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再生能源巨兽来了,美国全力开发地热能

2024-3-31 未解之谜网

地壳内存在着无限的热量,但人类还没有技术能够大规模利用,只有冰岛这样的少数地方能够使用地热做为主要的供暖和电力来源。随着电力需求愈来愈高,人类有急迫性的脱碳需求,地热有巨大潜力,美国准备投入巨资,发展地热能,未来可供应全美一成电力。

地热能提供源源不绝的清洁能源,可以填补电网中间歇性太阳能和风能发电的空白,但是,地热只有在热能在地表附近沸腾的情况下才可行,例如在温泉或间歇泉中,才容易抽取热水或蒸汽来驱动涡轮机并发电。

美国国家可再生能源实验室 (NREL) 地热实验室专家表示,现在是使用天然气填补清洁能源的不足,其他零碳排放的基本负载电力的选择并不多,这就是地热能进入市场的原因。要真正摆脱化石燃料,必须利用太阳的力量到脚下的力量,全面探索再生能源的可能性,然而必须有新的技术,才能在除了容易到达的温泉之外,在陆地上任何地方都可以开采地热。

专家评估,在全美推广地热发电项目提供清洁能源的主要来源,需要高达 2,500 亿美元的资金。美国政府今年 2 月宣布拨款 7,400 万美元,预计将启动七个试点项目开发增强型地热系统,政府称这些系统有潜力为 6,500 万个美国家庭提供电力。现在美国地热占提供的电力不到 1%,根据美国能源部最近发布的路线图,到 2050 年,地热发电能力可能增加 20 倍,发电量占美国电力的 10%。

地热压裂技术对环境伤害很大

美国准备利用的技术与目前用于提取石油和天然气的水力压裂技术类似,在地热压裂中,流体被注入地下深处,导致裂缝张开,液体在循环时变热,然后热水被泵送到地表,为电网发电。专家表示,这项技术以及其他允许更深层钻探的新技术,可以从地下任何地方的热岩石中提取地热能。

目前美国有三个试点计划正在进行,参与企业包括雪佛龙新能源公司、Fervo 能源公司和 Mazama 能源公司。据美国能源部称,地热资源目前为美国提供约 4 吉瓦电力,但到 2050 年有潜力为美国电网贡献 90 吉瓦电力,足以为超过 6,500 万户家庭供电,实现 2035 年无碳电网的目标。

地热能潜力非常巨大,美国清洁空气工作小组 (CATF) 与荷兰特文特大学开发的模型估计,其中一种下一代地热,称为超热岩石能,深钻达到摄氏 400 度或更高的温度,理论上就足以满足世界电力需求,估计世界超热岩石潜力的 1% 可以提供 63 太瓦的清洁电力,将满足全球电力需求的近八倍。但专家也提醒,新一代地热开采使用的地热压裂技术对环境伤害很大,如果世界要避免气候灾难,就必须逐步淘汰这种技术。

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