恒有源科技發(fā)展集團(tuán)（微信號：HYYESSTD）專注于淺層地能作為建筑物供熱的替代能源的科研、開發(fā)和推廣。致力于原創(chuàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)為建筑物無燃燒供熱，大力發(fā)展地能熱冷一體化新興產(chǎn)業(yè)。
在可再生能源的大家庭中，地?zé)崮芤恢币詠矶紵o法與風(fēng)能和太陽能的受歡迎程度相提并論。地?zé)岚l(fā)電作為一種有效的替代能源，其價(jià)值始終被人忽視。
不過，地?zé)豳Y源的利用由來已久：自古羅馬人把沐浴作為日常生活的一部分后，在由地震活動所造成的地質(zhì)裂痕而滲透出的滾熱地下水和蒸汽處沐浴，逐漸成為歐洲國家的一種潮流；在地球的另一端，位于火山地震帶群島上的溫泉自日本平安時(shí)代起已風(fēng)靡至今。
如今在全球范圍內(nèi)，諸如冰島、菲律賓、哥斯達(dá)黎加和新西蘭等，這些橫跨地震帶或擁有活火山的國家一直在從地?zé)豳Y源中獲取部分熱能和電能。此外，美國擁有著全球最大的地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量——340萬千瓦。然而由于美國坐擁豐富的煤炭和油氣資源，在水電和核電方面也有巨大投資，其地?zé)岚l(fā)電規(guī)模僅僅占發(fā)電總量的0.4%。
盡管現(xiàn)狀堪憂，但地?zé)崮艿膬?yōu)勢還是十分明顯的。地?zé)崮芸芍^當(dāng)之無愧的清潔能源，其碳排放是所有能源中最少的；不會受天氣因素的影響，也不因日落等出現(xiàn)周期性變化；在生產(chǎn)過程中資源損耗極低，且地?zé)崮軒缀跏怯弥槐M的。最重要的還是地?zé)崮艿氖褂孟喈?dāng)于是免費(fèi)的。
地?zé)崮馨l(fā)展的短板在于缺少政策支持。以美國為例，在過去5年間，美國政府通過財(cái)政撥款與減免稅收相結(jié)合的方式在清潔能源領(lǐng)域投入了近1500億美元。其中1/2用于電動汽車、高性能電池、高速鐵路、配電系統(tǒng)、核能以及化石燃料新技術(shù)中；另外1/6用于生物燃料補(bǔ)貼；余下的1/3用于各種形式的可再生能源發(fā)電。在美國能源部2014年的預(yù)算中，太陽能方面的研究達(dá)到2億5700萬美元，而地?zé)崮苤挥?500萬美元?？傊?，地?zé)崮艽蠹s只拿到了美國政府總資助的1/30，這包括：研究撥款、對等資金、稅收減免等。政府的資助主要都用于風(fēng)能和太陽能領(lǐng)域。
當(dāng)然也有不同聲音指出，地?zé)犴?xiàng)目發(fā)展的最大阻礙并非是政府的“吝嗇”。在擁有活火山的地區(qū)，地?zé)豳Y源輕而易得，唯一的問題是你要不要用它，政府的資助反而無關(guān)緊要。但是在其他地方，你要向地下挖掘足夠的深度才能得到大量可用的地?zé)崮??？梢钥隙ǖ氖?，在沒有溫泉的區(qū)域挖掘深井，勘測和挖掘的成本往往很高。此外，哪怕挖掘深度已經(jīng)足夠，開采者也沒有什么更好的方法從地下提取出地?zé)崮堋?/span>
目前，來自石油和天然氣行業(yè)的幫助讓地?zé)崮苎芯窟~出了重要的一步。這就是頁巖油氣開采所用的水力壓裂技術(shù)。我們都知道，頁巖層中的油氣資源跟脈巖緊密地結(jié)合在一起，以至于原油不會自行噴涌而出，將水注入到頁巖層中，利用高壓的水擊碎脈巖，釋放被束縛的原油。
可以說水力壓裂技術(shù)是增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS）的有力支撐。該系統(tǒng)是對地下“熱巖”進(jìn)行深層鉆探、破碎，把水注入熱巖孔隙中。水被加熱，產(chǎn)生蒸汽，通過人工手段進(jìn)行蒸汽發(fā)電。簡單來說，開采人員現(xiàn)在要在基巖下方挖掘兩口幾千米深的井，再用高壓水或爆破方式打碎兩口井之間的脈巖，開采過程中將水注入到其中一口井中，得到加熱的水同時(shí)會進(jìn)入到另一口井中。由于氣壓差的存在，水汽會一直向上運(yùn)動，產(chǎn)生的蒸汽就會推動汽輪機(jī)發(fā)電。
美國麻省理工學(xué)院（MIT）的科學(xué)家利用了多年時(shí)間來探測增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)的潛力?？茖W(xué)家預(yù)計(jì)，如果在美國未來15年內(nèi)投入10億美元用于研究和發(fā)展，到2050年至少可以建造出1億千瓦發(fā)電量的地?zé)岚l(fā)電裝置。在全球范圍內(nèi)，可利用的地?zé)崮苜Y源超過200 zettajoules（1ZJ=1021焦耳）。通過進(jìn)一步的研究，科學(xué)家預(yù)計(jì)，可利用地?zé)崮苁谴饲肮烙?jì)的10多倍，足夠全球在當(dāng)前用電情況下使用數(shù)千年。
值得注意的是，增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)需要挖掘的鉆井保持足夠的深度，這是因?yàn)榈責(zé)岚l(fā)電的熱能效率受到達(dá)地面水汽的溫度影響很大。地?zé)釡囟纫_(dá)到150℃或者更高，才足以產(chǎn)生滿足使用的蒸汽來轉(zhuǎn)動汽輪發(fā)電機(jī)。除了那些地殼板塊交接的地帶，每下降1千米深度，母巖的溫度就會上升25-30℃。這意味著，要得到足夠的蒸汽，就不得不把井向下挖掘數(shù)千米。
目前來看，足夠深的鉆井還是比較少見的，最深的鉆井也僅為12.3千米，而這樣所產(chǎn)生的蒸汽質(zhì)量跟用化石燃料加熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽根本無法比較。也就是說，地?zé)崮馨l(fā)電的熱能效率最佳情況也就達(dá)到23%，只有火電廠效率的一半。
但這并不意味著地?zé)岚l(fā)電沒有競爭力。由于地?zé)崮芑旧鲜敲赓M(fèi)的，維護(hù)成本少，造成的環(huán)境問題也少，所以運(yùn)營成本很低。通常，地?zé)犭娬旧a(chǎn)1千瓦時(shí)的電能花費(fèi)5美分，這跟燃煤發(fā)電相當(dāng)，而風(fēng)能發(fā)電需要8美分，太陽能發(fā)電需要13美分。
不同于風(fēng)能和太陽能，地?zé)犭娬究梢砸挂岳^日、年復(fù)一年地發(fā)電。地?zé)犭娬镜钠骄寐蕿?3%，有些地?zé)犭娬镜睦寐噬踔粮哌_(dá)96%。太陽能電池板的平均利用率還不到12%，風(fēng)電的利用率也就是23%。在很多方面，地?zé)犭娬靖穗娬竞芟嗨?，核電站的利用率?0%，但地?zé)犭娬菊嫉睾苄?，且沒有輻射和廢物處理問題。
同時(shí)，發(fā)電站未來需要更加靈活的電能供應(yīng)，要求電能既可以快速地增加供應(yīng)也可以快速地減少供應(yīng)。地?zé)崮芗瓤梢韵蚧矩?fù)荷供電，也可以向變化的負(fù)荷供電，或是任一種負(fù)荷供電。即可以以最低發(fā)電量一直向外供電，也可以在白天甚至在清晨跟蹤負(fù)荷變化改變發(fā)電量，甚至可以作為“峰值電廠”向突然出現(xiàn)的負(fù)荷峰值快速增發(fā)供電。
地?zé)崮苷宫F(xiàn)出了作為備用能源更廉價(jià)、更清潔、更可靠、更高效的一面，也展現(xiàn)了向發(fā)電站提供所需的靈活供電方式。（來源：《The Economist》，文章有刪節(jié)、標(biāo)題有改動）
來源_中國能源報(bào)
http://www.wutaiyy.com/zh-cn/qwsy_content.php?id=392
