海底火山成为地热能源的新前沿
要点速览
- •Endurance Energy将于9月在俄勒冈州近海海底放置一台100千瓦的地热发电机组。
- •该试点项目将测试温度高达750华氏度的热液喷口热量能否生产全天候、无排放的电力。
- •该项目是第五个同类项目,旨在在任何更大规模部署之前证明海底运行的可靠性。
- •地热能因其可提供稳定的基荷电力并获得两党广泛支持而日益受到关注。
- •文章指出,地热能可帮助满足不断增长的数据中心电力需求,而海上项目仍比陆上项目成本更高、技术难度更大。

西雅图一家初创公司正试图通过利用海底火山的热量来变革地热能源。今年9月,一台100千瓦的地热发电机组将被部署到俄勒冈州近海的海底,那里的一处热液喷口喷出的温度高达750华氏度。这一试点项目是第五个同类项目,将继续测试将这种热量转化为具有商业竞争力、全天候且完全无排放的电力的可行性。以电厂标准衡量,100千瓦的规模并不大——大约只够几十户家庭用电——但该试点旨在证明海底设备能够可靠运行,这是任何更大规模部署的前提条件。
该项目背后的公司Endurance Energy的团队相信,这项技术有朝一日可以可持续地为整座城市供电。“解决清洁电力问题是产生重大且可扩展影响的一种途径,”创始人兼首席执行官Andrew Redd在最近被GeekWire引用的讲话中表示。“这是人类生活的基本需求——人们需要电力。”
近年来,地热能因其提供基荷清洁电力的潜力而受到越来越多的关注。与风能和太阳能不同,地热能既不具波动性也不具间歇性,这意味着它可以在一天中的任何时间发电,并使输出与需求相匹配。它还是为数不多持续获得两党广泛支持的清洁能源之一,这使其对投资者具有特别的吸引力——在当前的政策环境下,这些投资者原本可能对清洁能源投资组合望而却步。
挑战在于,从历史上看,地热能只在少数罕见的地理区域才具有可行性,即地核热量逸出地表的地方,例如间歇泉——或者水下火山,前提是能够成功在那里安装发电机组。海底喷口是已知温度最高的地热资源之一,其喷出的流体温度高于为大多数传统陆地地热电厂供热的热储,这既使其具有吸引力,也使其开发难度很大。这一概念并非新鲜事物:全球各地的公司和研究人员多年来一直在研究这种可能性。但新一轮的兴趣和投资热潮可能会推动这项技术从科学探索跨入商业现实。
其他新兴地热技术正将注意力从天然热液喷口转向人工制造热源。虽然海底火山有朝一日可能为沿海城市提供关键的清洁能源资源,但其效用受到地理限制。然而,近年来,借鉴自化石燃料行业的先进钻探技术使地热公司得以向地球深处钻探,在地球表面几乎任何地方利用从地核辐射出的热量。这些“增强型地热”项目已迅速成为地热能源的新面貌,不过要实现商业竞争力,它们仍有很长的路要走。
在几乎所有情况下,水下地热开发的成本都将高于陆上开发。这些成本反映了实实在在的工程障碍:具有腐蚀性的海水、深处的巨大压力,以及需要通过海底电缆将电力输送回岸上。不过,海洋项目凭借其偏远的位置确实具有某些优势。土地竞争和“邻避”心态已成为美国清洁能源项目的一大瓶颈,因此在视线之外的海上建设项目可能大大有利于项目获得批准。
水下地热能和增强型地热能均仍处于早期开发阶段,但它们已站在大幅增长的边缘。虽然地热在美国仍是一个新兴产业——目前其供应的电力占美国总发电量的比例远低于1%,且绝大部分装机容量集中在加利福尼亚州和内华达州——但其优势和潜在的可扩展性对公共和私营部门的吸引力都在不断增强。联邦政府为地热项目提供了重大支持,以此作为在不依赖国际供应链的情况下实现国内能源结构多样化的途径。美国能源部估计,到本世纪中叶,增强型地热技术可以为全美6500万户家庭供电,并且该部门还另行设定了到2035年将增强型地热电力成本降低90%的目标。
在大型科技企业的带动下,私营部门也在关注地热以满足自身的能源需求;例如,Google已经签署了一项协议,从一个位于内华达州的增强型地热项目购买电力。人工智能热潮推动的能源需求预测大幅攀升,正在提振来自华尔街尤其是硅谷的投资。总部位于纽约的研究机构和智库Rhodium Group最近的一份报告发现,如果该行业得到快速的规模化扩张,仅地热能一项最早在2030年代初就可以满足数据中心能源需求预期增长的多达64%。
本文由Charles Kennedy为Oilprice.com撰写