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美国地热发电为什么不温不火

国际新能源网  来源:金投网  日期:2017-09-25
  摘要:美国地热发电为什么不温不火,美国是全球地热发电最为发达的国家之一。上世纪70年代由于发生了石油危机,地热资源开发一度受到美国重视,政府为此出台了一系列法规政策予以扶持,包括地热发电在内的地热产业就在那个时期发展起来了。
 
  时下中国能源结构调整速度加快,可再生能源以全新面貌进入能源发展舞台。地热能作为能源大家族的一员,正表现出蓬勃发展态势。今天,金投原油网小编在此为大家介绍美国地热发电为什么不温不火。
 
  我国地热资源丰富,开发利用潜力较大,目前的利用量全球居首。但是从利用结构看,多以中浅层地热直接利用为主,已开发的产品主要是温泉洗浴、供暖、地源热泵和温室应用等,体现高端利用水平的地热发电产业还处于起步阶段。
 
  美国是全球地热发电最为发达的国家之一。上世纪70年代由于发生了石油危机,地热资源开发一度受到美国重视,政府为此出台了一系列法规政策予以扶持,包括地热发电在内的地热产业就在那个时期发展起来了。之后由于世界经济形势和美国国内形势的变化,地热发电一直保持平稳发展。地热发电最大的优势体现在环保方面,相对于化石能源发电,地热能发电的污染物排放水平较低。与传统的煤电相比,相同规模的地热电厂的硫化物排放量比前者要低97%,二氧化碳排放量要低99%。然而一个有趣的现象是,在近几年美国可再生能源大力发展形势下,美国地热发电依旧不温不火。分析其中原因,或许对于我国发展地热发电事业有一定程度的借鉴意义。

  2015年,美国地热发电量为168亿千瓦时,占美国发电量的比例仅为0.4%。美国的地热发电厂主要分布在可再生能源发电产业相对集中的西部七州,其中加利福尼亚州的地热发电量占美国全部地热发电量的74%,内华达州占到20%、犹他州3%、其他四州占比在0.1%至1.4%。巧合的是,美国的风力发电和光伏发电也主要分布在上述地区,西部是风力、太阳能、地热资源聚集的富集区。
 
  2015年,美国的光伏发电量同比增长40%,增速远远高于地热发电增速。那么,同样是在西部,同属可再生能源发电范畴,为何地热发电与光伏发电的发展态势呈天壤之别?笔者认为美国地热发电之所以缓慢增长,有宏观层次和行业层次两个方面的原因。
 
  宏观方面,美国“页岩气革命”帮助美国解决了环境改善的大问题,使得包括地热在内的新能源发展压力减轻。由于有了充足的天然气供应,美国天然气发电大量取代煤炭发电。目前在美国的电力生产构成中,天然气发电与煤炭发电占比已平分秋色甚至反超。伴随能源结构转型,美国温室气体排放量直线下降。正是有了这个成就,美国方才有了积极签署《巴黎协定》并批准实施的底气。换个角度分析问题,由于在能源领域取得如此成就,美国政府在环境保护方面的压力大幅减轻,此时发展可再生能源就是锦上添花而不是雪中送炭。当然,说其迫切程度下降,不能简单地理解为美国不重视可再生能源发展。而我国的能源改革情况则就有所不同,在很大程度上是环境倒逼所致。

行业方面,地热产业在发展过程中碰到一些跨越难度大的障碍,这个是问题的关键。如果说地热发电宏观层面的影响因素是外因,那地热发电自身的发展瓶颈就是内因了。首先是地热发电的成本问题。据美国地热协会以2012年美元价格水平计算的统计数据显示,2015年美国建一座应用闪蒸发电技术、装机容量为50兆瓦的电厂初始投资为6200美元/千瓦,项目建成后固定运行和维修投资为132美元/千瓦·年。较之煤电、天然气发电、风光电,这一成本水平要高出许多,甚至是部分煤电投资项目初投资水平的2倍。此外,能够大幅提高地热利用水平的干热岩发电技术在美国也没有发展和应用,增强型地热系统技术还处于早期研发和摸索阶段。其次是地热发电严格受制于地下资源分布,对项目建厂选址有特殊要求。

       美国的地热发电多以深层地热水利用为主。以目前的技术水平,地热电厂只能建在那些地下高温热水资源可获得的地区,而这些地区未必又有完善的电力基础设施配套,比如电网和储能设备。不过鉴于目前风电、光伏发电在西部已有较大程度发展,相关的基础设施如储能设施估计将渐趋完善,新能源发展的协同发展效应或将帮助地热发电弥补短板。再次是地热发电企业基建周期较长。在美国建设一座地热发电厂一般需要4年至8年的时间,比太阳能和风能发电项目建设周期漫长,而投资者对建设周期漫长往往有所顾忌,在一定程度上影响到新增投资增长。

       最后是资源勘探风险问题。地热发电项目运行是个系统工程。从项目运行全周期看,即使在那些资源较好的地区,也存在因资源勘探和认识不清导致发电项目成本增长的可能。行业方面,地热产业在发展过程中碰到一些跨越难度大的障碍,这个是问题的关键。如果说地热发电宏观层面的影响因素是外因,那地热发电自身的发展瓶颈就是内因了。首先是地热发电的成本问题。据美国地热协会以2012年美元价格水平计算的统计数据显示,2015年美国建一座应用闪蒸发电技术、装机容量为50兆瓦的电厂初始投资为6200美元/千瓦,项目建成后固定运行和维修投资为132美元/千瓦·年。较之煤电、天然气发电、风光电,这一成本水平要高出许多,甚至是部分煤电投资项目初投资水平的2倍。此外,能够大幅提高地热利用水平的干热岩发电技术在美国也没有发展和应用,增强型地热系统技术还处于早期研发和摸索阶段。其次是地热发电严格受制于地下资源分布,对项目建厂选址有特殊要求。美国的地热发电多以深层地热水利用为主。

       以目前的技术水平,地热电厂只能建在那些地下高温热水资源可获得的地区,而这些地区未必又有完善的电力基础设施配套,比如电网和储能设备。不过鉴于目前风电、光伏发电在西部已有较大程度发展,相关的基础设施如储能设施估计将渐趋完善,新能源发展的协同发展效应或将帮助地热发电弥补短板。再次是地热发电企业基建周期较长。在美国建设一座地热发电厂一般需要4年至8年的时间,比太阳能和风能发电项目建设周期漫长,而投资者对建设周期漫长往往有所顾忌,在一定程度上影响到新增投资增长。最后是资源勘探风险问题。地热发电项目运行是个系统工程。从项目运行全周期看,即使在那些资源较好的地区,也存在因资源勘探和认识不清导致发电项目成本增长的可能。

  地热发电在我国虽有数十年的历史,但多数项目运行并不成功,缺少发展的大环境是项目中断和停滞的重要影响因素。如今情况发生变化,国家新的地热发展规划已出台,相关的配套政策正在逐步完善,地热发电也被纳入发展规划,面临良好的发展机遇。需要再次强调的是,美国在上世纪70年代曾通过政策扶持手段掀起过地热发电建设热潮,国内地热发电的基础也就是在那一时期形成的。即便如此,当前的美国地热发电还是没有迈出大步子,这个现象在一定程度说明地热发电产业发展的难度比较大。
 
  目前,国内地热发电面临的问题其实与美国比较类似,也存在初投资高、技术难度大,以及资源认识不清的问题。本着镜鉴的原则,业界需要有打攻坚战的思想准备。为此,需要制定好切实可行的扶持政策和发展路线,充分凝聚政府和业界的力量,大力倡导合作发展,积极探索具有中国特色的地热发电之路。
 
  这些就是美国地热发电为什么不温不火的内容。
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