地热资源量和开发量最大国家美国的经验教训

地熱資源量和開發量最大國家美國的經驗教訓從資源量和開發量來說，美國都是全球最大的地熱大國。由於普遍重視收益性，目前開發周期較短的風力及太陽能比較引人注目。但是作為可再生能源，地熱擁有相當長的歷史。並且，地熱可作為基礎電源實現穩定供給，這一方面重新得到認識，因此最近地熱開發活躍起來。關於美國地熱發電的情況，我們可以看看美國地熱能協會（GEA：GeothermalEnergyAssociation）2012年4月公布的報告。從2010年1月到2012年3月開發了5處地熱發電，共計9萬千瓦。這樣一來，美國地熱發電總量達到了319萬千瓦（資料1）。這相當於2010年耗電量的3％。目前共有9個州進行著地熱發電，按照量的降序，依次為加利福尼亞、內華達、夏威夷、阿拉斯加、猶他、懷俄明、愛達荷、俄勒岡、密西西比，其中加利福尼亞佔82％，內華達佔15％。資料1．全球及美國地熱開發的變化（2012?3）（出處）GEA（GeothermalEnergyAssociation）目前共有147個項目正在進行開發，130個已確定（confirmed），另外17個尚未確定（unconfirmed）。選址涉及到的州新增7個，分別為亞利桑那、新墨西哥、德克薩斯、路易斯安那、科羅拉多、明尼蘇達及華盛頓，目前已經為15個州（不包括密西西比，資料2）。其中，可能性較大的發電輸出大約為200萬千瓦，處於開發后期的為95萬千瓦。另外，由供應商等為開發提供支持的州上升到39個。資料2．美國各州的動向GEA（GeothermalEnergyAssociation）全球最大的地熱田蓋瑟斯的教訓在美國300萬千瓦地熱發電中佔90萬千瓦的，是位於舊金山北方龐大的“蓋瑟爾斯地熱田”（Geysersgeothermalfield）。現在山中有18座發電站，其中15座屬獨立發電運營商Calpine公司所有，並由其運營。蓋瑟爾斯是繼意大利拉德瑞羅、新西蘭懷拉基之后，全球第三個開發的大規模地熱田，1960年開始進行商業運營。在石油危機之后石油價格暴漲的背景下，石油公司等陸續參與進來。之后又因加利福尼亞州採取了可再生能源優惠政策和廢氣管制措施，開發日益加速，鼎盛時期的輸出達到了200萬千瓦。不過由於亂開發導致的后果，目前開始以每年25％的速度銳減。並且已經成為一個反面教材：雖然岩漿溫度不會下降，但如果過度開採熱水，便無法進行持續利用。之后通過將生活污水的處理水注入地下等，開始進行“回灌”，以緩和衰減率。對於此前經歷過淘金熱及石油等資源大規模開發的美國來說，“挖掘”是一個可使人一夜暴富的慣用手段。不過，與石油及天然氣等資源相比，地熱需要更謹慎細致地利用。加利福尼亞州索爾頓湖地區的地熱開發2010年以后開始運營的9萬千瓦地熱發電中，最引人注目的是EnergySource公司在加利福尼亞州東南部索爾頓湖地區開發的HudsonRanch第1地熱發電站（輸出為4.9萬千瓦）（資料3）。資料3．EnergySource公司的HudsonRanch第1發電站（出處）EnergySource公司無論在量還是質方面，索爾頓湖地區都擁有在美國屈指可數的開發潛力。噴出的熱水溫度高達600℃，而且有望保持噴出，與電力公司簽訂了30年的銷售合同。該地區的開發權屬於著名投資人沃倫‧巴菲特投資的CalEnergy公司，EnergySource公司與其簽訂了租賃合同，對HudsonRanch地區進行開發。由於熱水溫度很高，因此採用了分3階段減壓提取水蒸氣的三級閃蒸系統（TripleFlashSystem），設備利用率（CapacityFactor）高達95％。從3個泉源抽取熱水。利用之后的熱水有8成通過4個回灌井送回地下，使寶貴的水進行循環。EnergySource公司經過4年的開發，在2012年3月9日啟動了單台設備發電能力達到4.9萬千瓦的大規模地熱發電站。與亞利桑那州政府運營的電力企業SaltRiverProject公司（SRP）簽訂了30年的電力銷售合同（PPA：PowerPurchaseAgreement）。另外，還預定於年底開始著手建設規模為4.9萬千瓦的“HudsonRanch第2地熱發電站”，目前已經與SaltRiverProject簽訂30年的電力銷售合同。將在鄰近地區建設化工廠，從水中提取礦物質、鎂、鋰等有用物質，並去除有害物質，然后將經過處理的水回灌到地下。並且，還與當地建設、運營公司簽訂了合同，建設過程中的平均雇用人數為200人，最多將增加至250人。運營時將雇用35人。EnergySource公司預定在2016年之前在該地區開發4.9萬千瓦，2020年之前再開發4.9萬千瓦。之所以加速進行開發，是瞄准了加利福尼亞州的可再生能源標准（RenewablesEnergyStandard，RES），其內容是到2020年之前將可再生能源在發電中所佔的比例提高到33％。考慮到較長的前置期，開發時間緊迫。另外，日本富士電機公司也在為該業務提供協助。目前正在向一期項目提供蒸汽渦輪，並對二期項目的開發投資了1000萬美元。政策支援方面，聯邦政府提供了產量減稅（PTC：ProductTaxCredit，每千瓦時2.1美分）以及投資減稅（ITC：InvestmentTaxCredit，投資額的10％）。並且加利福尼亞州還有可再生能源標准。順便一提，內華達州的可再生能源標准是在2025年之前提高到25％。美國是推崇市場原理的國家。州政府提出的高度可再生能源標准在引導地熱開發方面發揮了很大的作用。結合免稅措施，雖然可再生能源之間將出現競爭，隨著作為不穩定電源的風力及太陽能的普及，地熱將作為穩定電源發揮競爭力。（日經能源環境網供稿）