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弊大于利?你所不了解的地熱能

2016-11-18 08:22:24 財新-無所不能   作者: 蔡德宇  

近年來有不少對于地熱能豐富儲量的樂觀預測,同時地熱能也是大家推崇的清潔能源之一。下面讓我們詳細地了解一下地熱能。

據美國地熱能協會(Geothermal Energy Association)預測:“在近期或不遠的將來,美國的地熱發裝機容量可達10GW。”這一發電量可以滿足整個加利福尼亞州20%的電能需求。這一預測最吸引人的地方是“地熱能技術可以在短期內可行”,這似乎是在與二氧化碳的斗爭中我方強大的武器。同時,也有人預測美國地熱能的儲量是目前美國每年耗能量的60000倍。

盡管這些能源就在我們腳下幾英里深的地方,而且儲量極為豐富,但是要在不使全球變暖問題惡化的前提下高效的使用這些能源就困難了。一個很好的例子就是美國猶他州一座十分低效的地熱電站,該電站剛剛運行了六個月,而它最好的運行狀態只是以5MW的功率向給安納海姆市供電,但同時以4MW的功率向落基山電力公司(火電)買電來彌補其出力不足。

這座電站不但沒能給投資者帶來可觀的回報,而且增加了碳排放。

地熱能電廠還要面對諸多公眾的反對意見。無論是過去還是將來,建造地熱電廠都需要納稅人掏腰包,而公眾的短期預期很可能早早就為這種能源敲起了喪鐘。在六世紀以前發生過一件事,至今它依然影響著人們對于從獲取地熱能的態度。

1356年10月的一天,瑞士巴塞爾市(Basel)發生了大地震,根據史料記載,“大部分石制建筑,無論是教堂、塔樓還是房屋,無論是在市內還是市郊皆未能幸免,數十萬人被奪去了生命。”

基于這段歷史,當現代的巴塞爾城在2007年1月遭受里氏3.6級地震襲擊時,人們的驚嚇乃至恐慌也就是情有可原的了。地震就發生在一個鉆井現場,這一施工項目試圖通過在城市地下鉆井獲取地熱能,在城市內進行這種工程并不常見。人們普遍認為地熱發掘會引發強烈的地震,所以巴塞爾城居民結合城市的歷史就把地熱項目視為罪魁禍首。像這種因電廠施工引發人為地震造成重大經濟損失的案例有兩起,一起是在德國的蘭道(Landau),另一起就是發生在瑞士的這一次,最終結果都是地熱電廠被迫關停。

不過真正令工程無法繼續的是刑事和民事訴訟。馬庫斯·哈林(Markus Haering)是承接巴塞爾鉆井項目公司的首席執行官,瑞士檢方起訴他故意引發山體滑坡對財產造成損失。他否認了一切指控,并于2009年被判無罪。盡管像這種以公司名義接受起訴,并在公司機構的運作庇護下,處罰不會嚴重多少。但當檢察官將矛頭指向個人,并討論那些參與地熱發掘的員工要判多少年刑期時,整件事就要從新的角度更加認真的考慮了。

阿爾塔巖石能源公司(AltaRock Energy)是另一家開發先進地熱能源技術的企業,其位于北加利福尼亞的首次深井鉆探卻也不得不以失敗告終。他們花費了將近1700萬美元,其中包括美國能源部的投資。他們的鉆井作業不得不在距離熱源2.3英里的地方停了下來,而且最終放棄了嘗試。

相比鉆井取油,鉆井取熱中所涉及的成熟技術要少很多。石油地質學家能清楚地了解油田的位置,石油一般都會位于比較合理的深度。另外,石油鉆井的工人憑借數十年來累積的經驗以及該地的勘測制圖可以掌握該地區石油的品質。相比之下,在鉆取地熱能的時候,我們甚至連究竟有哪些污染物伴隨熱能一同涌出都不知道。

無論地熱能是以什么形式出現,無論是高溫、高鹽度的水或是蒸汽,必定會有多種污物一同噴出。伴隨地熱能一同出現的鹽水可以說是所有的水當中最不受人歡迎的了,處理它的方法要么就是用高壓將其打回地下,要么就是轉化成可飲用的水而融入我們的水系統,可是前者會降低地熱電廠的能源產量,而后一種途徑又無法完全保證這些有毒的水不會因一些偶發的意外而直接進入我們的河流之中,何況這種情況其實早已發生過。

除了污水之外,受污染的空氣也是地熱電站的副產品之一。根據《能源倡導者》(Energy Advocate)2001年刊登的一篇文章,“令人頗為吃驚的是,地熱電廠現場的那些裹挾著地下熱能噴出的熱空氣中也含有二氧化碳。與南加利福尼亞電力公司簽訂購售電協議的共有20座地熱電站。它們每生產1GWh的電能就會產生730噸的二氧化碳。”令人吃驚的還在后頭,“縱觀全美所有的燃氣電站,平均每生產1GWh的電能就會產生519噸二氧化碳。盡管地熱電站并沒有燃燒化石燃料,但與普通的燃氣電站相比,地熱電站產生的二氧化碳要比燃氣電站多出41%。”

這一排放程度已經逼近了燃油電站的水平,比起溫室氣體排放最為嚴重的燃煤電站也不差多少。除了二氧化碳之外,還有其他的有害氣體會隨著熱氣一同涌出,包括一氧化氮、硫化氫、二氧化硫。

使用地熱能的關鍵就是最好開發淺層地熱能,距離地表近且分布面積大。地球上的地熱能源非常豐富,但絕大多數因巨額的開采成本而令人望而卻步,另外像風能一樣,地熱能源點很可能都遠離人口集中的區域。

考慮到地熱能的溫室氣體排放、選址、法律沖突、鉆取難度、水污染、地震以及其他各種問題,地熱能并不是一種非常理想的清潔能源,地熱能的廣泛使用還需要長途的努力。另外,出于地球本身考慮,這也不是一個好的選擇。

【本文作者蔡德宇 來自上海電力股份有限公司 計劃發展部】




責任編輯: 李穎

標簽:地熱能