地热能是满足未来全球能源需求的可行且可持续的解决方案吗?


地热能的供应是无限的,而且几乎完全是绿色的。 世界需要这样的资源来实现可持续的未来并满足呈指数级增长的需求。 一种可再生能源并不能解决这个问题。 人类需要能够在不依赖化石燃料的情况下在建筑物中实现良好的温度平衡、空气质量和湿度控制的东西。

现在是时候弄清楚是什么使地热能成为提高世界生态意识和能源效率的潜在可行解决方案了。 毕竟,有整个星球需要供电和拯救。

地热能和能源需求之间的关系

地热发电厂从地下水源中提取热量,并将其以蒸汽的形式释放出来,蒸汽通过管道输送或驱动涡轮机发电。与其他可再生能源不同,地热不依赖太阳能,因此具有极高的可靠性。它可以为地球提供17亿年的能源,甚至比太阳的寿命还要长。地热发电厂的类型包括:

  • 闪蒸汽: 热水进入冷罐,将状态转变为蒸汽,驱动涡轮机和发电机。
  • 二进制: 它位于地热液体温度较低的地区。 工厂使用沸点高于通过热交换器加热的地热液体的补充二元流体。
  • 干蒸汽: 这种方法利用热液来转动涡轮机,并在使用后将其回收回地热储层。

地热能有潜力满足全球8.3%的电力需求,而这部分人口占全球总人口的17%。由于存在地热热点,一些国家甚至可以完全依靠地热能满足自身能源需求。世界各国正日益重视地热能,并提供类似于太阳能的政府激励措施,例如推广家用热泵,以促进地热能的普及应用。

到2050年,全球人口可能达到9.7亿,加上世界资源的数字化转型,所需的能源量可能是现在的两倍。如果更多的基础设施能够为从农场到热水浴缸等各种用途提供能源,那么地热能将满足未来的全球能源需求。

能源需求如何从地热能中受益

单凭地热能的能量密度就足以让地球决定利用它。在地表以下约10,000万米处,蕴藏着比石油和天然气密度高50,000万倍的能量。

具有生态意识和碳意识的精明基础设施发展将实现零排放并促进缓解气候危机。 想象一下,如果能源专业人士将所有化石燃料发电厂改造为地热,世界将会变得多么绿色。 这是可能的,而且可能是快速实施的最佳途径。

地热发电始终处于开启状态,提供极高的基本负荷能量。 甚至环保盟友也对发电量不一致的风电场的可靠性提出质疑。 

地热发电厂始终具有可靠的输出,其容量令人难以置信。 与太阳能或风能相比,它们更不容易受到环境压力,因此提供了更容易倡导的能源。

未来的电网将需要它。 随着电网从过时的技术向创新技术的适应和升级,地热可以通过管理能源分配来简化过渡。

未来前景和当前举措如何

大规模地热应用必须更加完善。专家们必须专注于改进和研究,使其成为绿色能源的理想典范。总体而言,地热过程必须更加经济高效。建造一座地热发电厂的成本约为5万美元,而家庭用户安装家用地热装置的成本可能在3,000美元到13,000美元之间。

其次是腐蚀问题。高浓度二氧化碳产生的碳酸会聚集在地热井和管道中,影响空气质量和湿度控制。腐蚀性矿物质的侵蚀会降低效率,并随着时间的推移导致维护问题。虽然存在耐腐蚀技术,但这些技术供应短缺,而且与世界满足能源需求所需的地热电站数量相比,其生产周期过长。预计到2025年,将钻探约500座地热电站。

双循环地热发电厂有助于解决水温较低或地壳条件不利于地热利用的地区的问题。增强型系统是人类必须探索的另一项创新,以最大限度地利用这种能源。人们将水注入地热储层所在的区域,从而创造新的地热潜力。建设更多此类发电厂将使人们意识到,正是专注和进步使得地热能摆脱了地域限制,并激励了全球范围内的类似举措,例如:

  • 世界银行全球地热发展计划
  • 全球地热联盟
  • 美国两党基础设施​​法和降低通货膨胀法
  • 欧盟地热能法律框架

地热能可以改善空气质量和湿度控制吗?

地热是最有效、最可靠的可再生能源之一。 基础设施正在适应微创,城市正在研究其管道系统和涡轮机以连接更多清洁能源。 

地热能改善碳足迹、能源弹性、空气质量和湿度控制,同时始终保持照明。 它本身是可行的,但世界需要无数的绿色能源解决方案来建立强大、稳定的电网。