各国地热资源开发利用借鉴(六)冰岛篇

20世纪70年代,美国经济滞胀,能源危机带来的巨大负面效应日益突显,1973年第四次中东战争爆发,使原油价格大幅度上涨,造成了二战后最严重的全球经济危机,使美国工业生产下降了14%,经济发展速度明显减慢。而1979年再次爆发能源危机,国际油价大幅度飙升,引发西方工业国的经济衰退,造成美国GDP下降3%。

美国是世界上最大的能源消耗大国,美国的电力37%来自火电,19%来自核电,天然气占30%,水电占7%。水资源在美国市场化管理下,是和矿产资源一样具有所属权的,各州的水利应用中,大多用于灌溉,只有3%应用于发电,因此美国水电的利用十分精细,开发得相当充分,到上个世纪80年代就已经饱和了,没有进一步提升的空间,因此比例相对于其他能源类型来说,年年缩减。而自从1979年美国三里岛核电站发生核泄漏事件,核能发电逐渐减少,而新能源中太阳能、风能、生物能、地热能的比例在不断增加。

美国虽然是世界最大的产煤国之一,但其消耗也十分巨大,火力发电带来的环境污染十分严重。2001年,美国政府宣布退出《京都议定书》,理由是其规定的碳排量标准给美国经济发展带来很重负担。虽然如此,减少碳排量是总趋势,即使对美国本身而言也势在必行,因此,美国从未停止过寻找开发清洁环保新能源的脚步,不断地调整着美国的能源结构,而将煤炭等碳排放量较大的能源出口国外。

位于太平洋地热带北部的美国,地热资源储量十分丰富, 西部的华盛顿州、俄勒冈州、加利福尼亚州位于地热能源的重要地带。美国的地热资源主要集中在西部地区,但在大部分东部地区,也蕴藏着丰富的地热资源。根据美国地热学研究人员实验室测绘结果,美国地热发电潜力超过300万兆瓦,是火力发电的10倍。美国土地管理局对美国西部11个州和阿拉斯加州展开地热资源的调查结果表明,大约80.9万平方公里的公共土地蕴藏着地热资源。

上世纪90年代,美国已经开始小规模利用地热发电。21世纪初,美国的地热发电虽然相对风能太阳能等可再生能源来说,比较缓慢,但也增长了11个百分点。2008年, 美国共有29座地热发电厂,年发电容量达1250兆瓦,供电120万户家庭。美国内政部向能源公司出租西部11个州和阿拉斯加共1.9亿英亩土地,用于开发地热资源,用于地热发电。预计到2015年,这些土地能够提供5540兆瓦的发电容量,满足550万户家庭的用电量。

美国政府规定,地热土地使用费及相关税收的50%归各州,25%归属相关县市,剩余的25%则作为联邦地热资源技术研究、开发利用基金。高品位的地热资源和有利的政策及稳定的市场环境,为美国的地热发电提供了良好的发展背景,同时也促进了美国地热利用技术的突飞猛进,并带动地热资源投资热潮,从而也影响了其他国家的地热资源开发。2010年,据美国地热能源协会发布的统计数据,地热发电已使美国总装机能力达到3.15吉瓦,使美国成为世界最大的地热发电生产国。

2012年,根据美国地热能协会(GEA:Geothermal Energy Association)2012年4月公布的报告,美国地热发电总量为319万千瓦,总计有9个州在进行地热发电。美国各个州政府提出了高度可再生能源标准,引导地热开发,结合电力产量免税措施,提升地热发电的市场竞争力。例如在爱达荷州,兴建地热能发电设施每达到121毫瓦时,就能得到税收补贴。截止2013年底,美国正在运行的常规发电站有64个,总发电装机容量近2700兆瓦,地热发电量占美国2013年总发电量的0.4%。

在美国地热资源开发过程中,美国地热能协会(EGA)功不可没,他们积极促进政府实施对地热行业开发的优惠政策,从而推动地热能行业稳定发展,支持地热能发电入网,降低地热能发展所面临的政策面的延误,敦促政府出台更多的政策,促进地热资源利用和地热新技术的研发,以减少地热项目的风险,并对美国各州各个层级的地热资源进行评估分析,有计划地开发利用。

2014年9月,美国能源部计划,在地热能源前沿监测站建设工程的早期阶段,提供高达3100万美元的资助,用于地热学尖端技术增强型地热系统(EGS)的研发,有专家预计,这项技术能为美国提供千亿瓦级的清洁地热能源,足以满足1亿个家庭的用电需求。

美国地球物理学家大卫·布莱克威尔认为,潜在地热的评估会随着测绘技术的提升而有所变,美国现在的开发出来的地热资源仅为冰山一角。而美国地热能协会执行董事卡尔·格威尔认为,对于美国来说,地热能已经成为实现可再生和可持续发展未来的重要因素。  70年代后期,全球遭遇第一次石油危机,而这一阶段,冰岛80%的能源来自石油和煤炭。在石油危机的警钟中,冰岛人才真正意识到开发本国地热的重要性。在本世纪初,金融危机和石油危机同时爆发,欧洲为了维持统一的货币联盟不惜代价,一些小国抵御金融风险的能力稍差,便成了美国转嫁通货膨胀和金融危机的牺牲品,冰岛不幸也在其列。

上世纪70年代,冰岛的进口煤炭占冰岛能源使用量的75%。而到了2007年,在冰岛的初级能源中,地热能约占66%,水电能占15%,化石燃料(主要是石油)占19%,其中地热能主要用于供暖。在发电方面,地热能占30%,水力发电占70%,几乎全部为清洁能源。时至今日,冰岛的地热发电比例已经提升到了72%。

冰岛也像其他先进的发达国家一样加入了《京都议定书》,虽然所规定的碳排量对冰岛来说有些为难,但全球气候变暖如果造成海平面上升,会逐渐吞噬沿海领土。作为一个岛国,这是威胁到本国未来生存的弊端,因此即使是为自身打算,冰岛也需要限制自己的碳排量,从而大力开发清洁低碳能源。

冰岛的地理位置十分特殊,恰巧处于两大地质板块的交汇处,横跨在一条名为“大西洋中脊”的火山地震带上,受板块运动影响,地震和火山爆发十分频繁,素有“极圈火岛”之称,岛上共有火山200~300座,活火山40~50座,地热活动十分活跃,甚至因火山爆发而形成小岛。有人甚至认为,冰岛本身就是一座巨大的火山,而冰岛的温泉资源也居世界之首,整个冰岛有600多个温泉,其中有250个碱性温泉,这些温泉温度高,出水量大,十分适合地热开发利用。

冰岛使用地热资源历史悠久,作为一个地处北冰洋的荒原岛国,冰岛没有煤炭、石油资源,甚至连树都很少,几世纪以来,冰岛一直用地热来温暖着自己。在蛮荒时代,冰岛人就开始用地热水洗衣做饭,而到了12世纪,冰岛人开始将温泉接入管道,作为洗浴之用。在这个时期,地热对冰岛人来说,并不是非常重要,他们甚至很讨厌随处可见的间歇泉、沸泥塘,因为它们破坏草场,影响畜牧业。

能源危机为冰岛的地热能开发带来了转机,冰岛人发现地热不仅仅可以用来洗澡,还可以取暖、发电,对地热资源开发的重视,给冰岛带来了巨大的机遇。通过地热供暖和发电,减少煤炭资源的进口,从而在30多年里,节省了82亿美元的能源进口费用。地热资源的大规模利用,使冰岛从一个多灾多难的北欧贫困国家,苦尽甘来,跻身于发达国家行列。由此可见,国家间实力的竞争,归根到底是能源的竞争。转换能源模式,为冰岛带来巨大的福祉。

冰岛政府对冰岛的地热资源开发的重视,是基本国策级别的。在冰岛,鉴于地热能源在国家中的重要地位,地热资源的勘察与开发,是不允许私企私自进行的,更不用说进行经营开采,所有的地热资源均由国家统一管理。

冰岛有健全的地热管理机构,国家能源局负责地热能源勘察和开发政策的制定,并为社团、公司和个体地热资源的利用提供建议。国家地质调查局为冰岛的电力产业,以及冰岛政府和外资企业提供地热科学和利用领域的技术服务,其运转经费来自于地热开发项目。冰岛能源公司负责全国地热资源勘查开发,能源生产与经营,建设冰岛各地的地热电站。

冰岛这一整套的国家级地热开发系统,为冰岛地热资源的科学、高效、规模开发奠定了坚实基础,也为冰岛进入20世纪后大规模开发地热供暖和发电提供了稳定有序的依靠。

目前冰岛有87%的家庭采取地热供暖,为冰岛节省上亿美元的燃料开支,首都雷克雅未克的地热供暖在90%以上,被称为“无烟城”。冰岛全国250多个地热区蕴藏着巨大的热量,如果都用来发电,每年可发电800多亿度。除此之外,冰岛还将地热资源用于海水养殖、工业生产、温室大棚,甚至利用回灌水形成雪融化系统,加热路面,来融化道路积雪。

国家的对地热资源的统筹规划,使冰岛不仅在地热开发利用上首屈一指,其地热资源利用技术也在国际居于领先地位,并且大量的地热开发行动为这些技术带来了丰富的经验论证,使冰岛在世界地热开发领域举足轻重。冰岛先后与俄罗斯、埃塞俄比亚、中石化签定联合开发协议,发展地热能发电项目,雷克雅未克等地热公司与他国合作,利用先进的技术和丰富的经验,与这些国家合作,进行地热资源的勘察和开采。

冰岛的地热资源利用虽然积极,却远未充足,即使全部利用上,也仅仅占其整个地热储量的17%,在地热资源这种能源财富上,冰岛是十足的富豪。因为地热发电的利用,冰岛电价很低廉,使周边国家十分垂涎。目前,冰岛正与这些国家签定协议,拟通过海底电缆,为英国、北爱尔兰以及挪威输送电力。曾经的荒原岛国冰岛,正以自己的方式影响着世界,地热开发功不可没。

作为地热资源开发的先行者和最大受益者,冰岛的奋斗目标是,到2050年,成为世界上第一个全部使用可再生清洁能源、不再使用煤炭和石油的国家。

 

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