地球內部蘊藏著巨大的未開發熱能。我們腳下的土地蘊含著如此巨大的熱量,以至於麻省理工學院的一項分析顯示,僅利用其中 2% 的熱量,就足以滿足當前美國年度能源使用量的 2000 倍,而且在可預見的未來每一年都能如此。水力壓裂技術,即用於鑽探天然氣的技術,可能為獲取地熱能提供一種經濟有效的方法。
這個想法很簡單:將水或其他流體泵入地表深處。深處的熾熱岩石將水煮沸成蒸汽,蒸汽上升到地表,驅動渦輪機併產生電力。在擁有熾熱岩石和地表附近豐富水源的地區,建造大型發電廠非常簡單。但這種最佳地點少之又少。水力壓裂技術是一種在地下岩石中製造裂縫的技術,可以提供幫助。使天然氣從深井中湧出的裂縫也允許從地球上幾乎任何地方獲取地熱。
美國地質調查局估計,至少可以以這種方式收集 500 吉瓦的發電能力,是美國所有燃煤發電廠總裝機容量的 1.5 倍以上。正是這種巨大的潛力促使美國能源部投資 540 萬美元,幫助地熱專家 Ormat Technologies 建立了美國第一個水力壓裂增強型地熱系統 (EGS)。該公司的沙漠峰發電廠於 4 月在內華達州里諾市附近開始發電。其他 EGS 電廠已在歐洲和澳大利亞執行。
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“最大的獎項是 EGS,”能源部地熱技術辦公室負責人、石油行業資深人士道格拉斯·霍利特 (Douglas Hollett) 熱情地說。“關鍵在於學習如何以可靠和負責任的方式做到這一點。”
最近《科學》雜誌上的一篇觀點文章指出,目前地熱能“在全球能源生產中所佔比例不到百分之一”。造成這種匱乏的原因很簡單:錢。除了在任何可行的井上建造發電廠需要花費數百萬美元和數年時間之外,勘探和鑽探乾井(一口不產生蒸汽的井)還存在 600 萬至 800 萬美元的風險。鑽探太多幹井,您將在產生和銷售一瓦電力之前破產。
如果能夠開發出降低風險的技術,地熱能在能源領域可以發揮更重要的作用。考慮到這一點,能源部正在尋求改進地熱勘探、鑽探和水力壓裂的方法。由於其中大部分工作也可能使傳統鑽探受益,石油和天然氣行業實際上可能會為增強型地熱技術支付部分費用。正如霍利特所說,“我們知道這必須與我們所做的事情聯絡起來。”