地球科学动态监测快报

2023年第15期

BGS发布英国深层地热能评估报告

2023年7月17日,英国地质调查局(BGS)发布题为《深层地热能案例——促进英国大规模投资》(The case for deep geothermal energy – unlocking investment at scale in the UK)报告。这份报告是受英国东北地方企业伙伴关系组织(NE LEP)委托,由英国能源安全和净零排放部(DESNZ)以及东北和约克郡净零排放中心资助。该报告旨在对英国深层地热能的现状和未来潜力开展基于证据的评估,包括对地热景观的更详细分析,以帮助加快英国深层地热能项目的开发和部署。本文对报告的主要内容进行简要介绍,以期为我国相关工作提供借鉴。

1 机遇与效益

在与英国地质相似的法国、德国、比利时和荷兰,深层地热能已被证明具有环境、经济和技术优势,包括减少温室气体排放、提供经济动力和创造就业机会。

(1)净零:脱碳效益。据估计,英国的单个地热项目可供暖和电力运营节省2400~14000吨的二氧化碳当量(与天然气相比)。在其估计的30年和50年的运行寿命期间,它们可以分别节省72000吨(地热加热项目)和700000吨(地热发电项目)的二氧化碳当量。

(2)经济效益。除了减少排放,地热项目还可以刺激经济发展,并有助于创造就业机会。英国目前有32个处于不同开发阶段的深层地热项目,其中一些项目在预可行性和/或可行性阶段暂停,但如果有适当的激励措施,可以恢复,这些项目将在短期内创造1000多个直接就业岗位和2500个间接就业岗位,以刺激当地经济发展。

(3)社会效益。在英国的许多地方,区域供热的机会与深层地热前景以及贫困地区相吻合,通过解决能源贫困和创造绿色就业机会,对这些地区地热项目的投资有助于英国政府提上议程。据报道,许多国家利用地热能加热温泉和游泳池,每年为成千上万人带来可观的社会效益。

(4)能源安全。在英国的许多地方,每天24小时都可以获得地热能。它可以提供不受天气影响的热量,并帮助英国使可用于脱碳供暖的可再生能源多样化。地热能供应的这种安全性使其成为一种有吸引力的能源,可以显著减少英国对第三国天然气供应商的依赖,从而有助于提高英国的能源安全。

(5)与其他技术和共享利益的有效衔接。英国有大约2100口陆上油井,用于石油和/或天然气、煤层气或其他目的。这些井中的一小部分可能适合再用于地热目的。再利用废弃的油气井生产地热和电力可以降低地热项目的成本,因为它避免了与钻井相关的高额资本成本。将地热能生产与其他能源技术相结合,这种协同作用有可能为地热项目带来共同效益和降低成本,包括碳捕获和储存以及地下热能储存。

(6)为多用户提供效益。地热项目可以为一系列具有不同供暖要求的最终用户带来好处。这种所谓的热量和/或电力的“级联使用”提高了地热发电厂的净效率,并提高了项目的经济可行性。

2 英国地热开发面临的挑战和制约因素

(1)项目成本和风险。目前,因为地热行业的成熟度相对较低,前期成本较高,以及地热项目固有的高地质和财务风险,英国的地热项目很难获得必要的项目资金支持。利益相关者认为,这些高昂的前期成本是英国更广泛利用地热能的主要障碍,并且在当前的行业技术和市场条件下,也很难获得项目融资。英国利益相关者已经确定需要像其他欧洲国家那样为地热项目提供财政支持和风险分担机制。

(2)政府支持和投资。大多数利益相关者认为,与风能、太阳能和氢气等其他可再生能源技术相比,英国地热项目获得的支持较少。对于深层地热项目,除了公共部门组织或与地热能源网络合作外,英国目前没有专门的政府支持。在目前的条件下,由于地热发电难以与海上风力或先进转换技术(ACT)等更发达的技术竞争,因此,地热投标成功的可能性非常低。在市场开发的早期阶段,政府的激励措施对于建立地热投资者的信心和推动成本降低也至关重要。

(3)数据的可访问性和可获取性。数据的可访问性和可获取性问题被开发商和潜在客户和/或用户视为一个障碍,特别是在确定英国地热开发的机会和位置方面。开发人员感兴趣的主要数据集包括地下地质信息(温度测量、地震解释、岩石性质)和来自深钻孔的遗留井数据。此类数据存在于英国的一些地区或一系列组织中,在没有一个通用的数据平台情况下,这些数据可能难以被识别和访问。

(4)英国地热供应链。由于英国深层地热项目数量有限,地热供应链的一些要素并不协调。钻井技术和一些设备被认为是可用的,热交换器和发电厂技术是可用的且足够成熟,可用于地热和发电。然而,目前的项目必须从英国以外的地方采购一些专业设备和技能(如深钻)。

(5)技术创新。钻探仍然是地热项目中最昂贵的部分。更快、更高效的钻井和完井技术创新被大多数利益相关方视为创新的优先事项。

(6)许可和监管。目前,地热能项目的监管属于多个监管机构的职权范围。来自行业的利益相关者提出,地热应用过程缺乏协调机构,导致许可和监管的时间很长,这被利益相关者(行业)视为更快推出地热项目的障碍。

3 建议

英国的地热行业正处于新兴市场阶段,技术知名度和投资者信心较低,需要开拓一条通往市场的道路来支持这一新兴行业在英国的发展。具体建议如下:

(1)审查对地热能的财政支持。在英国,现有的政策方案只为地热或电力项目提供了非常有限的融资机会。因此,审查建议采用现有的地热能激励计划,并考虑可以支持发展自给自足部门的新计划。这应包括审查公共部门供热项目计划的现有供资情况,以确定有助于公共部门地热项目供资的调整。

(2)明确地热在英国实现净零排放努力中的作用。地热能在英国脱碳努力中可以发挥的作用已被确定为英国部门的关键优先事项。建议考虑如何在英国政府战略中提高地热能技术的可见度,以及吸引对地热项目的投资,鼓励完善供应链。随着越来越多的地热项目上线和运营数据的出现,将会对经济上可用的地热资源有更好的了解,这将有助于确定地热部门的长期目标。

(3)改善数据的可获取性和可访问性。为了最大化这些数据的价值并实现公开共享,建议在短期内考虑支持对遗留数据的审查和处理,以及开发格式,通过这些格式,可以公开提供和共享经过验证的数据集,这将提高与地热项目有关的数据的可获取性。为了提高数据的可获取性,建议考虑开发一个单一的数据平台,通过这个平台,为利益相关者和公众提供经过验证的、公开可用的数据集(最近的和遗留的)和地热信息。

(4)审查地热能的法律地位、管理和许可证。应考虑确定一个能够对地热能进行有效管理和监管的监管机构。确保向潜在监管机构提供适当的职权范围、资源和法律权力,建议对现有立法进行审查,以澄清地热能的地位和所有权。可能需要对立法框架进行一些修改,以确保地热能被确认为可以许可、监管和管理的自然资源。考虑为深层地热项目的勘探和运营制定一个许可证制度。该制度除了能够为开发商和投资者提供安全保障,还将使监管机构能够管理英国深层地热资源的可持续利用。

(5)了解公众对地热能的看法。在英国,公众对地热技术的态度的实际知识有限。报告建议考虑与包括公众在内的利益相关者进行更广泛的磋商,更好地了解公众对地热项目的看法(和担忧)。这将有利于整个部门,包括开发商、运营商和监管机构,尽早对话并采取行动,解决公众关切的问题,并使公众对地热能有积极体验。

(6)促进利益相关者群体之间的沟通。报告建议支持地热部门不同利益相关者团体之间的沟通,并与地热社区合作(例如,通过协商和与现有团体合作),建立一个总体利益相关者/地热行业机构。需要与利益相关者进一步协商,以更好地了解政府在促进这种沟通方面可以发挥的作用,以及这将如何使该部门受益。并可以考虑让工业界、学术界和监管机构的专家组成专家小组就有关建立地热能源部门的决策向政府提供咨询意见。

(王立伟 编译)