美國馬薩諸塞州的兩個試驗項目將嘗試在整個社區部署地熱供暖。這是一種創新的模式，旨在減少化石燃料的使用，同時為天然氣公司及其工人提供經濟轉型。

公用事業被證明是該項目有益的合作伙伴，其中包括鉆探、挖溝和鋪設管道，以將地下的熱量引入建筑物內部。

直接交換地熱系統

創新地熱“微區(micro-district)”概念推廣

“我們學到的越多，它看起來就越不可思議，” 家庭能源效率團隊的聯合創始人兼聯合執行董事奧德麗·舒爾曼(Audrey Schulman)說。該團隊是一家總部位于劍橋的非營利組織，負責開發和推廣地熱“微區”概念。

第一個試點計劃在梅里馬克山谷進行，這是位于馬薩諸塞州東北部的一個地區，2018年9月在這里發生了一系列天然氣爆炸和火災，聯邦調查人員將其歸咎于哥倫比亞天然氣公司的管理不善。該公司今年秋天同意的5600萬美元和解金包括用于實施地熱測試項目400萬美元。

公用事業公司Eversource正在開發第二個項目，該項目計劃花費1,030萬美元在尚未被選定的人口稠密、混合用途地區建設區域地熱系統。

Eversource能源效率總監邁克爾·戈德曼(Michael Goldman)說：“我們真的在考慮如何成為該地區清潔能源的催化劑。”

地熱系統(也被稱為地源熱泵)并不是一個新概念。它們的工作原理是將充滿防凍液的管道鋪設到地下500英尺深的地方，到達那種深度的溫度相對穩定，通常在馬薩諸塞州的50華氏度以下徘徊。熱量從土壤中提取，并通過充滿液體的管道輸送到溫暖的建筑物內部。

同樣的原理也可以進行地熱冷卻：在炎熱的天氣里，熱泵從建筑物的空氣中吸收熱量，并將其傳遞到管道中的液體內。被加熱的液體向下流動，其熱量被釋放到地下。

地熱系統是最清潔和最有效的供暖方式之一。因為熱量來自地面本身，因此燃燒的唯一化石燃料是用于發電的熱能燃料，這種效率也使它們具有很高的成本效益。

戈德曼(Goldman)說：“單個技術已經相當成熟并已得到驗證。新的想法是在共享環路系統中連接多個客戶的區域性。”

馬薩諸塞州正試圖在2050年前實現碳凈零排放，這一目標將要求極度減少天然氣的使用。就其本身而言，家庭能源效率團隊長期以來一直在努力減少天然氣的使用，理由是將天然氣作為燃料燃燒所產生的排放、將爆炸性氣體輸送到居所中的安全隱患，以及通過管道泄漏的甲烷量——其中一些管道還是在亞伯拉罕·林肯(Abraham Lincoln)總統任期內安裝的。

舒爾曼(Schulman)和聯合執行董事澤內貝·馬加維(Zeyneb Magavi)考慮了在個別場所使用地源熱泵是否可以發揮作用，但他們認為這種潛在解決方案存在一定的局限性。安裝單獨的地熱系統價格昂貴，這是將其廣泛采用的一個重要障礙。即使天然氣可以被地熱能廣泛替代，這種變化也將損害公用事業公司及其工人。

地熱“微區”概念將有望通過分散成本并允許公用事業公司過渡到新的服務克服這兩個障礙。

地熱熱泵在有益電氣化中的整體作用

家庭能源效率團隊委托工程顧問布羅·哈波爾德(Buro Happold)研究地熱“微區”的潛在影響。結果報告發現，這樣一個系統應該有可能滿足其參與者100%的供暖和制冷需求。報告指出，為了最有效地工作，地熱網絡應同時包括需要供暖的建筑物和需要制冷的建筑物。

天然氣公用事業公司在鉆探、挖溝和鋪設管道以及管理資本密集型項目和長期資產方面已經擁有豐富的經驗，非常適合從事開發多屬性地熱系統的工作。如果地熱區域被證明是可行的，它們可以使公用事業發展成新的服務和技術，而不會因為市場轉而使用化石燃料而遭受潛在的災難性財務打擊。

“這實際上與天然氣公用事業公司已經做的有很多重疊之處，” 戈德曼(Goldman)說。“看來走出下一步確實很自然。”

這兩個試點項目的下一步都是找到合適的地點。目前，Eversource正在其服務區域內尋求選擇，包括東南部和馬薩諸塞州中部、波士頓的部分地區以及波士頓以北的一些城鎮。舒爾曼(Schulman)和馬加維(Magavi)說，理想的地點包括低收入住房、市場價格住房和多樣化的業務。區域內的建筑物也應該滿足一系列的供暖和制冷需求，以幫助平衡系統的熱量需求。

Eversource將為基礎設施開發和參與建筑物連接及使用該系統所需的設備付費。