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行业资讯

地热能发展“恰逢其时”——对话贝克休斯地热业务副总裁

今年4月,美国参议员提出了《下一代地热能研究与开发法案》(Next-Generation Geothermal Research and Development Act),这是一项旨在加速下一代地热能源技术研发与商业化的两党法案。


此举是对这一快速发展领域的肯定。水平钻井与水力压裂技术的进步,为地热开发创造了新机遇,尤其有利于寻求转型或多元化的石油和天然气巨头。相关进展包括通过人工制造渗透性,而非依赖地质构造活跃区域的增强型地热系统(EGS),以及先进地热系统(AGS)这一闭环技术,无需抽取地下流体即可提取热量。


市场需求十分强劲,且仍处于增长态势。地热尤其受到科技企业的关注,这些企业希望满足新建数据中心庞大的能源需求。谷歌与弗沃能源Fervo Energy)合作开发了“红色计划”(Project Red),这是全球首个商业化增强型地热系统设施,于2023年投运。作为一座试点电站,它为当地电网提供3500千瓦电力,服务于谷歌在内华达州的数据中心


尽管受到关注,地热能目前仅占全球能源需求的一小部分,不足1%。然而,据国际能源署预计,到2050年,地热发电有望满足高达15%的电力需求增量,且随着数据中心格局的发展,这一比例还有增长潜力。


仅在美国,以2025年23.4亿美元的估值为基准,地热能市场预计在2026年至2034年间将以3.3%的复合年增长率增长。市场增长预计将由联邦层面的支持与税收激励推动,并受企业和公用事业规模清洁能源承诺的拉动。


据贝克休斯(Baker Hughes)地热业务副总裁弗洛伦特·罗塞特(Florent Rousset)表示,当前是石油和天然气运营商向地热领域转型的最佳时机。需求、技术能力与政府激励三者汇聚,带来了成熟的机遇。


罗塞特在接受《海上技术》采访时表示,随着技术与需求的同步发展,地热能正有望从一种边缘能源成长为全球能源结构中的主流组成部分。


地热能发展“恰逢其时”——对话贝克休斯地热业务副总裁-地大热能


Q

问:当前地热能的需求来自何处,又为何成为各方讨论的焦点?

A

地热需求的增长背后有若干原因,且世界各地的驱动因素各不相同,不同类型的地热开发也是如此。

美国和北美而言,大量需求来自数据中心、整体电气化以及制造业回流的综合作用。

欧洲一部分地热需求与脱碳相关,例如降低区域供热的碳足迹。还有一部分需求则与能源安全挂钩,旨在确保能源系统具备韧性,并拥有多元化的能源来源。

欧洲(一定程度上也见于美国部分地区),部分地热需求与提取相关。这是另一种路径,即通过多种产品的组合搭配,使项目得以具备经济性。

此外,在世界上其他地区,上述各项因素相互交织,肯尼亚印度尼西亚菲律宾日本中国台湾地区等均是如此。


Q

大型石油和天然气运营商对地热能的兴趣有多大?

A

需求是显而易见的,但供应端同样发生了变化。历史上,地热能高度集中于全球少数符合若干条件的地区。需要有具备开发经济性的资源。其中若干关键因素包括:热量(需要极高的温度);渗透性;以及液体(即高温卤水,可流过渗透性岩石用于发电)。

这类资源历来集中于印度尼西亚冰岛新西兰肯尼亚和加利福尼亚等地。

如今不同的是,出现了无需满足上述全部条件的新技术。例如,增强型地热系统以人工裂缝取代岩石中的天然裂缝——即天然渗透性。这拓展了地热可开发的地域范围,因为只需具备热量即可。

先进地热系统则以不同方式应对同样的制约,通过井筒向工作流体传热。

可以说,这一格局由两端共同构成:一端是传统电源无法满足的日益增长的需求;另一端是能够在世界更多地区、以更高经济性生产更多地热能源的技术。而夹在两端之间的,是价格的攀升,而数据中心正愿意为这一地热资源支付更高价格。

所有这一切正以多种方式促使行业采取行动。我们发现一些规模较小或初创的公司正在投资相关技术与地热资源开发。我们也看到电力公司寻求实现投资组合多元化。它们的投资组合可能包含天然气煤炭核能的组合,并正在增加太阳能风能和电池储能。如今,将地热能纳入其投资组合同样颇具意义。

也有一些大型企业表达了兴趣。地热能所需的若干技术恰恰是石油和天然气公司内部已有的技术,因此对它们而言,将这类技术应用于地热能场景是一种自然的转型。然而,地热能的投资回报不同于石油和天然气,因此它们仍需在这些公司的投资组合中争取占据一席之地。


Q

哪些主体正在投资地热?

A

各类公司都在广泛参与地热项目的不同阶段。在早期阶段,可以看到特定类型的公司,如风险投资或种子资本,投资于极早期开发商或新兴技术。

其后,随着项目的逐步成熟,我们看到传统银行也开始提供项目融资或无追索权融资

通常缺乏的是介于这两个阶段之间的资本,其被称为“缺失的中间层”。我们看到新的投资者正在进入这一领域,其中既有私募股权公司,也有专门为投资地热项目而设立的基金。

还需提及的一点是,政府正以多种形式提供资金,既包括激励措施(如税收激励),也包括补助金;美国、日本等政府会明确自身希望推广的技术方向,并调配资源加以开发。

可能的路径极为多元。如今真正走到台前的,是呼吁企业从公开市场募资并谋求上市。近期这一领域也已出现若干相关动向。

总体来看,技术就绪、资源在手,如今资本也正汇入这一格局。


Q

地热能有望满足全球15%的能源需求。我们多快、多久才能达成这一目标?

A

国际能源署的数字是2050年的数字。这是一个远景规划的时间节点,也是其中的一个关键基准。这一数字的前提是成本持续下降、技术持续现代化。

实际上,我们看到的是一系列可能的结果。无论你关注高区间结果还是低区间结果,两种情况都在催生一个全新的产业。

就节奏而言,我们当前看到的活动规模是以往数十年无法比拟的。这些公司在过去五年筹集的资金,远远超过了此前十年对地热的投资,其毫无疑问正在加速。

这些小型开发商的优势之一在于极具进取心、灵活且迅速。我们眼下就能看到有多口井正在钻探当中。

换个角度说,历史上一些规模最大的地热能开发商累计产能也不过在100万千瓦量级。而如今的新入局者计划在短短数年内就达到这一规模,追赶速度之快令人瞩目。


Q

哪些市场最为成熟,原因何在,其他地区又如何迎头赶上?

A

美国就是一个在诸多方面非常独特的市场。其首要优势在于资源禀赋;其次是资本的可及性;再次是创业精神与思维模式。再辅以审批许可与营商便利度,便汇聚成一些极为有利的条件。

最后还需补充的一点,是产业生态。美国拥有令人惊叹的产业生态,囊括了地热落地所需的所有服务供应商与装备门类。要素如此齐备且高度集聚于一地,使美国当之无愧地成为这一领域的领跑者。

尽管如此,我们也看到若干其他国家也正纷纷跟进,构建法律法规与政府激励体系,扶持开发商,推动项目迅速落地、走向成熟。不少国家已就未来数年地热发电的开发规模设定目标,向市场释放出明确信号:地热开发得到政府有力支撑,可加速推进。


Q

从技术角度看,为何当前发展地热能恰逢其时?

A

若以十年前的口径来概括地热,那便是高风险、低回报。在上游环节,约有30%至40%的地热井最终证明不具经济性;另一方面,彼时的回报关乎公用事业电价,收益率最高也不过是较低的两位数。而如今,这一格局已彻底改写,核心在于经济性:价格走高、技术精进,而眼下的回报率也更具竞争力。


Q

地热能规模化需要具备哪些条件?

A

历史上,大多数地热开发规模相对较小。以石油和天然气的标准衡量,不过十余口井;以电力标准衡量,仅为3万到5万千瓦。地热规模化之所以受限,根源在于资源条件本身:高渗透性岩层中热卤水的分布区域与赋存体量,均十分有限且受制。

如今,以增强型地热系统的最新进展来看,人们已能向分布广泛得多的热岩体钻探。这同时也使不确定性大幅降低,整个开发模式因而更具可复制性。

业界正在采用的方法之一,是设计标准簇群,并配套一个标准开发模块,包含确定数量的钻井与特定规模的电功率转换单元,随后在已获取的矿权面积内不断复制推广。

这种做法带来多重效益。其一是成本:通过反复执行同一流程,不仅钻井环节效率可大幅提升,设施建设同样受益匪浅。其二是速度,其三则是有益于融资

在上述因素的共同作用下,企业将有能力开发规模达10万千瓦、50万千瓦乃至100万千瓦量级的项目。


Q

你认为地热在不久的将来所面临的最大障碍会是什么?

A

诸多要素正汇聚成形,但主要障碍仍在于能否获得融资,这样才能钻探更多井、试验并打磨更多技术构想,并更快地沿学习曲线推进。

在我看来,目前最重要的是节奏。需趁各方仍在博弈布局之际,推动运营商迅速推进、促进行业快速成熟,并积聚提速、普及与放大这一成功所需的动能。