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行业资讯地热能商业化加速引领全球清洁能源转型
地热资源作为一种清洁、高效、稳定且分布广泛的可持续能源,正成为全球能源转型的重要方向。尽管当前地热能在全球可再生能源结构中的占比仅为0.5%,且面临开发技术和地理条件的双重挑战,但多国正加速地热产业布局。以美国为例,地热在其能源结构中占比仅为0.4%,但凭借技术创新与政策支持,该国地热产业已展现出强劲潜力,推动地热能实现跨越式发展。比如费沃能源公司在犹他州比弗县部署的费尔沃海角地热发电项目,预计可产出2吉瓦的清洁能源。另外,其增强型地热发电厂开普站项目去年9月完成首次产热测试,初期产水速率达120千克/秒,水温187摄氏度,预计峰值发电量超10兆瓦。同时,塞奇地热能公司通过技术突破,使净发电量较其他新一代地热技术提升25%~50%。
政策支持:构建长期稳定的制度环境
美国地热能的有序发展得益于多层次政策体系的持续支撑。美国政府在最新预算法案中保留了地热领域关键税收抵免政策,降低了企业的初始投资压力。为提升项目审批效率,美国推出专项法案取消州属及私有土地联邦钻井许可要求,并设定了地热土地租赁申请的处理时限。
此外,美国政府还为增强型地热系统(EGS)部署划拨了1.85亿美元的专项资金,重点推动技术研发与示范项目建设。市场资金也同步涌入,比如去年美国新一代地热初创企业通过风投、债务融资及政府补助共筹集7.9亿美元。
同时,美国还积极拓展地热能应用场景,新增了4个为军事基地供电的地热项目,既拓宽了市场空间,又为技术验证提供了实践平台。
政策体系还将地热能与油气发展置于同等地位,为其争取更公平的竞争环境,推动能源企业与初创公司持续加大研发投入力度,为产业升级提供制度基础。
技术创新正推动地热能开发从依赖天然储层向主动开发转变。增强型地热系统通过在干热岩中人工构建裂缝网络,使非常规区域开发成为现实,核心流程包括钻探数千米深至高温岩层、高压注入介质制造裂缝形成人工热储,并通过生产井提取热水用于发电。
钻探技术的突破成为降本增效的关键。费沃能源公司与谷歌合作的增强型地热项目Project Red钻探耗时减少60%以上,该技术已应用于该公司在犹他州的开普站商业项目。费沃能源公司采用增强型地热系统专有技术,向地热储层实施水平钻探,可从单点开发多口钻井,显著提升了资源开发效率。
塞奇地热能公司则开创了基于循环的热回收方法,该公司首席执行官辛迪·塔夫表示,利用岩石天然弹性实现无泵输送,并通过维持系统压力保持裂缝张开,减少能耗,使发电效率大幅提升。这些进步共同推动地热能开发走向更广阔的空间。
产业协同:多方联动激活商业价值
能源企业与科技巨头的合作,推动地热能从技术研发加速迈向规模化商业应用。2024年8月,塞奇地热能公司与奥玛特技术公司合作,计划在内华达州或犹他州的奥玛特设施部署其新一代技术。塔夫表示,首个商业发电设施开发时间将缩短两年。同年9月,塞奇地热能公司与费沃能源公司签署协议,共同投入资源推动开采技术突破。
产业链协作也为项目落地提供了关键保障。2024年9月,油服公司贝克休斯与费沃能源公司签订合同,为其犹他州项目的5座发电站提供核心设备,包括涡轮膨胀机与BRUSH发电机组。项目投运后预计装机容量300兆瓦,可满足18万户家庭的用电需求。
科技企业的需求则为地热能开发进一步扩大了市场空间。费沃能源公司为谷歌数据中心供电的Project Red项目已扩容至115兆瓦;塞奇地热能公司与科技巨头Meta签订协议,计划到2027年为其提供150兆瓦的地热能。产业链的紧密协同正推动地热产业进入良性发展循环。
前景展望:需求牵引下的机遇与挑战
在地热能技术持续突破与市场需求增长的双重驱动下,地热产业发展前景广阔,但也面临多重挑战。地热能具有稳定持续供应的特点,可弥补太阳能、风能等可再生能源的间歇性不足。2025年9月,突破能源基金创始人比尔·盖茨与参议员约翰·柯蒂斯在考察费沃能源公司开普站项目时指出,地热能是提供可靠、经济的清洁能源的重要途径,该公司的水平钻探技术是具有创新性的方法,这类企业将为美国的能源独立贡献关键力量。
人工智能(AI)发展带来的数据中心能源需求增长,为地热能发展开辟了新赛道。据荣鼎集团研究机构统计,美国数据中心用电量占比已从2020年的2%升至2024年的4.5%,预计到2030年电力负载或达80吉瓦。地热能适合“电表后端”应用,可绕过电网直接接入数据中心园区,预计到2030年能经济高效地满足数据中心能源需求预期增长的64%。能源咨询公司伍德麦肯兹预测,随着新一代技术不断突破,地热能有望在2050年前满足全球15%的能源需求。
然而,高昂的初始投资与地震风险仍是地热产业发展的主要挑战。深井钻探成本可达数百万美元,新一代地热技术成本仍高于其他多数能源形式。此外,水力压裂过程也可能诱发地震,瑞士巴塞尔及韩国浦项项目曾因此类风险而暂停。为前瞻性布局关键技术,美国能源部于2014年启动“地热能研究前沿瞭望台计划”,旨在攻克工程难题、建立行业安全高效开发范式。目前,该计划及费沃能源等公司正遵循美国能源部指导,通过地震仪持续监测现场管控风险。随着技术成熟与规模扩大,地热能有望在全球能源转型中占据更重要的位置。
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