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编者注：此问答是《大众科学》对从事开发和实施非化石燃料能源技术的公司高管进行的一项调查的一部分。 Bronicki 通过电话采访回复了调查； 以下是该对话的编辑和浓缩文字记录。
目前，哪些技术障碍最制约地热能的增长？ 在不久的将来和长期来看，克服这些障碍的前景如何？
地热可以分为两部分。 我们有发电厂，将热量以蒸汽或热水的形式从地下抽出进行转换，当然我们还有资源本身。
地热已被使用 100 多年。 只要有蒸汽从地下冒出来，就可以安装蒸汽轮机，就可以开始发电了。 这稍微复杂一些，但这是基本思路，蒸汽在通过涡轮机和冷却塔后，最终进入大气，这意味着您不仅消耗了热量，还消耗了含水层。
例如，在盖泽间歇泉，它仍然是世界上最大的单一地热田，在过去 40 年中产量大幅下降，不是因为地球变冷了，而是因为含水层枯竭了。
奥玛特对现有技术的贡献是扩展了可以利用的资源范围，即可利用的较低温度的资源。 您仍然需要温差，但通过使用有机朗肯循环，您扩展了范围，这是一个古老的发明，但从未真正用于任何用途。
此外，我们的大部分电厂都采用空气冷却，这意味着我们注入所有物质。 因此，系统的可持续性得到了延长，因为您不消耗水。 当然，在某些地方，有足够的冷水供应，例如雨水等，这被称为自然补给。 但如今，在大多数地方，水都是一个问题，不仅对于地热，对于燃煤电厂、核电厂以及任何热再生能源都是如此。
现在，要建造一座发电厂，我们的方法是根据资源量身定制发电厂。 因此，这需要一些工程设计，但我认为这可以忽略不计。 从您获得场地许可到完成电厂并启动，大约需要一年时间。 但要勘探资源，这需要使用类似于石油和天然气行业使用的地球物理方法，这更加复杂，耗时更长。
我们真正需要三个要素才能拥有良好的资源。 一是要有热量。 这相对容易检测。 但您还需要另外两件事。 您需要水，水是将热量从深处带到地表的要素。 您需要岩石，岩石是裂缝的边缘，断层或可渗透层，以便水可以流动，这样当您钻井时，水会倾向于流入井中并流出。 当然，您还必须将其注回地下。 两者都需要渗透性或断层。 而这种勘探需要时间。
因此，如果我们撇开场地许可（这也需要时间），那么勘探活动大约需要三年时间。 而加上油田开发，可能甚至长达四年。
至于技术障碍，存在处理地球物理方法的公司以及钻井设备的可获得性问题。 大约一年前，这两者都很难获得，我们不得不购买自己的钻机。 短期来看，我认为这些可获得性不是障碍。 没人知道会持续多久，但今天它们是可用的。
但从长远来看，这是一个障碍，因为大多数地质学家甚至钻井人员都是老年人。 年轻人没有进入这个领域。 没有培训计划，而且任何可用的人都被石油工业抢走了。
因此，今天我们正在与内华达大学里诺分校和麻省理工学院合作。 学生们对回到地质学、水文学领域重新产生了兴趣。 但这需要时间。 那些多年来离开的人都带着坐等观望的态度。 因此，如果地热要发展，现在开始就很重要，在美国，许多大学现在正在招收更多该领域的学生。
美国浪费了很多时间，因为在从事长期项目和基础科学的实验室中，预算被削减了，地热肯定不是他们的优先事项。 大约三年前，地热预算被削减为零，人们离开了。 同样，他们大多不是年轻人，所以这是一个很大的损失。 今天有迹象表明，更多的资金将流向国家实验室和大学。
地热的问题之一可能是它不太为人所知，尽管事实上，在大约一两年前，地热产生的千瓦时与美国风能产生的千瓦时相同，但每个人都知道风能。 很少有人知道地热能。
至于电厂本身，效率有所提高，但我们已接近收益递减的阶段。 在较低温度下工作的地热需要大量材料——我们有大型热交换器。 因此，过去几年材料成本高昂对电厂成本产生了影响。 但从大幅降低成本的角度来看，我们无能为力。 涡轮机非常高效； 从热力学第二定律允许的范围内来看，我们已经非常接近极限了。 因此，将发生的重大变化是改进勘探技术，从而缩短时间并提高找到合适地点钻井的可能性。
今天，我想说大约三分之一的井是干井、低产井，这意味着如果您有更好的勘探精度，您可以将成本降低三分之一。 因此，那里有很多收益。
我还要强调的另一件事是，我一直在描述的地热是所谓的水热型地热。 麻省理工学院对所谓的增强型或工程型地热 (EGS) 进行了一项研究——这是一种由桑迪亚国家实验室开发的方法。 世界上有更多的干热岩，而不是我描述的那些既有热岩又有水和断层或渗透性的区域。 干热岩的想法是至少钻两口井，并再次使用类似于石油和天然气的技术，在两口井之间制造裂缝，这样您就可以拥有某种热交换器。 您从一侧泵入冷水，它会通过这些裂缝并上升。
对美国水热型地热潜力的估计在 10,000 至 20,000 兆瓦 (MW) 之间，这并非微不足道。 它不会解决问题，但它并非微不足道。 干热岩 EGS 的潜力为 100,000 兆瓦。
但仍然存在许多挑战。 与传统地热不同，您现在必须找到可以压裂的岩石。 而且您必须花费能量才能将水泵入其中。 如果当地没有水，您必须从另一个区域取水。 而且您必须小心，不要在运行中损失水。
因此，这些是额外的泵送能量损失，但这潜力巨大。 它引起了很多关注，但不幸的是，我们仍然需要很多年才能实现。 我们有一个项目，该项目部分由能源部与许多大学和实验室合作支持，但这是一个长期项目。 我猜，要开始生产兆瓦时，还需要 10 年时间。
将地热规模扩大以服务更大的国家或全球客户群是否存在障碍？
从这个角度来看，地热是基本负荷：每天 24 小时，每周 7 天。
因此，公用事业公司非常喜欢它。 与任何热电厂（尤其是核电厂）一样，冬季和夏季之间存在很小的差异，但它是基本负荷。 因此，当公用事业公司购买地热时，他们不必像使用风力发电机一样，以燃气轮机的形式配备备用电源。 因此，这不是障碍。 我们没有的另一个障碍是，即使您必须建造输电线路，这条输电线路也是专用输电线路。 这条输电线路每天 24 小时都在使用。 如果您为风力或太阳能发电厂建造输电线路，则这条输电线路的容量仅在特定的小时数内使用。 这意味着您的输电线路投资回报率较低。
现有的能源基础设施能否应对地热能的增长？ 或者，这也需要进一步修改吗？
我将给您两个在美国为地热建造输电线路的例子。 一个是在帝国谷，我们和其他开发商参与建造了一条从山谷到南加州爱迪生网络的专用线路。 还有一条内华达州的专用线路，从一个特定的发电厂连接到加利福尼亚州的网络。 因此，至少有两个完成的案例。
但是，许多地热资源确实很近，这就是我们寻找新前景的方式——我们查看输电线路在哪里。 如果输电线路太远，这意味着许可等等，出于所有实际目的，我们会将其留待将来，并且我们不会开发它，因为许可是一个非常非常重要的因素，至少在美国是这样。 仅举内华达州州长在一次地热行业活动中给出的一个例子：获得石油勘探钻井许可证需要三周时间。 而地热，则需要六个月。
为什么？ 因为人们确切地知道该做什么以及要求什么。
鉴于当前的经济危机，您的行业能否获得必要的资本（来自公共或私人来源）来充分资助其增长？
当然，它确实产生了影响，但从奥玛特正在进行的项目来看，我们尚未受到影响。 这是因为我们在过去几年中的建设方式：我们使用我们自己的资金，这些资金我们可以筹集到用于建设贷款。 建设贷款是您在风险最大时需要的贷款，即建设、钻探等。 因此，如果您想完成融资，那将非常复杂。 这需要很长时间。 我们最初是这样做的，但当我们更容易获得资本时，我们决定将那些可以在此期间花费我们自己资金的项目作为一项政策，然后在电厂运营时进行融资。
但这是一个大问题。 毫无疑问。 我向您保证，如果这种情况不改变，它不仅会影响新来者，还会影响像我们这样的老牌公司。
关于奥玛特的一句话，因为我们是一个特殊的动物——我们是垂直整合的。 我们实际上是从太阳能开始的。 我们之所以进入地热领域，是因为太阳能太贵了； 我们进入地热领域是为了销售设备，但这对于公用事业公司来说太小了。 所以我们成为了开发商。
起初，我们只是一个利基承包商，供应我们的设备，但也安装它。 然后，随着我们变得越来越富有，我们开始保留我们建造的东西的股权，这实现了两件事。 一是我们没有利润叠加利润。 我们之所以能够竞争，是因为如果您必须分包，每个人都必须从中获得利润。 当然，我们确实分包了很多，但在大多数情况下，我们没有总承包商。 我们是总承包商。 我们没有工程公司。 这使得可以进行比 1,000 兆瓦燃煤电厂规模小得多的项目，以保持利润率较低。
从战略角度来看，地热最大的竞争对手是谁：是现有的煤炭、石油和天然气技术，还是其他替代能源技术？
在美国，主要的竞争对手是煤炭，煤炭的价格最低； 您仍然有一些地区的燃煤发电成本为每千瓦时 3 美分甚至更低。 但这不是长期的——如果环保署限制汞排放的规定获得通过，额外的洗涤器将使发电价格翻一番。 当然，我甚至没有谈论碳捕获——没人知道那会花费多少。 所以每个人都在猜测。
从长远来看，主要的竞争对手是天然气，因为天然气对环境友好得多。 联合循环电厂是使用碳氢化合物最有效的方式。 燃气联合循环电厂比燃煤电厂便宜。 因此，这是一个非常强大的竞争对手。 但今天的天然气价格当然远低于一年前的价格，当时内华达州的天然气价格高到足以让我们成为最便宜的电力来源。
您和您行业中的其他人是否正在瞄准在五年内实现的成本目标？
我认为，如果我们成功地将干井比例降低到 30% 或 35% 以下，并加速不同的环节，我们的基本负荷电力成本可能会低于 10 美分，大约在 8 美分左右[每千瓦时]。