新的钻井方法和先进的技术从地球地下提取热量有望使地热能在发电市场上成为有竞争力的参与者，相信来自美国的科学家。这将很快发生，在几年内。预测称，到2027年，利用地球内部热量发电的成本将与今天的“玫瑰”电力的成本相当。

谷歌地热发电厂。图片来源： 谷歌

斯坦福大学能源与工程教授、行业领导者 Roland Horne 介绍了关于地热能 （EGS） 未来的报告。他首先说，从历史上看，地热能的获取完全与地理因素有关。传统的地热发电厂需要热的、可渗透的岩石和大量的地体，这在日本、新西兰、菲律宾、肯尼亚、萨尔瓦多、冰岛和美国西部等最近火山的地方很常见。

但那已经是过去了。在过去的 50 年里，石油工人发明的钻探和压裂方法为地球大部分地区（而不仅仅是火山附近）提供了获取地下热量的可能性。到目前为止，只有少数公司使用了这些新技术，但它们具有大规模发电的巨大潜力。今天，在全球范围内，地热能的份额仍然不到半个百分点。太阳能和风能的份额高出 25 倍以上，在可预见的未来可以纠正。

为了获得地下水的热量，应使用专为页岩气生产而设计的钻探技术，包括水平钻井和水力压裂。通过在高压下将流体泵入井中，石油工人会扩大岩石中现有的裂缝并产生新的裂缝，因此石油和其他液体会流入地表。在性能改进的地热系统中，液体只是来自天然地下储层的热水。

其他采用的方法包括从同一地点钻多口井，以提高效率并降低成本。事实证明，可以有效穿过坚硬岩石的人造金刚石钻头也至关重要，它可以在几周而不是几个月内完成新地热井的建设。“钻探的加速对 EGS 的整体经济性产生了巨大影响，”这位科学家解释说。

根据计算，到 2027 年，更高的钻探速度可能会使地热系统与美国大部分地区的“地面”发电系统竞争，后者目前的每兆瓦时约为 80 美元。

在目前约 5% 的电力来自地热来源的加利福尼亚州，作者估计，在 EGS 的帮助下，到 2045 年，地热容量可以增加 10 倍，达到 40 GW，取代化石燃料作为基础发电。通过这种方式，EGS 将补充风能和太阳能等不稳定的可再生能源，并提高无碳能源系统的稳定性。

但有一点必须考虑。与用于石油和天然气生产的水力压裂一样，破碎深层岩石以进入地热储层会引起地震。为了降低灾害风险，教授建议不要在地震风险高且地壳有断层的地方钻孔。您还应该谨慎钻探，每次地震事件超过一定水平时都停止工作。如果晃动不强烈，则不能停止工作。

避免钻井现场发生地震的另一种方法是轻轻注入水以进行水力压裂——不是在高压下，而是要弱得多。“逐渐注入液体而不是使用加压头可以显着降低诱发地震活动的风险和程度，”霍恩说。

这位科学家和他的同事希望这项新研究能够激励进一步研究和开发 EGS 作为一种可持续和可靠的能源。“EGS 有可能成为清洁能源生产的游戏规则改变者，不仅在加利福尼亚，而且在整个美国和世界各地，”Horn 说。“安全利用地球内部的热量会对我们未来的能源产生重大影响。”