地熱發電：石油大佬們紛紛進軍的「明日之星」

地熱能具有儲集量大、可再生性、清潔低碳、安全可靠等優勢。在對於化石燃料過度依賴的今天，合理地開發地熱能能環境我們對於環境造成的壓力。地熱發電是我們最穩定的可再生能源之一。地表以下產生的熱量幾乎都可以為房屋供電供暖。

對地熱能的利用

我國地熱能資源豐富，據國土安全部2015年的數據，只算水熱型地熱資源，每年可開採量就能抵得上標準煤18.65億噸燃燒產生的能量，相當於當時煤炭消耗的70%，能減少碳排放的30%。而美國的地熱發電廠利用地熱蒸汽和斷線層儲地下水的熱量進行發電，已經為山區的居民解決了20%的發電需求，這裡說的地下水處於高壓環境再加上火山附近的溫度，平均溫度達到150攝氏度左右。

地熱通過巖石的儲存和傳導，或者是利用地下水的高溫，達到能被我們利用並發電的效果。然後將冷卻的水再循環並抽回以收集更多的熱量。只要鑽頭鑽的足夠深，我們就能找到高溫的巖石和地下水。地下取能的特點也讓這種發電站被成為「地熱井」。

地下水中的地熱

其實大多數地熱發電廠喜歡利用蒸汽來採集地熱能。將滾燙的地下水用管子導入，輸送到低壓罐中讓它們變成蒸汽（高壓下水的沸點高，可以參考下高壓鍋的原理，降低壓強則會讓本來很高溫度的水蒸發為高溫蒸汽），為渦輪機提供動力。至於循環後冷卻下來的水，還有二元循環植物是生長技術，因為它們可以在較低的水溫和更多樣化的地理位置下運行，這就大大提高了地熱水的循環利用率。

現在，一種新的增壓技術，利用溫度超過400 攝氏度水的特殊性能，有望收集到巨大的地熱能量儲備。只不過在此溫度和壓力下的水位於地下深3公裡以上的地方。要使用它，需要升級的鑽探技術和材料，不過這是值得一試的，因為這個深度的地下水起著超臨界液體的作用，它所產生的能量可能是傳統地熱井的十倍。

地下巖石中的地熱

乾熱巖一般指溫度大於150℃，埋深數千米， 內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫巖體。乾熱巖地熱資源主要用於發電，只不過循環性較差，但是它也是開採地熱能的諸多方法中較為簡便的一種。目前在德國、日本等國家已經開展了試驗項目。

地熱能的開發前景

據統計，全球大約有90個國家擁有可利用的地熱資源，但目前只有24個國家使用地熱發電，潛在的巨大地熱發電能力現在只有不到15%的利用率。不過2015年備受矚目的巴黎氣候大會上達成了多項成果，裡面包含一項鮮為人知的成果：全球地熱聯盟成立。該聯盟的目標是到2030年，全球地熱發電量增加6倍，地熱供暖增加3倍。

有趣的是：獲取地熱能的一個很重要的因素就是鑽地熱井的成本，地熱能的特點是越深如地下能量越多，所以發展地熱能和現在石油天然氣公司的鑽井技術是掛鈎的。這些公司當然也希望自己的鑽井技術實現突破，可是這樣就給自己的競爭對手提供了發展空間。於是很多石油等資源產業大佬紛紛投資進軍地熱產業，發展迅速。

不過地熱能的研發也存在問題：掌握前沿技術的大多數歐洲的冰島挪威等國，而他們的能源消耗並不多，而且這些國家的經濟規模並不是很大。所以政府對於這些技術的研發並不會像那些耗能大國那樣地重視；雖然地熱能本身是清潔的，但是它的開發手段卻帶來了環境問題。雖然沒有溫室氣體排放，但鑽井的過程中可能會導致地殼中的二氧化硫的洩露，導致酸雨。