美國能源部 2019 年發(fā)表的最新報告《地熱愿景:駕馭我們腳下的熱能》(GeoVision: Harnessing the Heat Beneath Our Feet),對地熱發(fā)展表達高度重視,能源部表示地熱是幾乎取之不盡,身為可再生能源,既能隨時可用可以充任基載,又能隨時依需求彈性發(fā)電,而且地熱資源遍布美國 50 州,是美國用電與冷暖空調(diào)的絕佳資源,更有助于提升美國的能源多樣性,以提升能源安全。
《地熱愿景》 認為地熱是「美國尚未汲取的巨大能源蘊藏」,過去因為技術(shù)因素,地質(zhì)資料的缺乏,以及行政阻礙,例如土地取得等相關(guān)問題,嚴重妨礙了美國的地熱發(fā)展,若開始積極解決這些問題,美國地熱發(fā)展速度將遠遠快于如今程度。其中,增強型地熱系統(tǒng)(Enhance Geothermal System,EGS)技術(shù)將是關(guān)鍵,增強型地熱系統(tǒng)指當?shù)責豳Y源本身沒有相對應(yīng)的蒸氣或熱水可供利用,由地面上從注水景注冷水進入乾熱巖層,加熱后,再由生產(chǎn)井抽出熱水或蒸氣來發(fā)電,可大為擴展地熱發(fā)電應(yīng)用範圍。
報告中指出,科技進步降低成本也擴大地熱發(fā)電應(yīng)用的地理區(qū)位,探勘技術(shù)與管理技術(shù)的進展,都將大幅降低地熱發(fā)展的成本與風險,在此情況下,到 2050 年,美國地熱發(fā)電將比今日的規(guī)模增加將盡 26 倍,總發(fā)電容量達 60 吉瓦(gigawatt),佔屆時美國總安裝發(fā)電容量的 3.7%,實際發(fā)電量則將占美國全年總發(fā)電量的 8.5% 之多。
除了技術(shù)方面的突破,其實各國地熱發(fā)展的最大障礙往往是法規(guī),土地取得與許可往往被劃為與其他對環(huán)境破壞較大產(chǎn)業(yè)一樣,甚至更復雜的審查流程,曠日廢時,造成行政成本激增。報告發(fā)現(xiàn),美國對地熱的審查規(guī)範,如果能降到跟油氣產(chǎn)業(yè)一致即可,就能大為降低地熱開發(fā)成本,并促進開發(fā)許多新資源。報告認為,即使不論科技的進步,光是最佳化審查流程,就足以讓美國地熱發(fā)電規(guī)模從當前的 6 吉瓦,至 2050 年超過倍增到 13 吉瓦,可見相關(guān)法規(guī)阻礙有多大。
除發(fā)電外,地熱還有直接使用為熱水與暖氣熱能來源,以及透過熱泵成為空調(diào)能源來源的利用方式,直接使用部分,2017 年美國有 21 處直接使用地熱的設(shè)施,供應(yīng) 4,500 萬戶。地熱冷暖空調(diào)方面,目前全美相關(guān)應(yīng)用規(guī)模大約 16.8 吉瓦,相當于供應(yīng) 200 萬家戶,《地熱愿景》認為若能徹底發(fā)揮技術(shù)發(fā)展以及美國地熱資源的潛力,可望將規(guī)模擴大為 14 倍,供應(yīng) 2,800 萬家戶,在 2050 年占美國住宅空調(diào)市場 23%。
若美國能實現(xiàn)這些愿景,至 2050 年在電力部門將可減少二氧化碳排放 5.16 億公噸,冷暖空調(diào)部門將可減少 12.81 億公噸,總計減少的二氧化碳排放量將相當于減少 2,600 萬輛燃油汽車。
在太陽能與風能的快速發(fā)展下,地熱顯得相當邊緣化,但如今不僅技術(shù)進步讓地熱發(fā)展重新出發(fā),美國政府對地熱的重視程度也提升,積極推動將國內(nèi)地熱資源,轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定又能彈性取用,能源自給的無碳能源,而頁巖油氣革命引領(lǐng)的地質(zhì)探勘鉆掘技術(shù)大爆發(fā),也為地熱打下了良好的基礎(chǔ),若一切如美國能源部的預測,地熱很快將會是人類對抗全球暖化的重要手段之一。