地熱能是滿足未來全球能源需求的可行且可持續的解決方案嗎?


地熱能的供應是無限的,而且幾乎完全是綠色的。 世界需要這樣的資源來實現可持續的未來並滿足呈指數級增長的需求。 一種可再生能源並不能解決這個問題。 人類需要能夠在不依賴化石燃料的情況下在建築物中實現良好的溫度平衡、空氣質量和濕度控制的東西。

現在是時候弄清楚是什麼使地熱能成為提高世界生態意識和能源效率的潛在可行解決方案了。 畢竟,有整個星球需要供電和拯救。

地熱能和能源需求之間的關係

地熱發電廠從地下水源中提取熱量,並將其以蒸汽的形式釋放出來,蒸汽通過管道輸送或驅動渦輪機發電。與其他再生能源不同,地熱不依賴太陽能,因此具有極高的可靠性。它可以為地球提供17億年的能源,甚至比太陽的壽命還要長。地熱發電廠的類型包括:

  • 閃蒸汽: 熱水進入冷罐,將狀態轉變為蒸汽,驅動渦輪機和發電機。
  • 二進制: 它位於地熱液體溫度較低的地區。 工廠使用沸點高於通過熱交換器加熱的地熱液體的補充二元流體。
  • 乾蒸汽: 這種方法利用熱液來轉動渦輪機,並在使用後將其回收回地熱儲層。

地熱能有潛力滿足全球8.3%的電力需求,而這部分人口占全球總人口的17%。由於存在地熱熱點,有些國家甚至可以完全依賴地熱能滿足自身能源需求。世界各國正日益重視地熱能,並提供類似太陽能的政府激勵措施,例如推廣家用熱泵,以促進地熱能的普及應用。

到2050年,全球人口可能達到9.7億,加上世界資源的數位轉型,所需的能源量可能是現在的兩倍。如果更多的基礎設施能夠為從農場到熱水浴缸等各種用途提供能源,那麼地熱能將滿足未來的全球能源需求。

能源需求如何從地熱能中受益

單憑地熱能的能量密度就足以讓地球決定利用它。在地表下約10,000萬公尺處,蘊藏著比石油和天然氣密度高出50,000萬倍的能量。

具有生態意識和碳意識的精明基礎設施發展將實現零排放並促進緩解氣候危機。 想像一下,如果能源專業人士將所有化石燃料發電廠改造為地熱,世界將會變得多麼綠色。 這是可能的,而且可能是快速實施的最佳途徑。

地熱發電始終處於開啟狀態,提供極高的基本負荷能量。 甚至環保盟友也對發電量不一致的風電場的可靠性提出質疑。 

地熱發電廠始終具有可靠的輸出,其容量令人難以置信。 與太陽能或風能相比,它們更不容易受到環境壓力,因此提供了更容易倡導的能源。

未來的電網將需要它。 隨著電網從過時的技術向創新技術的適應和升級,地熱可以通過管理能源分配來簡化過渡。

未來前景和當前舉措如何

大規模地熱應用必須更加完善。專家必須專注於改進和研究,使其成為綠色能源的理想典範。整體而言,地熱過程必須更加經濟高效。建造一座地熱發電廠的成本約為5萬美元,而家庭用戶安裝家用地熱裝置的成本可能在3,000美元到13,000美元之間。

其次是腐蝕問題。高濃度二氧化碳產生的碳酸會聚集在地熱井和管道中,影響空氣品質和濕度控制。腐蝕性礦物質的侵蝕會降低效率,並隨著時間的推移導致維護問題。雖然存在耐腐蝕技術,但這些技術供應短缺,而且與世界滿足能源需求所需的地熱電站數量相比,其生產週期過長。預計2025年,將鑽探約500座地熱電站。

雙循環地熱發電廠有助於解決水溫較低或地殼條件不利於地熱利用的地區的問題。增強型系統是人類必須探索的另一項創新,以最大限度地利用這種能源。人們將水注入地熱儲層所在的區域,從而創造新的地熱潛力。建造更多此類發電廠將使人們意識到,正是專注和進步使得地熱能擺脫了地域限制,並激勵了全球範圍內的類似舉措,例如:

  • 世界銀行全球地熱發展計劃
  • 全球地熱聯盟
  • 美國兩黨基礎設施​​法和降低通貨膨脹法
  • 歐盟地熱能法律框架

地熱能可以改善空氣質量和濕度控制嗎?

地熱是最有效、最可靠的可再生能源之一。 基礎設施正在適應微創,城市正在研究其管道系統和渦輪機,以連接更多的清潔能源。 

地熱能改善碳足跡、能源彈性、空氣質量和濕度控制,同時始終保持照明。 它本身是可行的,但世界需要無數的綠色能源解決方案來建立強大、穩定的電網。