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谷歌的慈善事业：深入地下寻找能源

http://cn.newmaker.com 9/13/2008 10:09:00 AM 世界经理人

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在我们脚下很深的地方是一层地狱般的熔岩，在极热的地幔中的铀、钍以及钾等有毒同位素的辐射流作用下保持着热度。正是这种热量帮助形成了火山、间歇泉和温泉。也正是这一热量为全球（从冰岛到印度尼西亚）一部分发电机提供了动力。

但这种能源仍有大部分未被开发利用，它们要么在远离地表因而人类无法触及的地方被不断加热，要么就是与可将它们传送出来的水相隔绝。但在周二，搜索巨头的慈善事业机构 Google.org 宣布，该机构将试着帮助促成一些公司获得这些地下能源以生产清洁的电力。该机构在一家名为 AltaRock Energy 的地热能源公司和一家名为 Potter Drilling 的钻探公司共投资了1000万美元，并且正为研究和绘图以及政策议程提供资助。

这只是 Google.org 通过投资于企业、研究活动和政策制定来帮助寻找比煤炭更便宜的可再生能源努力的一部分。该机构目前正在关注3种重要技术：太阳热能（利用太阳的热量发电）技术、先进的风能技术以及现在的一种叫做增强型地热系统 (EGS) 的地热能导出方法。

对于传统的地热能，工程师一般在间歇泉、温泉或火山附近钻孔，再把一根管子和一个涡轮固定在热水上方，这就差不多了。而有了 EGS，工程师可以把孔钻到炙热的岩石深处，再把水注入缝隙里。当压力迫使其中的水从附近其它钻井上升的时候，高温热水就足以使涡轮运转起来，从而产生电力。从某种意义上说，工程师会制造他们自己的间歇泉，这让地球上有比现在多得多的地方可用于地热能的开发。

Google.org 气候与能源计划主管 Dan W. Reicher 表示：“这是一种非常大的资源，成本不高，但还没有得到足够的重视。”

去年，麻省理工学院 (Massachusetts Institute of Technology) 的一项研究表示，到2050年，EGS 可为美国带来100,000兆瓦的额外发电能力，而目前仅为2,000兆瓦。这将意味着每年的发电量将比现在的仅1,500万兆瓦时增长8亿兆瓦时。研究人员估计第一个 EGS项目的成本最低约为每千瓦时9美分，然后会降至4美分，其中包括建造、开发和融资成本，但不包括任何可用的政府补贴。这与煤气的8美分、风能的6美分以及太阳能的31美分以上相比是很可观的。

由于地热可产生持续、稳定的电能，而不取决于风力大小或阳光强度，公用事业单位为地热电力付出的成本要比风等间歇性资源要高出3倍。

地热自1904年以来就一直是一种发电资源，当时是用位于意大利 Larderello 的蒸汽孔为一些灯供电。这个地方目前为托斯卡纳100万户家庭供电，每年发电500万兆瓦时。但是，就像 Larderello 一样，今天的地热电力来自独特的地质环境，在这些地方，热的岩石与地下水靠得很近，并贴近地表。地热能提供的电力仅占全球电力的0.5%，占美国电力需求的0.4%。

EGS 由洛斯阿拉莫斯国家实验室 (Los Alamos National Laboratories) 于20世纪70年代首次提出，但这一技术在油价走低时几乎被人们遗忘。而走高的能源价格和技术性突破又帮助复兴了这一创意。这一创意现在突然受到了一些人的关注。最近在为地热能源筹集了资金后，美国能源部 (U.S. Department of Energy) 现在又为 EGS 研究提供了9,000万美元的研究资金。美国能源部能源效率与可再生能源部助理部长 Alexander Karsner 表示，这只是一个不起眼的开始。

他说：“政府即将插手这个问题。这是一种复兴。”

工程师希望通过往地壳内钻深达15,000英尺的孔而把地热输导出来。他们把水泵入一个注水井（蓝色的井），使其在里面被岩石加热。压力推动热水从生产井（红色的井）往上升。热量使水转化为工作液，在一个低的温度下沸腾，从而推动涡轮旋转产生电力。

但是，目前还没有一个达到了兆瓦级的 EGS 发电机组在并网发电，EGS 要成为重要的能源还需要相当长一段时间。从勘测地质、钻取勘探井、获得批准、钻取作业井到建造发电机，成功开发一个电站需要数年的时间，同时还需要资金。每个钻井可能需要花费500万美元，相当于一个石油或天然气钻井成本的两倍，因为这种钻井的深度是石油或天然气钻井的两倍，达15,000英尺或更深，而且电站至少需要四个井。地质学家和工程师对将碰到的岩石的构造还需要进行许多研究。

一家名为 Geodynamics 的澳大利亚公司目前正在进行大型的 EGS 商用试验。该公司惊喜地发现，在原先被认为相对干燥的花岗岩中含有高压热水。尽管对该公司而言这是一个令人振奋的发现，但是这个惊喜的代价也是极其昂贵的：这种受压的水使得该公司2005年的第二个钻井以失败而告终，也把这个新兴公司逼到破产的边缘。

首席技术官 Doone Wyborn 表示，Geodynamics 首个50兆瓦级的电站的成本相当惊人，将达到2.50亿美元（相当于每兆瓦花费500万美元；而杜克能源公司 (Duke Energy) 在北卡罗来纳州 Cliffside 新建的火力发电站的每兆瓦成为本230万美元）。不过，Wyborn 表示，既然该公司对钻井该如何选址、如何钻井以及该钻多深已经有所了解，那么成本很快就会降下来，到2014年，当 Geodynamics 的发电能力达到150兆瓦的时候，该公司的每瓦成本将低于煤电。

法国 Soultz 也在进行大型的 EGS 试验。美国计划从今年开始在内华达州里诺 (Reno) 附近进行首次试验。

正当 Google.org、Geodynamics 以及其他一些机构努力开发 EGS 时，传统地热能也正在复苏。还有丰富的高品位的传统地热资源尚未被发现。内华达大学 (University of Nevada) 里诺校区估计，80%更易于开发的水热系统还未被发现，很多公司现在正开始寻找这些资源。标注美国地下热量的最新地图是根据20世纪70年代采集的数据绘制的。Google.org 正资助南卫理公会大学 (Southern Methodist University) 的一个团体来更新这些数据。

英国新能源财经有限公司 (New Energy Finance) 地热分析师 Mark Taylor 称，去年全球地热投资增长了83%，增至17亿美元。美国土地管理局 (US Bureau of Land Management) 进行了首次地热资源土地租赁拍卖，签订了57份租赁协议。该局本月还将举行一次拍卖。

传统地热能可能提供数千兆瓦的发电能力，这将受到人们的欢迎。但是 Google.org 被 EGS 所吸引，因为 EGS 可能带来数万兆瓦的发电能力。Reicher 表示：“EGS 有望全天候提供巨大的电能，而且几乎可以在地球上任何地方开发。”

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