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行業資訊

地熱能發展“恰逢其時”——對話貝克休斯地熱業務副總裁

今年4月,美國參議員提出了《下一代地熱能研究與開發法案》(Next-Generation Geothermal Research and Development Act),這是一項旨在加速下一代地熱能源技術研發與商業化的兩黨法案。


此舉是對這一快速發展領域的肯定。水平鉆井與水力壓裂技術的進步,為地熱開發創造了新機遇,尤其有利于尋求轉型或多元化的石油和天然氣巨頭。相關進展包括通過人工制造滲透性,而非依賴地質構造活躍區域的增強型地熱系統(EGS),以及先進地熱系統(AGS)這一閉環技術,無需抽取地下流體即可提取熱量。


市場需求十分強勁,且仍處于增長態勢。地熱尤其受到科技企業的關注,這些企業希望滿足新建數據中心龐大的能源需求。谷歌與弗沃能源(Fervo Energy)合作開發了“紅色計劃”(Project Red),這是全球首個商業化增強型地熱系統設施,于2023年投運。作為一座試點電站,它為當地電網提供3500千瓦電力,服務于谷歌在內華達州的數據中心。


盡管受到關注,地熱能目前僅占全球能源需求的一小部分,不足1%。然而,據國際能源署預計,到2050年,地熱發電有望滿足高達15%的電力需求增量,且隨著數據中心格局的發展,這一比例還有增長潛力。


僅在美國,以2025年23.4億美元的估值為基準,地熱能市場預計在2026年至2034年間將以3.3%的復合年增長率增長。市場增長預計將由聯邦層面的支持與稅收激勵推動,并受企業和公用事業規模清潔能源承諾的拉動。


據貝克休斯(Baker Hughes)地熱業務副總裁弗洛倫特·羅塞特(Florent Rousset)表示,當前是石油和天然氣運營商向地熱領域轉型的最佳時機。需求、技術能力與政府激勵三者匯聚,帶來了成熟的機遇。


羅塞特在接受《海上技術》采訪時表示,隨著技術與需求的同步發展,地熱能正有望從一種邊緣能源成長為全球能源結構中的主流組成部分。


地熱能發展“恰逢其時”——對話貝克休斯地熱業務副總裁-地大熱能


Q

問:當前地熱能的需求來自何處,又為何成為各方討論的焦點?

A

地熱需求的增長背后有若干原因,且世界各地的驅動因素各不相同,不同類型的地熱開發也是如此。

就美國和北美而言,大量需求來自數據中心、整體電氣化以及制造業回流的綜合作用。

在歐洲,一部分地熱需求與脫碳相關,例如降低區域供熱的碳足跡。還有一部分需求則與能源安全掛鉤,旨在確保能源系統具備韌性,并擁有多元化的能源來源。

在歐洲(一定程度上也見于美國部分地區),部分地熱需求與鋰提取相關。這是另一種路徑,即通過多種產品的組合搭配,使項目得以具備經濟性。

此外,在世界上其他地區,上述各項因素相互交織,肯尼亞、印度尼西亞、菲律賓、日本及中國臺灣地區等均是如此。


Q

大型石油和天然氣運營商對地熱能的興趣有多大?

A

需求是顯而易見的,但供應端同樣發生了變化。歷史上,地熱能高度集中于全球少數符合若干條件的地區。需要有具備開發經濟性的資源。其中若干關鍵因素包括:熱量(需要極高的溫度);滲透性;以及液體(即高溫鹵水,可流過滲透性巖石用于發電)。

這類資源歷來集中于印度尼西亞、冰島、新西蘭、肯尼亞和加利福尼亞等地。

如今不同的是,出現了無需滿足上述全部條件的新技術。例如,增強型地熱系統以人工裂縫取代巖石中的天然裂縫——即天然滲透性。這拓展了地熱可開發的地域范圍,因為只需具備熱量即可。

先進地熱系統則以不同方式應對同樣的制約,通過井筒向工作流體傳熱。

可以說,這一格局由兩端共同構成:一端是傳統電源無法滿足的日益增長的需求;另一端是能夠在世界更多地區、以更高經濟性生產更多地熱能源的技術。而夾在兩端之間的,是價格的攀升,而數據中心正愿意為這一地熱資源支付更高價格。

所有這一切正以多種方式促使行業采取行動。我們發現一些規模較小或初創的公司正在投資相關技術與地熱資源開發。我們也看到電力公司尋求實現投資組合多元化。它們的投資組合可能包含天然氣、煤炭和核能的組合,并正在增加太陽能、風能和電池儲能。如今,將地熱能納入其投資組合同樣頗具意義。

也有一些大型企業表達了興趣。地熱能所需的若干技術恰恰是石油和天然氣公司內部已有的技術,因此對它們而言,將這類技術應用于地熱能場景是一種自然的轉型。然而,地熱能的投資回報不同于石油和天然氣,因此它們仍需在這些公司的投資組合中爭取占據一席之地。


Q

哪些主體正在投資地熱?

A

各類公司都在廣泛參與地熱項目的不同階段。在早期階段,可以看到特定類型的公司,如風險投資或種子資本,投資于極早期開發商或新興技術。

其后,隨著項目的逐步成熟,我們看到傳統銀行也開始提供項目融資或無追索權融資。

通常缺乏的是介于這兩個階段之間的資本,其被稱為“缺失的中間層”。我們看到新的投資者正在進入這一領域,其中既有私募股權公司,也有專門為投資地熱項目而設立的基金。

還需提及的一點是,政府正以多種形式提供資金,既包括激勵措施(如稅收激勵),也包括補助金;美國、日本等政府會明確自身希望推廣的技術方向,并調配資源加以開發。

可能的路徑極為多元。如今真正走到臺前的,是呼吁企業從公開市場募資并謀求上市。近期這一領域也已出現若干相關動向。

總體來看,技術就緒、資源在手,如今資本也正匯入這一格局。


Q

地熱能有望滿足全球15%的能源需求。我們多快、多久才能達成這一目標?

A

國際能源署的數字是2050年的數字。這是一個遠景規劃的時間節點,也是其中的一個關鍵基準。這一數字的前提是成本持續下降、技術持續現代化。

實際上,我們看到的是一系列可能的結果。無論你關注高區間結果還是低區間結果,兩種情況都在催生一個全新的產業。

就節奏而言,我們當前看到的活動規模是以往數十年無法比擬的。這些公司在過去五年籌集的資金,遠遠超過了此前十年對地熱的投資,其毫無疑問正在加速。

這些小型開發商的優勢之一在于極具進取心、靈活且迅速。我們眼下就能看到有多口井正在鉆探當中。

換個角度說,歷史上一些規模最大的地熱能開發商累計產能也不過在100萬千瓦量級。而如今的新入局者計劃在短短數年內就達到這一規模,追趕速度之快令人矚目。


Q

哪些市場最為成熟,原因何在,其他地區又如何迎頭趕上?

A

美國就是一個在諸多方面非常獨特的市場。其首要優勢在于資源稟賦;其次是資本的可及性;再次是創業精神與思維模式。再輔以審批許可與營商便利度,便匯聚成一些極為有利的條件。

最后還需補充的一點,是產業生態。美國擁有令人驚嘆的產業生態,囊括了地熱落地所需的所有服務供應商與裝備門類。要素如此齊備且高度集聚于一地,使美國當之無愧地成為這一領域的領跑者。

盡管如此,我們也看到若干其他國家也正紛紛跟進,構建法律法規與政府激勵體系,扶持開發商,推動項目迅速落地、走向成熟。不少國家已就未來數年地熱發電的開發規模設定目標,向市場釋放出明確信號:地熱開發得到政府有力支撐,可加速推進。


Q

從技術角度看,為何當前發展地熱能恰逢其時?

A

若以十年前的口徑來概括地熱,那便是高風險、低回報。在上游環節,約有30%至40%的地熱井最終證明不具經濟性;另一方面,彼時的回報關乎公用事業電價,收益率最高也不過是較低的兩位數。而如今,這一格局已徹底改寫,核心在于經濟性:價格走高、技術精進,而眼下的回報率也更具競爭力。


Q

地熱能規模化需要具備哪些條件?

A

歷史上,大多數地熱開發規模相對較小。以石油和天然氣的標準衡量,不過十余口井;以電力標準衡量,僅為3萬到5萬千瓦。地熱規模化之所以受限,根源在于資源條件本身:高滲透性巖層中熱鹵水的分布區域與賦存體量,均十分有限且受制。

如今,以增強型地熱系統的最新進展來看,人們已能向分布廣泛得多的熱巖體鉆探。這同時也使不確定性大幅降低,整個開發模式因而更具可復制性。

業界正在采用的方法之一,是設計標準簇群,并配套一個標準開發模塊,包含確定數量的鉆井與特定規模的電功率轉換單元,隨后在已獲取的礦權面積內不斷復制推廣。

這種做法帶來多重效益。其一是成本:通過反復執行同一流程,不僅鉆井環節效率可大幅提升,設施建設同樣受益匪淺。其二是速度,其三則是有益于融資。

在上述因素的共同作用下,企業將有能力開發規模達10萬千瓦、50萬千瓦乃至100萬千瓦量級的項目。


Q

你認為地熱在不久的將來所面臨的最大障礙會是什么?

A

諸多要素正匯聚成形,但主要障礙仍在于能否獲得融資,這樣才能鉆探更多井、試驗并打磨更多技術構想,并更快地沿學習曲線推進。

在我看來,目前最重要的是節奏。需趁各方仍在博弈布局之際,推動運營商迅速推進、促進行業快速成熟,并積聚提速、普及與放大這一成功所需的動能。