本可能下降80%。屆時(shí)，新項目每兆瓦時(shí)的發(fā)電成本可能降至約50美元，這將使地熱成為最便宜的可調度低排放電力來(lái)源之一，與水力、核能和生物能源持平或更低。在這一成本水平下，新一代地熱項目也將與太陽(yáng)能光伏和風(fēng)力發(fā)電相結合的電池儲能技術(shù)高度競爭。

需要解決與許可和環(huán)境影響有關(guān)的挑戰

許可和行政審批意味著(zhù)，一個(gè)新地熱項目的開(kāi)發(fā)可能需要長(cháng)達十年的時(shí)間：簡(jiǎn)化項目開(kāi)發(fā)，同時(shí)保持高標準的環(huán)境管理，將是至關(guān)重要的。政府可以通過(guò)整合和加快涉及的行政步驟來(lái)簡(jiǎn)化許可流程。政府還可以考慮設立專(zhuān)門(mén)的地熱許可制度，與礦產(chǎn)開(kāi)采分開(kāi)。

提供廣泛和競爭性的地熱能將需要專(zhuān)門(mén)的勞動(dòng)力

地熱產(chǎn)業(yè)目前提供了約145,000個(gè)工作崗位，到本世紀末，地熱就業(yè)人數可能增加六倍以上，達到100萬(wàn)，但存在技能短缺的風(fēng)險。如今許多從事地熱工作的人來(lái)自石油和天然氣行業(yè)，未來(lái)的地熱發(fā)展將取決于擁有適當規模的技能勞動(dòng)力。

政府需要提供支持，鼓勵投資，幫助降低下一代地熱能的成本

政策支持滯后：已有超過(guò)100個(gè)國家制定了太陽(yáng)能光伏和/或陸上風(fēng)能的政策，但只有不到30個(gè)國家實(shí)施了地熱能政策。若要實(shí)現地熱能的潛力，政府需要將其納入國家清潔能源政策議程，設定具體目標和路線(xiàn)圖，并認識到其作為穩定、可調度的低排放電力和熱能的獨特屬性。除了支持創(chuàng )新和技術(shù)發(fā)展外，政府還可以設計降低項目開(kāi)發(fā)風(fēng)險的政策。這些政策可以包括在項目早期開(kāi)發(fā)階段采取的風(fēng)險緩解措施，以及確保長(cháng)期收入確定性的合同。