我们脚下的能源:凸显地热发电的未来

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，这与我们通过积极改变追求更美好世界的承诺一致。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将其写入法律，从而为清洁能源计划的发展和投资分配大量资金和资源。

全球越来越关注减少温室气体排放。为了支持这一举措，能源部门继续投资可再生能源发电的基础设施。目前，地热发电只占美国能源消费总量的一小部分，如图1所示。

图1: 2020年，按能源来源分类的美国一次能源消费量^（2）

在投资清洁能源计划和项目的同时，该国正专注于增加可再生能源组合和发电能力。地热能产生的电力将在未来的可再生能源中发挥重要作用。美国立法为展示一种或多种清洁能源技术(包括地热)的项目拨款5亿多美元。能源生产者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鼓励。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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就像大多数(如果不是全部的话)可再生能源一样，选址和场地条件是决定潜在能源的可行性和盈利能力的关键因素。选择地热发电厂的选址是一个热门话题——毫不夸张地说。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接近高温储层，随着钻井和地下压裂技术的进步，越来越多的储层可用于地热发电作业。

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利用深度钻井和压裂技术来创造地下热交换器。在钻入深度后，高压流体被泵入储层以打破岩石基质，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破裂的岩石中，由热岩石加热。热水以蒸汽的形式返回地面，用于驱动涡轮机发电。

流体解决方案

在美国的大多数地区，目前没有高温蓄水池，电力生产商可以选择完成一个双循环发电厂。双循环地热发电厂通常利用中度加热的地热流体(盐水)和沸点低得多的二次流体(通常是丙烷、丁烷或戊烷)⁴．双循环发电厂运行在一个闭环循环中，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电厂进行比较。美国能源情报署(US Energy Information Administration)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

电力生产者将利用地热源热量作为可靠的发电手段，在新的政府激励措施加上技术的进步、适当的规划和项目参与下，地热部门可望在不久的将来大幅度增长。

能源部门将很快看到更多的地热发电厂进入开发和建设阶段。哈奇目前正在与加州的地热能源生产商合作，并竞相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电厂，该电厂将与锂提取设施整合在一起。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，结合了丰富的工程和商业知识，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“授权为联邦援助公路、公路安全项目和过境项目及其他目的提供资金的法案。”

2美国能源情报署，每月能源回顾表1.3和10.1,2021年4月，初步数据

国家可再生能源实验室(NREL)，地图，地热探勘者，《深度2000米的预估温度》，已于2021年10月26日登陆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，新一代资源的均衡成本《2021年能源展望》2021年2月