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这是一个有趣的事实:世界上最深的人造坑距地面15公里。他们在第15公里处停止钻探,因为孔底太热了。欢迎使用地热能,这是大多数宗教将地狱描述为地下深处的原因,也是我们可能成功为地球构建清洁能源未来而又不将其变成迪斯科球迪斯科球的原因。
简而言之,地热能就是热量。行星地幔中放射性元素衰变产生的热量。热量转化成的能量惊人。据关注科学家联盟称,地球表面以下33,000英尺处的能量比世界上所有石油和天然气可生产的能量多50,000倍。可以利用这种能量并将其用于加热和发电。
当然,从司钻的角度来看,33,000英尺(等于10公里)并不是一个很小的钻孔距离。然而,并非没有可能,因为80年代的那些工程师展示了他们的15公里洞。我们只需要开发钻井技术。
地热能的问题,或者说是将其转化为主流能源的障碍,在于世界各地并非都可以平等地利用地幔的所有热量。在某些地方,例如冰岛和新西兰,热量更接近地表,因此取放和使用起来更容易,更重要的是更便宜。
然而,在其他地方,热量被困在地下深处。这确实不是一件坏事:所谓的地热能热点位于构造活动活跃的地方,这意味着地震更加频繁,而地壳更薄。
然而,关于地热能的伟大之处在于它无处不在,而不仅仅是在热点地区。没错,热点温度最高,一些天然间歇泉达到200摄氏度甚至更高。但是,地热能也可以在较低温度下用于直接加热。
冰岛人民就是这样做的。北方小国的大部分供热需求都由其地热资源满足。其他人也遵循该示例。就在本周,中国启动了地热供暖系统,有望满足西安交通大学创新中心多达35,000人的供热需求。这样,地热能还将消除每年释放的68,000吨二氧化碳。
中国的地热系统将热量从仅两到三公里的深度吸收到地下,温度达到70至120摄氏度。但是,现代技术的伟大之处在于,我们可以从更浅的深度利用热量。
这就是法国公用事业公司Engie的一个部门在巴黎附近所做的事情。它正在钻一个2.3公里的孔,以挖掘温度高于70摄氏度的地下水。这些水将被收集到管道系统中,并在返回地下蓄水池之前用于加热该地区的家庭。每年消除的二氧化碳量约为25,000吨。
地热趋势肯定正在流行。芬兰是另一个正在考虑利用地球的自然热量进行供暖和可能的发电的国家。它尚未发现它是否具有可以经济开采的地热资源,但它正在努力。
德国也正在开发其地热潜力,鉴于该国雄心勃勃的碳中和目标,这并不奇怪。它已经在巴伐利亚州拥有一个地热供热和发电厂,并且计划在2040年之前大幅度提高这种能力,那时巴伐利亚州希望完全实现碳中和。
土耳其是另一个例子。该国的地热发电能力超过1.3吉瓦,随着能源需求的增长,土耳其计划在2025年将其提高到7吉瓦,土耳其也不想停留在化石燃料的车辙中,特别是因为其使用的许多石油和天然气都是进口的。
例子比比皆是。世界似乎正在意识到地热能的潜力,而且地热能并不一定需要非常昂贵。美国也不例外。
本月初,得克萨斯大学宣布了一项名为地热创业组织的地热能倡议,该组织的目标是将德克萨斯州转变为地热所有事物的国家枢纽。
这很合适。毕竟,该国的石油中心地带具有相关的专门知识。作为该计划的领导者,来自UTs Cockrell学校创新中心的Bob Metcalfe和Jamie Beard表示:“石油,天然气行业最擅长的是钻探复杂的高温井。可以利用现有技术与旨在降低钻井成本的新创新相结合,在世界任何地方进行地热能钻井。地热基本负荷可在十年内完成。”
基本负载是神奇的词。基本负载是电网要完成其工作所需要的可靠,恒定的功率流。没有坚实的储能设施,太阳能和风能就缺乏它。然而,地热能一直在流动。全部都是捕获它并将其用于供暖和发电的问题。
这并非没有问题,其中最主要的问题是钻井引起的地震活动增加,这使投资者对将资金投入此类项目持谨慎态度。另一个问题是高昂的前期成本,但是随着技术的进步,石油和天然气的钻探比以前便宜了很多,但随着时间的推移,这些成本自然会下降。
地热能有一个未来,如果我们决定给予它应有的重视,它可能是光明的。
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