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行業(yè)資訊

地熱能商業(yè)化加速引領(lǐng)全球清潔能源轉(zhuǎn)型

地熱資源作為一種清潔、高效、穩(wěn)定且分布廣泛的可持續(xù)能源,正成為全球能源轉(zhuǎn)型的重要方向。盡管當前地熱能全球可再生能源結(jié)構(gòu)中的占比僅為0.5%,且面臨開發(fā)技術(shù)和地理條件的雙重挑戰(zhàn),但多國正加速地熱產(chǎn)業(yè)布局。以美國為例,地熱在其能源結(jié)構(gòu)中占比僅為0.4%,但憑借技術(shù)創(chuàng)新政策支持,該國地熱產(chǎn)業(yè)已展現(xiàn)出強勁潛力,推動地熱能實現(xiàn)跨越式發(fā)展。比如費沃能源公司在猶他州比弗縣部署的費爾沃海角地熱發(fā)電項目,預(yù)計可產(chǎn)出2吉瓦的清潔能源。另外,其增強型地熱發(fā)電廠開普站項目去年9月完成首次產(chǎn)熱測試,初期產(chǎn)水速率達120千克/秒,水溫187攝氏度,預(yù)計峰值發(fā)電量超10兆瓦。同時,塞奇地熱能公司通過技術(shù)突破,使凈發(fā)電量較其他新一代地熱技術(shù)提升25%~50%。

政策支持:構(gòu)建長期穩(wěn)定的制度環(huán)境

美國熱能的有序發(fā)展得益于多層次政策體系的持續(xù)支撐。美國政府在最新預(yù)算法案中保留了地熱領(lǐng)域關(guān)鍵稅收抵免政策,降低了企業(yè)的初始投資壓力。為提升項目審批效率,美國推出專項法案取消州屬及私有土地聯(lián)邦鉆井許可要求,并設(shè)定了地熱土地租賃申請的處理時限。


此外,美國政府還為增強型地熱系統(tǒng)(EGS)部署劃撥了1.85億美元的專項資金,重點推動技術(shù)研發(fā)與示范項目建設(shè)。市場資金也同步涌入,比如去年美國新一代地熱初創(chuàng)企業(yè)通過風投、債務(wù)融資及政府補助共籌集7.9億美元。


同時,美國還積極拓展地熱能應(yīng)用場景,新增了4個為軍事基地供電的地熱項目,既拓寬了市場空間,又為技術(shù)驗證提供了實踐平臺。

政策體系還將地熱能與油氣發(fā)展置于同等地位,為其爭取更公平的競爭環(huán)境,推動能源企業(yè)與初創(chuàng)公司持續(xù)加大研發(fā)投入力度,為產(chǎn)業(yè)升級提供制度基礎(chǔ)。


技術(shù)迭代:突破資源開發(fā)固有邊界

技術(shù)創(chuàng)新正推動地熱能開發(fā)從依賴天然儲層向主動開發(fā)轉(zhuǎn)變。增強型地熱系統(tǒng)通過在干熱巖中人工構(gòu)建裂縫網(wǎng)絡(luò),使非常規(guī)區(qū)域開發(fā)成為現(xiàn)實,核心流程包括鉆探數(shù)千米深至高溫巖層、高壓注入介質(zhì)制造裂縫形成人工熱儲,并通過生產(chǎn)井提取熱水用于發(fā)電。


鉆探技術(shù)的突破成為降本增效的關(guān)鍵。費沃能源公司與谷歌合作的增強型地熱項目Project Red鉆探耗時減少60%以上,該技術(shù)已應(yīng)用于該公司在猶他州的開普站商業(yè)項目。費沃能源公司采用增強型地熱系統(tǒng)專有技術(shù),向地熱儲層實施水平鉆探,可從單點開發(fā)多口鉆井,顯著提升了資源開發(fā)效率。


塞奇地熱能公司則開創(chuàng)了基于循環(huán)的熱回收方法,該公司首席執(zhí)行官辛迪·塔夫表示,利用巖石天然彈性實現(xiàn)無泵輸送,并通過維持系統(tǒng)壓力保持裂縫張開,減少能耗,使發(fā)電效率大幅提升。這些進步共同推動地熱能開發(fā)走向更廣闊的空間。


產(chǎn)業(yè)協(xié)同:多方聯(lián)動激活商業(yè)價值

能源企業(yè)與科技巨頭的合作,推動地熱能從技術(shù)研發(fā)加速邁向規(guī)?;虡I(yè)應(yīng)用。2024年8月,塞奇地熱能公司與奧瑪特技術(shù)公司合作,計劃在內(nèi)華達州或猶他州的奧瑪特設(shè)施部署其新一代技術(shù)。塔夫表示,首個商業(yè)發(fā)電設(shè)施開發(fā)時間將縮短兩年。同年9月,塞奇地熱能公司與費沃能源公司簽署協(xié)議,共同投入資源推動開采技術(shù)突破。


產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作也為項目落地提供了關(guān)鍵保障。2024年9月,油服公司貝克休斯與費沃能源公司簽訂合同,為其猶他州項目的5座發(fā)電站提供核心設(shè)備,包括渦輪膨脹機與BRUSH發(fā)電機組。項目投運后預(yù)計裝機容量300兆瓦,可滿足18萬戶家庭的用電需求。


科技企業(yè)的需求則為地熱能開發(fā)進一步擴大了市場空間。費沃能源公司為谷歌數(shù)據(jù)中心供電的Project Red項目已擴容至115兆瓦;塞奇地熱能公司與科技巨頭Meta簽訂協(xié)議,計劃到2027年為其提供150兆瓦的地熱能。產(chǎn)業(yè)鏈的緊密協(xié)同正推動地熱產(chǎn)業(yè)進入良性發(fā)展循環(huán)。


前景展望:需求牽引下的機遇與挑戰(zhàn)

地熱能技術(shù)持續(xù)突破與市場需求增長的雙重驅(qū)動下,地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊,但也面臨多重挑戰(zhàn)。地熱能具有穩(wěn)定持續(xù)供應(yīng)的特點,可彌補太陽能、風能可再生能源的間歇性不足。2025年9月,突破能源基金創(chuàng)始人比爾·蓋茨與參議員約翰·柯蒂斯在考察費沃能源公司開普站項目時指出,地熱能是提供可靠、經(jīng)濟的清潔能源的重要途徑,該公司的水平鉆探技術(shù)是具有創(chuàng)新性的方法,這類企業(yè)將為美國的能源獨立貢獻關(guān)鍵力量。


人工智能AI)發(fā)展帶來的數(shù)據(jù)中心能源需求增長,為地熱能發(fā)展開辟了新賽道。據(jù)榮鼎集團研究機構(gòu)統(tǒng)計,美國數(shù)據(jù)中心用電量占比已從2020年的2%升至2024年的4.5%,預(yù)計到2030電力負載或達80吉瓦。地熱能適合“電表后端”應(yīng)用,可繞過電網(wǎng)直接接入數(shù)據(jù)中心園區(qū),預(yù)計到2030年能經(jīng)濟高效地滿足數(shù)據(jù)中心能源需求預(yù)期增長的64%。能源咨詢公司伍德麥肯茲預(yù)測,隨著新一代技術(shù)不斷突破,地熱能有望在2050年前滿足全球15%的能源需求。


然而,高昂的初始投資地震風險仍是地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要挑戰(zhàn)。深井鉆探成本可達數(shù)百萬美元,新一代地熱技術(shù)成本仍高于其他多數(shù)能源形式。此外,水力壓裂過程也可能誘發(fā)地震,瑞士巴塞爾及韓國浦項項目曾因此類風險而暫停。為前瞻性布局關(guān)鍵技術(shù),美國能源部于2014年啟動“地熱能研究前沿瞭望臺計劃”,旨在攻克工程難題、建立行業(yè)安全高效開發(fā)范式。目前,該計劃及費沃能源等公司正遵循美國能源部指導(dǎo),通過地震儀持續(xù)監(jiān)測現(xiàn)場管控風險。隨著技術(shù)成熟與規(guī)模擴大,地熱能有望在全球能源轉(zhuǎn)型中占據(jù)更重要的位置。