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行业新闻

地热资源开发的他山之石系列(五)美国

20世纪70年代,美国经济滞胀,能源危机带来的巨大负面效应日益突显,1973年第四次中东战争爆发,使原油价格大幅度上涨,造成了二战后最严重的全球经济危机,使美国工业生产下降了14%,经济发展速度明显减慢。而1979年再次爆发能源危机,国际油价大幅度飙升,引发西方工业国的经济衰退,造成美国GDP下降3%。


  美国是世界上最大的能源消耗大国,美国的电力37%来自火电,19%来自核电,天然气占30%,水电占7%。水资源在美国市场化管理下,是和矿产资源一样具有所属权的,各州的水利应用中,大多用于灌溉,只有3%应用于发电,因此美国水电的利用十分精细,开发得相当充分,到上个世纪80年代就已经饱和了,没有进一步提升的空间,因此比例相对于其他能源类型来说,年年缩减。而自从1979年美国三里岛核电站发生核泄漏事件,核能发电逐渐减少,而新能源中太阳能、风能、生物能、地热能的比例在不断增加。


  美国虽然是世界最大的产煤国之一,但其消耗也十分巨大,火力发电带来的环境污染十分严重。2001年,美国政府宣布退出《京都议定书》,理由是其规定的碳排量标准给美国经济发展带来很重负担。虽然如此,减少碳排量是总趋势,即使对美国本身而言也势在必行,因此,美国从未停止过寻找开发清洁环保新能源的脚步,不断地调整着美国的能源结构,而将煤炭等碳排放量较大的能源出口国外。


  位于太平洋地热带北部的美国,地热资源储量十分丰富, 西部的华盛顿州、俄勒冈州、加利福尼亚州位于地热能源的重要地带。美国的地热资源主要集中在西部地区,但在大部分东部地区,也蕴藏着丰富的地热资源。根据美国地热学研究人员实验室测绘结果,美国地热发电潜力超过300万兆瓦,是火力发电的10倍。美国土地管理局对美国西部11个州和阿拉斯加州展开地热资源的调查结果表明,大约80.9万平方公里的公共土地蕴藏着地热资源


  上世纪90年代,美国已经开始小规模利用地热发电。21世纪初,美国的地热发电虽然相对风能太阳能等可再生能源来说,比较缓慢,但也增长了11个百分点。2008年, 美国共有29座地热发电厂,年发电容量达1250兆瓦,供电120万户家庭。美国内政部向能源公司出租西部11个州和阿拉斯加共1.9亿英亩土地,用于开发地热资源,用于地热发电。预计到2015年,这些土地能够提供5540兆瓦的发电容量,满足550万户家庭的用电量。


  美国政府规定,地热土地使用费及相关税收的50%归各州,25%归属相关县市,剩余的25%则作为联邦地热资源技术研究、开发利用基金。高品位的地热资源和有利的政策及稳定的市场环境,为美国的地热发电提供了良好的发展背景,同时也促进了美国地热利用技术的突飞猛进,并带动地热资源投资热潮,从而也影响了其他国家的地热资源开发。2010年,据美国地热能源协会发布的统计数据,地热发电已使美国总装机能力达到3.15吉瓦,使美国成为世界最大的地热发电生产国。


  2012年,根据美国地热能协会(GEA:Geothermal Energy Association)2012年4月公布的报告,美国地热发电总量为319万千瓦,总计有9个州在进行地热发电。美国各个州政府提出了高度可再生能源标准,引导地热开发,结合电力产量免税措施,提升地热发电的市场竞争力。例如在爱达荷州,兴建地热能发电设施每达到121毫瓦时,就能得到税收补贴。截止2013年底,美国正在运行的常规发电站有64个,总发电装机容量近2700兆瓦,地热发电量占美国2013年总发电量的0.4%。


  在美国地热资源开发过程中,美国地热能协会(EGA)功不可没,他们积极促进政府实施对地热行业开发的优惠政策,从而推动地热能行业稳定发展,支持地热能发电入网,降低地热能发展所面临的政策面的延误,敦促政府出台更多的政策,促进地热资源利用和地热新技术的研发,以减少地热项目的风险,并对美国各州各个层级的地热资源进行评估分析,有计划地开发利用。


  2014年9月,美国能源部计划,在地热能源前沿监测站建设工程的早期阶段,提供高达3100万美元的资助,用于地热学尖端技术增强型地热系统(EGS)的研发,有专家预计,这项技术能为美国提供千亿瓦级的清洁地热能源,足以满足1亿个家庭的用电需求。


  美国地球物理学家大卫·布莱克威尔认为,潜在地热的评估会随着测绘技术的提升而有所变,美国现在的开发出来的地热资源仅为冰山一角。而美国地热能协会执行董事卡尔·格威尔认为,对于美国来说,地热能已经成为实现可再生和可持续发展未来的重要因素。