能源部将提供 7400 万美元用于地热试点项目，这些项目旨在利用地下数英里深处的热量，以期释放大量的可再生电力。
这项上周宣布的资金将用于最多七个试点项目。资金接受者将测试一种名为 EGS（增强型地热系统）的新型地热技术是否可以成为将地球上几乎任何地方的热量转化为电力的经济有效的方式。
这是拜登政府到 2030 年将温室气体排放量减半，并在 2035 年过渡到零碳电网的努力的一部分。地热能几十年来一直是发电的有效方式，但目前仅限于少数拥有活火山、温泉和间歇泉的地区。
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美国能源部的资金旨在获取埋藏在地球深处的热量，理论上这种热量在任何地方都可用。虽然当前的地热发电厂使用间歇泉的热水来驱动涡轮机，但 ESG 实际上是在建造人造间歇泉。该方法通过将一股冷的、高压水注入岩石中来产生无碳电力，水在岩石中被加热，然后通过管道返回地面。
根据美国能源部的数据，美国存在超过 5 太瓦的热资源——足以满足全世界的电力需求。该机构最近的一项分析预测，EGS 的成功开发可能到 2050 年为美国电网提供 90 吉瓦的电力。
犹他大学能源与地球科学研究所研究教授斯图尔特·西蒙斯说：“EGS 相对于传统地热系统的吸引力在于它利用了每个大陆、地下 5 到 15 公里深度的热量。” “这笔资金将提供种子投资，以进一步降低该技术的风险并[帮助]其地域扩展。”
太平洋西北国家实验室的地热专家和机械工程师马克·怀特说，与天然气和燃煤发电厂一样，地热系统可以响应波动的电力需求。这意味着它们可以补充太阳能和风能，而太阳能和风能容易受到天气条件变化的影响。例如，EGS 系统理论上可以通过增加注入岩石中的水流量来增加高峰需求期间的功率输出。
西蒙斯说，钻探的高昂价格是建设商业上可行的 EGS 的最大挑战。开发商需要非常热的流体才能实现高效发电，这意味着他们需要钻探到地壳以下数英里深处，从而使项目成本高昂。
最大程度地降低钻探成本是实现美国能源部到 2035 年将地热发电成本降低 90% 至每兆瓦时 45 美元 的目标的关键。
西蒙斯和怀特都表示，近年来成本有所下降。犹他州 Forge 是一个主要的 EGS 测试项目，已经找到了将钻探时间缩短 20% 至 30% 的方法，从而节省了成本，同样在该项目工作的西蒙斯说。
该方法类似于石油和天然气工业在水力压裂法中使用的方法。开发商首先钻一口井，并注入高压水以使地下岩石破裂。然后，第二口井抽出水，此时水已因流经裂缝而变热。
成功的 EGS 项目需要多轮压裂才能连接这两口井——这是水力压裂行业在近十年前掌握的钻井技能。
怀特说，增强型地热系统可能为石油和天然气行业利用其现有专业知识和资本投资转型为低排放业务提供宝贵机会。
他说：“你看到很多石油公司现在对地热非常感兴趣，因为从[水力压裂]专业知识到地热存在自然的过渡。”
转载自 E&E News，经 POLITICO, LLC 许可。版权所有 2023 年。E&E News 为能源和环境专业人士提供重要新闻。