我们脚下的能源:强调地热发电的未来

地热发电是一种强大、可持续、清洁和具有成本效益的能源，有潜力满足美国消费者的需求，同时减少碳排放，这与我们通过积极变革追求更美好世界的承诺是一致的。2021年11月，美国总统拜登签署了一项1.2万亿美元的基础设施协议¹将其纳入法律，从而为清洁能源计划的发展和投资分配大量资金和资源。

全球越来越重视减少温室气体排放。为了帮助实现这一倡议，能源部门继续投资于可再生能源发电的基础设施。目前，地热发电在美国能源总能耗中所占的比例很小，如图1所示。

图1: 2020年美国按能源种类划分的一次能源消费量^（2）

美国将重点放在增加可再生能源组合和发电能力上，同时投资于清洁能源项目。地热能产生的电力将在未来可再生能源中发挥重要作用。美国立法为展示一项或多项清洁能源技术(包括地热)的项目拨款5亿多美元。能源生产商和公众将受益于政府对发电厂基础设施和地热项目技术的激励。地热能有许多优点，包括:

• 可再生能源潜力巨大
• 可靠和可持续
• 无污染环保
• 与太阳能和风能不同，地热能不依赖于当前的天气条件
• 不需要燃料

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与大多数(如果不是全部的话)可再生能源一样，位置和场地条件是决定潜在能源可行性和盈利能力的关键因素。选择地热发电厂的选址确实是一个热门话题。温度梯度和储层特征决定了工艺和商业参数^3.．地球表面的一些地区相对靠近高温储层，随着钻井和地下压裂技术的进步，越来越多的热储层可以用于地热发电。

技术的进步为电力生产商提供了更多的选择。增强型地热系统(EGS)是一种正在发展中的技术方法，用于在干燥的地下区域捕获热量。EGS利用深层钻井和压裂技术制造地下热交换器。钻进深度后，高压流体被泵入储层，破碎岩石基质，这增加了渗透率和流体流动特性。然后地热发电厂将水泵入断裂的岩石中，在那里被热岩石加热。热水以蒸汽的形式返回地面，并被用于推动涡轮机发电。

流体解决方案

在美国的大部分地区，高温蓄水池目前是不可用的，电力生产商可以选择完成一个双循环发电厂。二元循环地热发电厂通常利用适度加热的地热流体(盐水)和二级流体(通常是丙烷、丁烷或戊烷)，其沸点要低得多⁴．双循环发电厂在闭环循环中运行，这意味着几乎没有温室气体排放到大气中。

地热设施发电的成本也必须与新的联合循环发电厂进行比较。美国能源情报署预测，2026年投入使用的地热发电厂的总安装成本将与新投入使用的联合循环发电厂相当。⁵

未来就是现在

电力生产商将利用地热热源作为一种可靠的发电手段，随着新的政府激励措施以及技术进步、适当的规划和项目参与，地热部门有望在不久的将来实现显著增长。

能源部门很快将看到更多的地热发电厂处于开发和建设阶段。哈奇目前正在与加州的地热能生产商合作，力争将这些设施投入使用。一个例子是地狱厨房地热综合锂电项目该项目涉及开发一个高温闪蒸地热发电厂，该发电厂将与锂提取设施相结合。生产的锂可以用于电动汽车的锂基电池。Hatch拥有一支经验丰富、多元化的团队，结合了广泛的工程和商业知识，为地热发电开发提供支持。如果您正在实施或考虑类似的项目，请与我们联系。

参考文献

1众议院(第3684号决议)题为“为联邦援助的高速公路、高速公路安全计划和运输计划以及其他目的授权资金的法案。”

美国能源信息管理局，每月能源回顾，表1.3和10.1,2021年4月，初步数据

3国家可再生能源实验室(NREL)，地图，地热探勘者，深度2000 m的估计温度，访问2021年10月26日，maps.nrel.gov/geothermal-prospector

4能源效率和可再生能源办公室，发电，访问2021年10月26日，energy.gov/eere/geothermal/electricity-generation

5美国能源信息管理局，美国新一代资源的成本水平2021年度能源展望，2021年2月