近年來,地熱能憑藉其清潔、穩定、分佈廣泛等特性,在各國能源戰略中的地位愈發重要,成為推動能源轉型、應對氣候變化和保障能源安全的重要力量。據美國能源部分析顯示,到2050年,美國地熱發電容量可能達到150千兆瓦,而在全球範圍內,新一代地熱發電裝機容量將超過800千兆瓦,約佔總發電量的15%。
但目前地熱能開發仍面臨成本高、技術難度大、市場機制不健全、政策法規不完善等缺點。近期美國智庫卡內基基金會發佈研究報告,認為當前地熱能發展尚不成熟,這恰恰是美國實現“彎道超車”的關鍵賽道。美國可以利用增強型地熱系統(EGS),在未來十年內將地熱能降至80美元/兆瓦時,2035年降至50美元/兆瓦時,或可利用先進地熱系統(AGS)在符合條件的區域將價格降至最低64美元/兆瓦時。目前,美國空軍、陸軍、海軍也在不同程度上與美國地熱能技術公司合作。
報告認為,在美國國防部支援下,相關技術的成熟度將會大幅提升,其全球化應用前景也指日可待。報告考察了全球地熱能資源分佈與國家環境,將具備良好投資潛力的國家視為普及美國地熱能技術的有力合作對象,這些國家包括加拿大、法國、德國、墨西哥、肯尼亞、坦尚尼亞、衣索比亞、沙烏地阿拉伯、印尼、菲律賓、日本、印度、越南等。
報告基於美方立場,建議美國加強地熱能海外投資戰略,推進地熱外交,將地熱能納入現有雙邊和多邊能源、經濟及安全合作框架之中,以幫助美國實現新一代地熱發電裝機全球規模化應用。為便於國內各界知己知彼、把握形勢之變,歐亞系統科學研究會特編譯此文,供讀者閱讀參考。文章僅代表作者本文觀點。
地熱能已成為僅次於太陽能的可再生能源,相關的商業項目正在穩步推進,成本也顯著降低。與此同時,地熱能與石油行業之間正在形成新的協同效應,為傳統能源企業提供了一種新型可持續能源解決方案。
本文概述了與此相關的一系列新興技術,並分析了那些國家適合系統性地開發地熱能資源。除德國、印度尼西亞、肯尼亞、墨西哥和土耳其等傳統地熱開發強國及高潛力國家外,本研究還指出,馬來西亞、沙烏地阿拉伯、坦尚尼亞和阿根廷等國家具備長期發展潛力。
從一個多世紀之前,人類就開始利用地熱資源驅動渦輪機。截至2022年底,在全球範圍內,六大洲的30個國家已經實裝了約16千兆瓦的地熱發電容量,佔全球電力結構的約0.34%。該技術最早於1904年在義大利投入使用,並在二戰戰後迅速推廣至美國、紐西蘭和日本。20世紀70年代石油危機期間,冰島開始大力開發地熱資源,以應對能源危機及其對宏觀經濟造成的影響。至20世紀80年代初,地熱技術開始向全球南方國家擴散,其中包括墨西哥、菲律賓、土耳其。不過,最令人矚目的當屬肯尼亞,該國是當今地熱發展的典範國家。肯尼亞對地熱能的開發利用是本文所關注的一個典型案例,其所依賴的技術知識在很大程度上是從冰島轉移來的。自20世紀70年代末以來,在聯合國的支援下,冰島的有關機構開始向肯尼亞提供一系列培訓、現場支援與地圖繪製服務,前後歷時數十年之久。
自20世紀90年代以來,天然氣價格有所下滑,同時風能、太陽能等可再生能源在新增裝機容量方面也超越了地熱能。在紐西蘭和美國等飽和市場,地熱能領域的發展已停滯數十年。然而,這其中也有例外。中美洲的哥斯大黎加、薩爾瓦多和宏都拉斯自2000年以來在地熱能裝機容量方面取得了長足的進步。過去十年,全球地熱能發電裝機容量的增長主要依靠三個國家的貢獻:印度尼西亞、肯尼亞和土耳其(見圖1)。這些國家通過各種政策手段,幫助國內產業加速發展。
(一)乾熱岩
長期以來,研究人員一直都在探索新型地熱鑽井技術,試圖繞過難以開採的水熱資源,直接利用地熱能。20世紀70年代,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究人員開始研究“乾熱岩”,這種資源如其名所示,雖蘊含大量熱能,但缺乏相應的流體將其匯出。這一系列早期實驗旨在利用裂縫打造人工儲能層,如今,這一技術被稱為增強型地熱系統(EGS)(見圖2)。到20世紀80年代,法國和日本的研究人員也嘗試通過裂縫技術在乾熱岩中建立人工儲能層,但均未成功。這些早期實驗因所需的技術過於複雜而宣告失敗。21世紀初,韓國和瑞士的研究人員嘗試進一步推進裂縫技術,但引發了地震活動,自此之後,相關的研究活動基本上宣告停止。然而,到了2010年代,美國政府重新恢復了對這項技術的支援。美國政府不僅給予了撥款支援,還將一部分公共土地用作鑽探試驗場,在其支援之下,研究人員借助美國頁岩革命所積累的經驗,解決了EGS在鑽井和維持儲能層流量方面的部分技術難題。在同一時期,解決乾熱岩挑戰的另一種方案開始逐步成型:通過閉環系統循環地熱能,進而無需從外部引入水源。這種設計被稱為先進地熱系統(AGS)或閉環系統,於2010年代末開始普及,並迅速進入市場。
儘管EGS和閉環地熱是下一代地熱技術的核心方法,但研究人員也在同時探索其他可能的方案。例如,部分研究人員選擇將重點放在沉積盆地之上,這類地層的滲透性優於傳統EGS所關注的開裂地層,其中可能蘊含著豐富的資源,其開發方式大機率也與現有的水熱系統更為相似。還有一部分研究人員正在尋找溫度超過375攝氏度的熱源,以推進超高溫岩(SHR)項目。此類資源可將水轉化為超臨界狀態,理論上單口井發電量可達傳統地熱的十倍。但SHR項目仍處於研發初期階段。雖然部分超臨界資源因特殊地質構造靠近地表,但絕大多數此類資源都位於地底深處,無法通過現有的石油和天然氣鑽井技術獲取。SHR項目還面臨著其他方面的技術挑戰,如用於封井並承受極高溫度的材料,以及保持儲層持續產熱的刺激技術。
EGS和閉環系統處於大致相同的商業化階段,首座示範設施計畫於2026年前投入營運。不過,EGS在美國獲得了更多政策層面的支援,而且有大量的研究人員致力於降低其營運成本。儘管下一代地熱能發電設施很難在2030年代之前將成本降至與陸上風能或太陽能齊平的階段,但必須強調的是,EGS和閉環系統能夠帶來體系性的優勢,它們是全天候運行、可隨需求變化靈活調度的電源。目前,EGS的成本在每兆瓦時約$100至$240之間,與新建核電成本相當。然而,近期有分析人士指出,EGS有望在2020年代末將成本降至每兆瓦時$80,並於2035年進一步降至$50。若果真如此,那麼EGS的發電成本將與火電相當,並介於陸上風電與海上風電之間(見圖3)。部分研究指出,地熱能資源擁有極高的發展潛力。
據估算,在地熱資源較易得到利用的地區,閉環系統的營運成本為每兆瓦時$105,而在地熱資源質量較低的地區,成本可能高達每兆瓦時$321。這背後的主要原因在於鑽井成本不同。不過,一旦相關技術實現突破,閉環地熱能的成本就有望降至每兆瓦時$64至$160。可以說,閉環系統的市場前景仍值得期待,尤其是在區域供熱(通過集中熱源向周邊地區供熱)這一領域,因其無需渦輪機參與,可將項目成本降低約30%至50%。這是因為在區域供熱領域,通過發電進行供熱的效率約為20%,而直接供熱的效率可高達90%。
除成本外,閉環地熱技術的進步還能帶來其他方面的好處,例如,相關的鑽井技術可擴展到其他領域當中,此外,這項技術對水資源的影響也相對較小。部分國家(尤其是歐洲國家)因EGS的高耗水量而對這一技術持牴觸態度,而這為閉環系統提供了良好的發展機遇。同樣,EGS技術所要求的地熱資源並非普遍存在,其對當地的地質條件有特殊要求。若想在全球範圍內發展地熱資源,就需要利用閉環系統作為補充。此外,閉環地熱能是唯一一種無需大量用水即可發電的清潔穩定能源(見圖4,需特別指出的是,儘管EGS技術確實需要大量用水,但行業資料顯示,其用水量遠低於核能和天然氣等其他熱能發電方式)。隨著時間的推移,部分缺水地區能夠更為清晰地認識到閉環系統在耗水方面的優勢所在。
(二)鑽探技術突破帶來的規模化發展
美國能源部的分析指出,僅美國境內的下一代乾熱岩地熱能發電潛力就可能達到5500千兆瓦,幾乎是現有水熱系統的140倍。在相關技術的成本降至合理水平的情況下,到2050年,美國下一代地熱發電裝機容量至少可達到90千兆瓦,若其他因素配合得當,這一數字可能超過300千兆瓦。國際能源署的後續分析顯示,到2050年時,美國地熱發電容量可能達到150千兆瓦,而在全球範圍內,新一代地熱發電裝機容量將超過800千兆瓦,佔總發電量的約15%。
目前,地熱能行業仍屬於小眾領域,與天然氣、太陽能和風能等兆瓦級巨頭相比規模較小。2000年至2029年間,地熱發電年裝機容量維持在300兆瓦左右,但到2030年至2050年間,這一數字將激增至原來的100至200倍(見圖5)。
地熱技術的發展主要集中在北美,但其在全球範圍內都擁有巨大的發展潛力(見圖6)。北美——尤其是美國西部地區——是下一代地熱商業化的理想地區,因為這一地區擁有豐富的乾熱岩資源、成熟的地熱和鑽井產業、在頁岩氣生產中積累下來的複雜鑽井技術專長以及充滿活力的初創企業文化和風險投資生態系統。資料中心帶來的電力需求激增以及大型科技公司對下一代地熱技術的興趣進一步強化了這一趨勢。全球首個商業規模的EGS設施就位於猶他州,加州和新墨西哥州也正在開發閉環系統。美國一些地區的空軍、陸軍、海軍已與幾乎所有美國的下一代地熱公司簽訂了合同,共同在在位於德州和加州的軍事基地開發相關技術,俄勒岡州和內華達州的一些早期開發項目也已啟動。
下一代地熱能將成為北美地區可行的低碳能源來源,同時相關技術還可以出口到全球各個地區。部分北美企業已開始在海外開發項目:全球首座商業規模閉環設施將於明年在德國投入營運,日本、肯尼亞、菲律賓和羅馬尼亞等國的早期下一代地熱項目正處於可行性研究階段。
本文將所分析的國家分為三類。第一梯隊國家要麼是利用地熱發電的傳統國家,要麼是已開始安裝地熱發電裝置的國家,其中包括智利、印度尼西亞、肯尼亞、墨西哥、菲律賓和土耳其。這些國家很可能是地熱領域的最佳市場,因為它們具備現有產業、地下資源資料和現有政策框架的優勢。第二梯隊國家是指那些先前沒有利用地熱進行發電(儘管部分國家可能正在準備建設首座地熱發電廠)但具備相關政策和市場指標,未來有望成為優質投資對象的國家。最後,潛力國家指那些資源豐富,但缺乏相關政策框架的國家,如果其能建立有效的政策支援機制和監管模式,相關潛力就有望得到發展。
(一)拉丁美洲
在拉丁美洲,墨西哥是短期內最具潛力的國家,智利和哥倫比亞是中期考慮對象,阿根廷和巴西則具備長期發展潛力。儘管除墨西哥及部分中美洲和南美國家外,拉丁美洲目前地熱發電量有限,但這一未開發資源有望成為區域能源安全、脫碳處理程序及國家能源巨頭建構轉型戰略的重要助力。
1.墨西哥
墨西哥正迎來地熱能源復興的黃金時期。卓越的乾熱岩資源與現有地熱產業及監管框架的結合,加上工業和資料需求帶來的電力需求增長,使得墨西哥的地熱資源發展潛力巨大。此外,墨西哥約70%的天然氣依賴進口,天然氣發電佔電力結構的60%。因此,從能源安全形度而言,墨西哥官方有極大的動力重新投資地熱能。儘管墨西哥在過去十年間未新建地熱發電項目,但其擁有約1000兆瓦裝機容量的傳統地熱產業。近年來,該國電力市場日益呈現出國家主導的特徵,這意味著國有電力公司聯邦電力委員會將在地熱發電項目中扮演關鍵角色(儘管目前尚無跡象表明該國龐大的國有石油巨頭墨西哥國家石油公司將參與地熱開發項目)。
墨西哥的地熱資源恰好分佈在經濟活動集聚的理想區域。基於資源潛力、現有輸電設施接入條件及需求側發展情況,墨西哥境內適合發展下一代地熱項目的核心區域包括東北部的蒙特雷、西北部的蒂華納,以及墨西哥中部的一系列樞紐城市。2025年,墨西哥總統克勞迪婭·謝恩巴姆公佈了新的能源法,其中包括改革現有政策以簡化地熱開發流程;在未來,墨西哥政府出台的政策將成為判斷地熱項目發展潛力的關鍵指標。
(二)中美洲
哥斯大黎加和薩爾瓦多在資源潛力方面排名靠前。哥斯大黎加擁有不斷發展的地熱產業、清晰的國內法規,資料中心也處在增長階段。同時,該國正悄然崛起為一個半導體製造中心(另一個高耗能科技領域)。
薩爾瓦多的地熱發電容量也呈現出類似的增長態勢,該國通過《可再生能源激勵法》提供了部分補貼支援。其地熱資源主要集中在聖薩爾瓦多周邊地區,尤其是聖米格爾地區。
(三)南美洲
南美洲情況更為複雜,但智利和哥倫比亞尤其值得關注。哥倫比亞的資源主要集中在卡利、佩雷拉、伊巴格和波哥大等城市周邊地區。哥倫比亞地熱發電裝機容量微乎其微,且無政府補貼,但該國政府已經建立起了相關的地熱監管框架,並正崛起為新興科技樞紐。哥倫比亞國有能源巨頭埃克森美孚正在推進能源多元化戰略,該公司近期已計畫開發首個地熱項目。
雖然智利沒有政策補貼,但其近期建成了首座地熱發電廠,考慮到當地的優質資源和長期氣候發展目標(該國計畫逐步淘汰剩餘的火電裝置),智利具備足夠的投資價值。智利的乾熱岩資源分佈在全國最重要的經濟叢集附近,包括聖地亞哥和安托法加斯塔(以及鄰近的北部工業中心)。
阿根廷和巴西均具備地熱方面的資源潛力,但長期開發前景尚不明朗。巴西國內一部分關鍵經濟區周邊存在可利用的地熱資源,且具備輸電條件。然而,巴西現有的地熱產業與政策框架仍處於缺位狀態。此外,巴西將重點放在了太陽能和風能之上,並擁有規模可觀的清潔穩態水電裝機容量。而且,其天然氣產業幾乎全部位於近海,這意味著巴西很難利用天然氣行業現有的勞動力和裝置。不過,巴西國有石油巨頭已開始探索深層地熱鑽探項目,這是一個值得關注的情況。
阿根廷則面臨與巴西相反的情況。在未來的一段時間內,阿根廷很難投資興建新的基礎設施項目。阿根廷境內的天然氣產業聚集地臨近地熱資源區,然而,這些資源與該國主要經濟和工業叢集相距甚遠,且僅有部分地區具備跨區域輸電的能力。因此,阿根廷雖然具備很大的潛力,但短時間內很難將其發揮出來。
(四)歐洲
法國、德國、義大利、匈牙利、羅馬尼亞和西班牙均存在明確的投資機會,其中德國尤為突出。歐洲擁有豐富的地下資源和地上產業:全球五家專業地熱渦輪機公司中有三家總部位於義大利,並在此營運。然而,該地區缺乏規模化的國內工業基礎,無論是地熱開發企業還是石油天然氣生產商,數量均顯不足。同樣,由於缺乏天然氣開採活動,歐洲的鑽井平台數量微乎其微,與能源生產地區相比,歐洲的套管可獲取性也相對較低。本報告中提到的部分歐盟成員國,如法國、德國和西班牙,已對水力壓裂技術實施了各種限制,這可能會限制ESG的推廣,除非相關監管政策發生變化。
歐洲在能源安全和脫碳方面的長期機遇巨大。歐洲擁有19,000個區域供熱單元,幾乎全部依賴煤炭,而地熱系統有望幫助實現其脫碳。此外,各成員國已出台地熱專項政策。
1.德國
德國憑藉自身豐富的資源、良好的市場環境和需求端驅動,加上近期地熱政策和項目進展,成為了歐洲下一代地熱市場的理想投資地。目前德國營運著42座深層地熱發電廠(主要用於供熱),另有16座在建,規劃中的項目多達155座,這充分體現了地熱項目發展的強勁勢頭。除聯邦層面的法律規定到2030年實現10太瓦地熱能目標外,柏林還推出了各種支援性措施——包括上網電價補貼和貸款計畫以降低鑽探風險——並通過相關立法以加快審批流程。
德國的乾熱岩資源分佈情況十分理想,靠近埃森、法蘭克福、慕尼黑和斯圖加特等主要城市和工業區。需求端方面,德國的資料中心建設規模和熱電聯供系統均為歐洲最大,約為波蘭(第二名)的兩倍。電力市場的發展趨勢也利多地熱發電:該國計畫退役30千兆瓦的煤炭發電容量,同時面臨風能和太陽能資源無法供電時導致的電力價格波動。目前,德國的研究人員正在開展深層地熱項目研究,可能與上述進展有關。
2. 西歐
法國、義大利和西班牙均是值得關注的潛在地區。法國是歐洲地熱能研究的發源地,同時在巴黎、里昂和利摩日之間的東中部地區擁有豐富的乾熱岩資源。此外,該國的長期能源框架明確要求開發深層地熱資源——但僅限於供熱用途。
相反,義大利的重點放在了發電方面。除已安裝的700兆瓦地熱發電容量外,新的電力(及熱電聯產)設施正在籌備階段當中,公用事業公司和開發商已承諾投入數十億歐元。義大利的地熱資源分佈在佛羅倫薩、熱那亞、那不勒斯和羅馬等主要城市附近,但這些資源無法直接供應給北部工業叢集。義大利擁有專門的地熱許可制度和較高的電價,但缺乏鑽探或項目融資的風險緩解機制。
西班牙擁有豐富的地熱資源,尤其在瓦倫西亞、阿科魯尼亞、薩拉戈薩和馬德里以南地區。該國還擁有顯著的資料需求和清潔能源補貼,包括用於降低地熱鑽探風險的專項基金。未在本報告中列出的國家包括希臘(投資環境較不友好)以及比利時、荷蘭和盧森堡(重點發展核能資源)。此類國家也具備進一步探索的顯著潛力。
3. 東歐
東歐擁有重要的地熱資源,匈牙利和羅馬尼亞在開發方面具有顯著優勢。匈牙利的地熱資源幾乎遍佈全國,且與布達佩斯、吉爾、凱奇凱梅特和塞格德等需求中心緊密相連。匈牙利政府於2024年4月發佈國家戰略,計畫到2030年將地熱能利用量翻一番,並宣佈由能源部提供相應的貸款計畫以降低項目風險,特別針對區域供熱領域。然而,市場指標顯示,地熱發電的發展面臨著潛在挑戰,匈牙利的資料中心需求增長疲軟,且該國近半數電力已由核能供應,太陽能佔比也達到了20%。
羅馬尼亞雖擁有豐富的地熱資源,正在建設首個地熱能項目,但這些資源主要分佈在西部地區,遠離大城市和經濟區,且該國近一半的電力已來自清潔資源,如水力和核能,可再生能源發展良好,因此,投資前景較為一般。
(五)非洲和中東
非洲和中東地區蘊藏著巨量的地熱資源,但當前的政治經濟現實又使得只有少數國家能夠真正開發利用這一資源。肯尼亞、坦尚尼亞和衣索比亞是非洲大陸上的主要關注對象,而土耳其則是中東地區的主要參與者,沙烏地阿拉伯則具備長期的發展潛力。值得注意的是,北非的地熱資源格外豐富,尤其是在阿爾及利亞,但埃及和摩洛哥是該地區最有可能真正開發利用地熱資源的國家。奈及利亞擁有卓越的乾熱岩資源,但因電力基礎設施較差而無法加以利用。奈米比亞和塞內加爾等多個非洲國家也具備一定潛力,值得進一步研究。
1.肯尼亞
肯尼亞或許是現代地熱能開發的典範國家,在這一領域當中,肯尼亞佔據了領先地位,還有可能通過發展下一代技術進一步鞏固自身的這一地位。目前,肯尼亞約50%的電力依靠的是地熱能,此外地熱能在多個行業中得到了廣泛應用。該國乾熱岩資源分佈廣泛,且開採難度較低,內羅畢、納庫魯、基蘇木和埃爾多雷特等多個經濟區附近都有規模可觀的地熱資源。此外,肯尼亞現有的地熱開發企業KenGen得到了強大的政策支援。肯尼亞是非洲資料中心增長的中心地帶,也是非洲首個超大規模資料中心的所在地。肯尼亞還是全球首個開發從空氣中直接捕獲碳設施的南方國家,該設施也將採用地熱能供電(這是另一個潛在的長期需求增長點)。儘管肯尼亞還有至少200兆瓦的地熱發電項目處在規劃階段,但對於一個擁有如此豐富水熱資源的國家而言,何時需要發展下一代地熱技術仍是一個重要問題。長期以來,肯尼亞都面臨著幹旱問題,閉環系統可能在該國部分地區找到應用空間。
2. 東非
肯尼亞作為非洲地熱開發的樞紐國家,為非洲其他國家提供了人才培訓和技術轉讓等支援手段。坦尚尼亞的地熱資源似乎尚未得到充分勘探,不過現有的資源儲備情況已經非常可觀。坦尚尼亞正致力於發展本國的熱能產業,目標是在未來幾年內發電200兆瓦。儘管國家上網電價補貼計畫已結束,但地熱項目仍可申請國際鑽探風險緩解資金,而且該國擁有清晰(儘管非地熱專用)的許可制度。
衣索比亞相對豐富的地熱資源與獨特的電氣化目標使得該國成為重要的增長潛力點。憑藉風險緩解資金和相對清晰的許可結構,該國具備長期發展潛力。但衣索比亞的地區安全風險可能會對這一項目構成挑戰。
3. 土耳其
與肯尼亞類似,土耳其是區域地熱能發展的領軍國家。該國已安裝約1.7千兆瓦水熱發電容量,並設定了新增地熱發電的宏大目標。然而,地熱能僅佔全國電力結構的一小部分。土耳其還擁有一個異常強大的政策框架,包括根據《可再生能源法》授權的15年上網電價補貼,以及土耳其發展與投資銀行提出的鑽探風險分擔機制。該國的《地熱資源與天然礦泉水法》專門設計了針對地熱資源的許可證制度。
隨著土耳其日益成長為歐洲清潔技術的製造中心,該國正在逐步將地熱能項目的相關裝置生產活動轉移到國內,包括渦輪機、發電機和蒸汽注入器。這可能為其他地熱資源豐富的國家(如印度尼西亞、肯尼亞和墨西哥)吸引高附加值產業提供發展範本。與墨西哥類似,土耳其的乾熱岩資源分佈在關鍵城市和工業區周邊,如伊斯坦布林、伊茲密爾、開塞利和加濟安泰普。除這些有利指標外,土耳其的閉環地熱系統也已進入初步調查階段。
4. 北非和海灣地區
北非國家(如埃及和摩洛哥)仍面臨著長期的發展問題,而海灣國家(如沙烏地阿拉伯)則擁有優越的指標。摩洛哥是當地的製造業中心,電力供應高度依賴燃料進口。除可再生能源產能持續增長外,該國在梅克內斯、菲斯和烏季達附近還擁有豐富的乾熱岩地熱資源——儘管目前該國仍沒有相關的商業開發計畫。埃及對石油和天然氣的依賴更為嚴重,但考慮到該國的投資環境,這一前景仍不樂觀。
然而,紅海對岸的沙烏地阿拉伯已開始探索本國豐富的地熱資源。該國西部地區的地熱資源主要分佈於熱干岩層,與吉達、麥地那和延布等關鍵城市高度重疊,其中延布是沙烏地阿拉伯新興的工業中心;此外,利雅德附近也存在額外的地熱資源。儘管該國目前缺乏補貼或監管制度,但其世界聞名的石油產業和工業、不斷增長的資料需求以及主權財富基金的投入為長期多元化發展提供了前景。阿聯的地熱資源並不突出,但該國在石油和天然氣開發方面擁有類似的情況,且資料需求旺盛。
(六)亞洲和大洋洲
過去十年間,亞洲已成為地熱能開發的首要地區,佔全球裝機容量的40%以上,且規劃投資項目儲備充足。印度尼西亞和菲律賓是下一代地熱能應用的關鍵國家,兩國均擁有成熟的地熱產業、市場補貼、風險緩解機制及簡化的監管框架。日本和越南擁有豐富的資源、明確的市場激勵措施、針對私營開發商的許可制度,以及來自科技行業的顯著需求訊號。印度、澳大利亞、馬來西亞和泰國等國家也都在探索本國的地熱潛力。這些國家共同構成該地區下一代地熱潛力的重要組成部分。
1.印度尼西亞
印度尼西亞是下一代地熱發電的核心領跑者,過去二十年間,印度尼西亞已向電網並網2千兆瓦的地熱發電容量。在2025年至2034年的投資計畫中,印尼國有電力公司宣佈了新的發展目標,即在未來十年內新增5.1千兆瓦的裝機容量,其中4.5千兆瓦將由私人投資者負責開發。印尼地熱能的蓬勃發展得益於國內市場支援和政策監管,並得到了多邊發展銀行的資金支援。2022年,印尼重新調整了上網電價補貼機制,預計能夠略微提高地熱發電企業的補貼額度。此外,印尼官方還管理著多個基金,以緩解鑽探風險。
雖然印尼的地理條件卻不甚理想——幾乎所有傳統地熱資源都分佈在爪哇島和蘇門答臘島,但印尼的地熱發展前景依然光明:更廣泛的資源潛力與資料中心的電力需求及產業回流趨勢相結合,為該國地熱資源的進一步開發奠定了基礎。
2. 菲律賓
與印度尼西亞類似,菲律賓是地熱能領域的關鍵領導者,到2024年,該國的裝機容量約為2千兆瓦。然而,與位於“火環”地帶的鄰國不同,菲律賓的年度裝機容量增長自2010年代初以來就陷入停滯。之所以如此,主要是因為地質勘探帶來的財務負擔。為緩解財務壓力,應對地質方面的不確定性,菲律賓啟動了一系列綠色能源拍賣(GEA),並配套實施了上網電價補貼及其他優惠電價結構,以刺激針對地熱的投資。然而,2025年舉行的最新一輪拍賣僅成功吸引到31兆瓦的投標,遠低於100兆瓦的目標。
為重振地熱行業,菲律賓能源部宣佈了新的財務激勵措施,包括與亞洲開發銀行合作設立的2.5億美元基金。能源部還正在對地熱站點進行額外的資源評估,以評估當地的地質屬性,為私人開發商提供參考。
3. 日本
日本的地熱行業增長在過去十年中停滯不前。2024年,日本地熱裝機容量為460兆瓦,較2000年的533兆瓦有所下降。然而,日本政府自2012年起通過可再生能源固定電價政策持續支援地熱行業的發展。此外,日本還會提供充分的風險分攤機制。相關的監管制度較為寬鬆,生產許可由地方層面負責審批,勘探也無需專門申請許可證。
4. 澳大利亞
儘管澳大利亞缺乏水熱資源,沒有地熱發電裝機容量,但其乾熱岩資源分佈在關鍵城市和工業區附近,且所有地區均已具備輸電接入條件。這些因素能夠為地熱等清潔可靠能源創造長期發展機會。澳大利亞地熱資源開發麵臨的主要困難在政策層面,目前缺乏足夠的激勵措施。最近,相關機構在南澳大利亞阿德萊德附近兩個地點完成了EGS的可行性研究,證實了當地存在顯著的熱能潛力。
5. 越南
越南目前沒有營運中的地熱發電站,但開發商已宣佈準備興建多個大型項目,政府正在簡化法規流程,同時輔以更強有力的激勵措施。2024年越南立法允許外資全資興建資料中心,預計此舉將吸引全球大型營運商進入越南市場。
6. 馬來西亞、泰國和印度
儘管馬來西亞、泰國和印度的總地熱發電容量僅為0.3兆瓦,但這三個國家都有潛力發展下一代地熱系統。馬來西亞的乾熱岩資源潛力位列第三,而泰國最高的熱梯度分佈在曼谷和芭堤雅等大型能源需求叢集附近。兩國目前高度依賴煤炭和天然氣發電,並已宣佈準備建設大規模資料中心,因此,兩國在未來幾十年當中對清潔穩定電源有著迫切的需求。
印度正在制定國內地熱發展戰略。新可再生能源部於2024年8月成立了“印度地熱能開發工作組”,旨在審查《印度地熱能發展框架》並就全球地熱技術現狀與私營部門開展諮詢。這些成果將為新可再生能源部的地熱政策指導及後續立法提供依據。印度國有石油、天然氣和煤炭企業目前正在推進該國首批兩個地熱能試點項目。
地熱系統至少需要十年才能在全球範圍內開始普及。因此,現有的政策框架可以在短期內支援現有水熱系統的持續發展,並在下一代系統(如ESG和閉環地熱系統)普及後納入這些新技術。為此,美國應優先與“電力大國”(如肯尼亞和墨西哥)展開合作,並在下一代系統實現商業化後,協助“跟隨國”完善其本國的政策框架,以吸引並孵化下一代地熱系統。
新一代地熱技術的擴散可借鑑石油、天然氣的海外投資模式。這些模式大致分為三類:建設-擁有-營運(BOO)、建設-營運-轉讓(BOT)和技術許可。
為此,卡內基基金會建議美國政府:
原文標題《“美國已經有了打贏對華能源戰的秘密武器”?》,文章轉自公眾號“歐亞系統科學研究會”。 (中美聚焦)