美國能源部 2019 年發(fā)表的最新報告《地熱愿景:駕馭我們腳下的熱能》(GeoVision: Harnessing the Heat Beneath Our Feet),對地熱發(fā)展表達高度重視,能源部表示地熱是幾乎取之不盡,身為可再生能源,既能隨時(shí)可用可以充任基載,又能隨時(shí)依需求彈性發(fā)電,而且地熱資源遍布美國 50 州,是美國用電與冷暖空調的絕佳資源,更有助于提升美國的能源多樣性,以提升能源安全。
《地熱愿景》 認為地熱是「美國尚未汲取的巨大能源蘊藏」,過(guò)去因為技術(shù)因素,地質(zhì)資料的缺乏,以及行政阻礙,例如土地取得等相關(guān)問(wèn)題,嚴重妨礙了美國的地熱發(fā)展,若開(kāi)始積極解決這些問(wèn)題,美國地熱發(fā)展速度將遠遠快于如今程度。其中,增強型地熱系統(Enhance Geothermal System,EGS)技術(shù)將是關(guān)鍵,增強型地熱系統指當地熱資源本身沒(méi)有相對應的蒸氣或熱水可供利用,由地面上從注水景注冷水進(jìn)入乾熱巖層,加熱后,再由生產(chǎn)井抽出熱水或蒸氣來(lái)發(fā)電,可大為擴展地熱發(fā)電應用範圍。
報告中指出,科技進(jìn)步降低成本也擴大地熱發(fā)電應用的地理區位,探勘技術(shù)與管理技術(shù)的進(jìn)展,都將大幅降低地熱發(fā)展的成本與風(fēng)險,在此情況下,到 2050 年,美國地熱發(fā)電將比今日的規模增加將盡 26 倍,總發(fā)電容量達 60 吉瓦(gigawatt),佔屆時(shí)美國總安裝發(fā)電容量的 3.7%,實(shí)際發(fā)電量則將占美國全年總發(fā)電量的 8.5% 之多。
除了技術(shù)方面的突破,其實(shí)各國地熱發(fā)展的最大障礙往往是法規,土地取得與許可往往被劃為與其他對環(huán)境破壞較大產(chǎn)業(yè)一樣,甚至更復雜的審查流程,曠日廢時(shí),造成行政成本激增。報告發(fā)現,美國對地熱的審查規範,如果能降到跟油氣產(chǎn)業(yè)一致即可,就能大為降低地熱開(kāi)發(fā)成本,并促進(jìn)開(kāi)發(fā)許多新資源。報告認為,即使不論科技的進(jìn)步,光是最佳化審查流程,就足以讓美國地熱發(fā)電規模從當前的 6 吉瓦,至 2050 年超過(guò)倍增到 13 吉瓦,可見(jiàn)相關(guān)法規阻礙有多大。
除發(fā)電外,地熱還有直接使用為熱水與暖氣熱能來(lái)源,以及透過(guò)熱泵成為空調能源來(lái)源的利用方式,直接使用部分,2017 年美國有 21 處直接使用地熱的設施,供應 4,500 萬(wàn)戶(hù)。地熱冷暖空調方面,目前全美相關(guān)應用規模大約 16.8 吉瓦,相當于供應 200 萬(wàn)家戶(hù),《地熱愿景》認為若能徹底發(fā)揮技術(shù)發(fā)展以及美國地熱資源的潛力,可望將規模擴大為 14 倍,供應 2,800 萬(wàn)家戶(hù),在 2050 年占美國住宅空調市場(chǎng) 23%。
若美國能實(shí)現這些愿景,至 2050 年在電力部門(mén)將可減少二氧化碳排放 5.16 億公噸,冷暖空調部門(mén)將可減少 12.81 億公噸,總計減少的二氧化碳排放量將相當于減少 2,600 萬(wàn)輛燃油汽車(chē)。
在太陽(yáng)能與風(fēng)能的快速發(fā)展下,地熱顯得相當邊緣化,但如今不僅技術(shù)進(jìn)步讓地熱發(fā)展重新出發(fā),美國政府對地熱的重視程度也提升,積極推動(dòng)將國內地熱資源,轉換為穩定又能彈性取用,能源自給的無(wú)碳能源,而頁(yè)巖油氣革命引領(lǐng)的地質(zhì)探勘鉆掘技術(shù)大爆發(fā),也為地熱打下了良好的基礎,若一切如美國能源部的預測,地熱很快將會(huì )是人類(lèi)對抗全球暖化的重要手段之一。