地热能产业受助油气开发技术

来自地下深处的地热能虽然和风能、太阳能一样同为可再生能源，但却常常被人们遗忘。根据美国能源信息署（EIA）的数据，截至2011年，全球地热能发电量占总发电量的比例还不到1%。

 

  近年来，随着全球对可再生能源利用越来越重视，地热能产业也慢慢发展起来。美国地热能协会今年4月发布了一份报告称，2013年，全球地热能发电量增长了4%到5%。其中，美国、菲律宾、印尼、墨西哥、新西兰、冰岛等国成为全世界地热能利用的领军国家。此外，一些经济迅速发展的国家和地区由于能源需求日益增长，也开始涉足地热能产业。比如，东非地区就正在规划一些大型地热能发电项目；另有中南美洲一些国家，如智利等，也对地热能利用表现出了兴趣。还有一些国际银行，也表示愿意资助相关地热能项目。

 

  美国达拉斯南卫理公会大学地热能实验室研究员玛利亚·理查兹指出：“如果要在全世界范围内进行选择的话，我们认为，未来非洲是一个不错的发展地热能的地区。”

 

  地热能发电的原理就是利用地壳深处的热能，使水变成蒸汽状态，然后用其推动涡轮机发电。一般来说，在火山众多、地震频发的地带是获取地热能的最佳地方。除了发电，地热能还可以用于为住宅供热或是制冷。

 

  作为电力来源，地热能相比其最主要的竞争对手太阳能和风能，都具有很大优势。首先，太阳能和风能发电有间歇性，地热能却可以24小时连续工作；其次，据国际地热能办公室（International Geothermal Office）主任Eckehard Büscher介绍，使用地热能几乎没有什么排放，对减排有很大帮助；另外，有些国家，比如非洲的肯尼亚和萨尔瓦多，为保护环境希望减少水坝的建设，就可以选择用地热能发电替代水电。

 

  尽管地热能优点不少，但是一直以来，地热能产业发展都比较缓慢。有业内人士指出，利用地热能发电前期投入过高是影响该产业发展的一个主要原因。

 

  首先，地热源的寻找就障碍重重。地热源由于在地壳之下，定位钻探地点十分困难。“就现在的技术水平，要测量一个地方的风能、太阳能的相关数据，不仅有相应的仪器，还有较为成熟的测量方法。”理查兹指出，“但是，想要了解一个区域地下究竟有多少可用的地热源就很困难了，仪器、方法几乎都没有现成的，难以获得准确的数据。”

 

  另据Büscher介绍，地热井一般需要钻探数百甚至数千英尺深，对钻探技术要求很高。由于地热井很深，还存在腐蚀性过强、结垢等问题，现有的钻机往往无法在这种环境中使用。“目前的情况下，有10%到30%的测试井不能成功钻探。”他说。因此，地热井的钻探费用十分高昂。斯坦福大学地球科学学院的高级研究工程师里克文表示，一般情况下，钻探地热井的花费要占到整个地热能发电项目成本的50%到60%。

 

  据路透社报道，近日在印尼新开工的一个大型地热能电厂，预计建设成本将达到16亿美元，地热能发电的前期成本之高可见一斑。

 

  不过，地热能的开发技术和经验也在不断发展和完善。目前，已经可以实现从较低的温度中获取能量。特别值得一提的是，页岩油气开发技术的进步也为地热能产业发展做出了贡献。

 

  “石油和天然气的勘探和开发为利用地热能提供了大量地质数据。”理查兹说，“这其中包括了地下温度、地下水的稳定性、三维地震数据等等。这些都是很有用的信息。”另外，页岩油气开发常用的水力压裂法，在开发地热能过程中也能发挥很大作用。

 

  据悉，今年春天，美国完成了全国范围内地热能数据系统的建立，其中很大一部分数据就是从油气开发行业获得的。

 

  还有一些地热能的研究人员提出，一些已经废弃的油气井可以用来开发地热能，建设小型地热能发电厂，为一定区域供电，以节省钻探地热井的费用，从而大大降低地热能发电的成本。

 

  Büscher表示，目前全球许多国家都在积极研究地热能的开发利用，上述技术和开发模式未来将大有用武之地。比如德国的慕尼黑，计划2025年前供热全部采用可再生能源，其中很大一部分将利用地热能来实现。