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地热发电成全球能源行业新“风口”

来源: | 日期:2023-10-24 10:22:51 | 访问:次 | 字号:

9月15日,2023年世界地热大会在北京隆重开幕。此次大会的主题是“清洁地热 绿色地球”,全球地热资源领域政、产、学、研各方齐聚北京,共同推进世界地热产业发展。在“双碳”目标下,地热能因其清洁环保、稳定性好、可循环利用等优点成为当今能源界的“新宠”。全球地热发电产业发展前景广阔,地热发电被认为是地热资源国推动电力行业脱碳的重要抓手。美国、印尼、土耳其、肯尼亚、冰岛等国家的地热发电产业发展较快,处于全球领先地位。在条件成熟的情况下,我国能源企业可以通过收并购等商业模式,与地热资源丰富、双边关系和谐、电力需求大、地热发电支持政策多的国家,积极开展地热发电项目合作,快速打开海外地热发电市场。

地热发电产业迎来黄金时代

当前,“双碳”目标背景下的全球能源转型正处于历史的“十字路口”,世界能源格局加快重塑,气候变化、油价波动、地缘政治冲突、欧洲“气荒”等事件推动全球能源产业转型升级。绿色、低碳、高效、可再生是未来能源利用发展的必然趋势,也是世界各国合理应对气候变化、加强生态环境保护和保障能源安全的必然选择。地热能作为一种可再生的清洁新能源,受到前所未有的重视和热捧,迎来了发展的黄金机遇期,同时也给各大能源企业带来了新的发展契机。

地热能开发利用前景广阔

地热能来源于地球深处熔融岩浆和放射性物质的衰变,是一种可再生能源。据估算,地球内部的地热总量约等于全球煤炭总储量的1.7亿倍。每年从地表散失的地热能量,相当于燃烧150亿吨原油所产生的热量,可见地热能开发前景十分广阔。

从分布区域位置来看,全球地热带大致可分为环太平洋地热带、地中海—喜马拉雅地热带、红海—亚丁湾—东非裂谷地热带和大西洋中脊地热带。全球高温地热带分布在以上四大环球地热带,在板内等构造单元中分布有中低温地热资源。目前,全球已投入开发利用的高温地热田大部分位于环太平洋地热带。

全球地热发电能力有望达28吉瓦

疫情过后,各行各业正逐步回到正轨,但全球地热发电能力的总体增长仍处于较低水平。据地热能领域信息服务商ThinkGeoEnergy统计,2022年全球新增地热发电装机容量共计286兆瓦。截至2022年底,全球地热发电装机总容量达1.6万兆瓦。其中,美国地热发电装机容量居世界首位,为3794兆瓦,第二至第五位依次是印尼、菲律宾、土耳其和新西兰。地热发电装机排名前10的国家总地热发电装机容量在全球地热发电装机容量中的占比超过93%。

当前,地热能依然是一种“小众”非主流能源。但地热能具有独特的优势,业内普遍对其发展前景抱有很大期待。随着地热发电技术逐渐成熟,越来越多的国家将不断提高地热发电在其能源结构中的比重,包括阿根廷、澳大利亚、加拿大、厄瓜多尔、希腊、伊朗等。此外,东非裂谷地热带周边的一些非洲国家,如坦桑尼亚、卢旺达、乌干达和马拉维等国家正在进行地热勘探。未来15~20年,地热发电产业将会迎来更加广阔的发展空间,全球地热发电能力预计将达到28吉瓦。

地热发电门槛较高但具备独特优势

随着非化石能源发展步伐加快,可再生能源与化石能源之间不可避免会出现替代和竞争。

与风能、太阳能等相比,地热能不受季节、气候,以及昼夜更替等外部环境影响,是一种分布广、储量大、可再生的清洁环保能源。地热发电能量利用系数高,对环境影响相对较小,后期运行成本低。地热发电的机组利用率(容量因子)在0.7以上,约是光伏发电的5倍、风力发电的4倍。地热发电全生命周期的二氧化碳排放潜值均值为15克二氧化碳当量/千瓦时,小于风力发电15.4克二氧化碳当量/千瓦时和光伏发电46克二氧化碳当量/千瓦时的碳排放潜值。

与火力发电相比,地热发电在勘探初期投资成本大、风险高。此外,地热发电系统对于地热能的资源条件要求相对较高,对于井口出水的温度和出水量都有着较高要求,温度越高、出水量越大,建造地热发电站效率就会更高,发电能力就会更强。

整体来说,虽然地热发电装机总量还比不上太阳能发电和风力发电,但地热发电在地热资源丰富的局部地区可以发挥很大的作用。

地热发电可采取多样化商业模式

地热发电商业化运营须综合考虑影响成本的各类因素。与其他能源类型的发电站相比,影响地热发电厂投资运营成本及最终产品价格的因素更为复杂。其中,地热井钻采、管道铺设、电厂设备和回灌系统等耗费了地热发电系统的大部分投资成本。在开展地热项目前,开发商须仔细对这些影响投资运营的重要因素进行商业评估。

外国企业在地热资源国投资地热电站项目,可以采取新设项目公司的方式,以新设项目公司为法律主体,在资源国开展地热勘探、开发和发电业务。新设项目公司可由投资方及资源国共同持有,具体占股比例由各方共同商定。在商业模式方面,可以根据资源获取方式的不同,采用“投资+售电”或“购汽+售电”模式。后者风险较低,但收益率受供汽方蒸汽价格影响。

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