中國儲能網(wǎng)訊:美國地熱資源規(guī)模開發(fā)利用已經(jīng)逾50載,其開發(fā)利用技術全球領先。目前美國地熱發(fā)電裝機容量占全球的28.39%,位居世界第一。
美國地熱能源協(xié)會2012年4月發(fā)布了《美國2012年度地熱能源生產(chǎn)與發(fā)展報告》,指出美國目前地熱能裝機能力大、技術進步快、未來發(fā)展?jié)摿薮?,但東西部地區(qū)發(fā)展不均衡。
發(fā)展快規(guī)模大
地熱資源是一種清潔能源,是在當前經(jīng)濟技術條件下地殼內(nèi)可供開發(fā)利用的地熱能、地熱流體及其有用組分。與煤炭、石油和天然氣等傳統(tǒng)化石能源相比,地熱資源具備數(shù)量巨大、可再生和不污染環(huán)境三大要素和清潔、環(huán)保、就地取用等優(yōu)勢。近年來,地熱能漸漸吸引了許多國家的關注,發(fā)展勢頭也大有追趕廣受歡迎的太陽能和風能之勢。
美國地熱資源開發(fā)較早,發(fā)電量大,發(fā)展速度快。早在20世紀60年代美國就開始利用地熱資源進行規(guī)?;娏ιa(chǎn),至今已經(jīng)有50年的發(fā)展歷史。長時間的地熱資源開發(fā)和技術進步,奠定了美國在全球地熱能領域領先的地位。根據(jù)《美國2012年度地熱能源生產(chǎn)與發(fā)展報告》(以下簡稱《報告》),目前美國地熱發(fā)電裝機容量約為3187兆瓦,占全球的28.39%,位居世界第一。
美國地熱資源開發(fā)技術有了較大進步。目前比較成熟的技術主要有三種:一是干蒸汽發(fā)電技術,利用該技術的發(fā)電量約為1585兆瓦。二是閃蒸汽發(fā)電技術,利用該技術的發(fā)電量約為900兆瓦。三是二元地熱技術,該技術可以用于較低溫度熱資源的開發(fā),使得地熱產(chǎn)業(yè)走出加利福尼亞州,目前利用該技術的發(fā)電量約為702兆瓦。
政府大力支持
美國地熱能開發(fā)能夠有如此大的發(fā)展,主要得益于美國政府的高度重視以及大力支持。
在研發(fā)階段,政府提供固定的研發(fā)補貼,提供示范、開發(fā)、試驗設備。在投資階段,政府給予固定的投資補貼,而且對于企業(yè)和個人投資給予稅收優(yōu)惠。在生產(chǎn)階段,給予生產(chǎn)補貼,并且長期執(zhí)行保護性電價。在消費階段,給電網(wǎng)運營商及居民消費者提供消費補貼,實行消費配額制、上網(wǎng)制度以及政府購買計劃。
20世紀70年代爆發(fā)的石油危機,使得美國等石油消費大國一度出現(xiàn)了嚴重的石油供應中斷和油價上漲,對國民經(jīng)濟造成了較大的不良影響。時任美國總統(tǒng)的尼克松深刻認識到能源自主的重要性,確立了能源獨立的目標。在此之后,包括地熱能在內(nèi)的新能源開發(fā)得到較多支持。尤其是奧巴馬執(zhí)政以來,能源戰(zhàn)略的重點更是放在大力發(fā)展新能源上,為地熱資源的開發(fā)提供了得天獨厚的市場環(huán)境。
進入21世紀以后,經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的矛盾越發(fā)突出,許多國家紛紛提出發(fā)展綠色經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟。世界氣候大會更是對各國的節(jié)能減排提出了比較具體的要求,這也客觀上促使美國發(fā)展包括地熱能在內(nèi)的新能源。
政策層面的大力支持也使得美國的諸多企業(yè)對地熱能開發(fā)表現(xiàn)出了興趣,越來越多的企業(yè)加入了開發(fā)地熱能的行列?!秷蟾妗凤@示,現(xiàn)在不僅熱衷于開發(fā)地熱能資源的公司也越來越多,而且為地熱開發(fā)提供設備、服務以及專業(yè)知識的公司也越來越多。2011年,就有來自43個州的供應商為地熱資源開發(fā)提供物料和服務。美國地熱能協(xié)會執(zhí)行董事卡爾·格威爾表示,近年來,地熱產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始脫胎換骨。同5年前相比,參與這一產(chǎn)業(yè)的公司數(shù)量大增。同兩年前相比,地熱能企業(yè)的發(fā)展也更活躍了。
發(fā)展不均衡
美國地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展也存在一些問題,最明顯的就是東西部地區(qū)發(fā)展不均衡,東部地區(qū)發(fā)展遠遠落后于西部地區(qū)。根據(jù)《報告》,目前美國在產(chǎn)的地熱發(fā)電裝機容量,絕大部分位于西部地區(qū)的8個州,其中僅加利福尼亞州和內(nèi)華達州的裝機容量就達3084兆瓦,約占總發(fā)電量的96.7%。美國正在發(fā)展中的裝機容量,集中分布于包括內(nèi)華達州、加利福尼亞州、俄勒岡州、猶他州、愛達荷州、阿拉斯加州、夏威夷州、懷俄明州等在內(nèi)的西部15個州。
美國地熱能產(chǎn)業(yè)東西部發(fā)展的不均衡,與東西部各州對地熱資源開發(fā)的重視程度有關。相對東部而言,長期以來西部各州尤其是加利福尼亞州與內(nèi)華達州對地熱資源開發(fā)更為重視,給予的支持力度更大。另外,發(fā)展的不均衡也與勘探與開采技術的落后有關。勘探技術的落后使得東部地區(qū)豐富的地熱資源遲遲難以被發(fā)現(xiàn),使許多已被發(fā)現(xiàn)但開采難度較大的地熱資源難以被利用。
潛力巨大
雖然目前美國地熱資源開發(fā)有了很大的發(fā)展,但實際利用率還不足1%,未來的發(fā)展?jié)摿薮?。根?jù)一項最新研究發(fā)現(xiàn),美國地下的巖石中蘊藏著比目前全美火電裝機容量大10倍的巨大地熱資源。這些地熱資源中有部分位于美國東部,盡管之前便已經(jīng)在美國西部發(fā)現(xiàn)地熱資源,但是東部地區(qū)一向被認為是缺乏地熱儲量的。前不久,美國南衛(wèi)理公會大學的研究人員在谷歌公司的資助下編纂了采自3.5萬個采樣點的地質學數(shù)據(jù),他們發(fā)現(xiàn)全美各地的地下基本都擁有豐富的地熱儲量,美國東部2/3地區(qū)也存在大量的地熱資源。地球物理學教授大衛(wèi)·布萊克威爾稱,“我們現(xiàn)在開發(fā)出來的地熱資源僅為冰山一角”。
另外,美國在地熱資源利用相關技術領域的進步也將大大提升其地熱能開發(fā)的潛力。目前美國正處于試驗階段的技術創(chuàng)新領域主要有兩個:其一,增強型地熱系統(tǒng)(EGS)。美國能源部正在西部的5個州通過7個示范項目進行此項技術可行性的測試,希望利用該技術使得電力成本到2030年減少為6美分/千瓦時。其二,地熱能源與油氣聯(lián)產(chǎn)、地壓系統(tǒng)以及低溫技術。美國能源資助了17個項目對這些技術進行檢測,而且已經(jīng)確立利用這些技術使得電力成本到2030年減少為6美分/千瓦時的目標。
總之,豐富的地熱資源、技術的進步以及政府的支持,將使美國的地熱能開發(fā)在未來的數(shù)十年中有大幅度的提升,美國的對外能源依賴度將持續(xù)下降。美國能源信息署預測,到2035年,美國地熱能裝機量將增長3倍,遠遠超過可再生能源發(fā)展的平均水平。