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德國小鎮成地熱新技術試驗場,能否改變全球能源格局?

位於德國慕尼黑南方的格爾特斯里德(Geretsried)小鎮,居民們長久以來都希望能以地熱能源取代化石燃料,為建築物提供乾淨的熱能與電力。然而,約15年前,一家鑽探公司因無法在淺層找到足夠的熱水資源,導致傳統地熱技術無法盈利,讓居民們的希望破滅。當時的鎮長麥可·穆勒(Michael Müller)回憶道:「我們放棄了,原本抱持著很大的期望。」

如今,新一代的地熱公司正試圖在過去失敗的地方取得成功。這些公司不再依賴淺層的熱水資源,而是運用石油與天然氣產業的技術,鑽探至更深的地層,從乾燥的熱巖中提取熱能。其中一家公司Eavor,正在格爾特斯里德啟動其首座商業發電廠,將這座約2.6萬人口的小鎮打造成地熱能源未來的試驗場。

這樣的技術能否擴大規模,真正對地球的未來產生影響?國際能源署(IEA)認為可以。在最近的一份報告中,IEA指出,技術突破正在釋放地熱能源的巨大潛力。隨著企業鑽探深度超過3公里,幾乎每個國家都有潛力以這種方式生產熱能與電力。IEA執行董事法提赫·比羅爾(Fatih Birol)表示:「地熱能源過去僅是小眾能源,集中在少數國家,但很快地,它將以加速的方式貢獻於全球能源格局。」

Eavor執行長約翰·雷德芬(John Redfern)指出,格爾特斯里德早期的失敗為高調的成功開啟了可能性。他解釋道:「如果我們在冰島展示這項技術,沒有人會感到驚訝,因為那裡有豐富且易於取得的熱水資源。但在格爾特斯里德,我們證明瞭這項技術的普遍適用性。」

德國正致力於擺脫化石燃料,作為承諾的一部分,供暖系統必須轉向可再生能源,因為供暖是德國二氧化碳排放的主要來源之一。此外,2022年俄羅斯入侵烏克蘭後,德國無法再依賴從俄羅斯進口天然氣。

Eavor在加拿大亞伯達省設有示範設施,公司高層對格爾特斯里德非常熟悉,其中一位高層曾管理過當地鑽探承包商的操作。該專案將首先在格爾特斯里德發電,隨後隨著鎮上全面建設區域供暖系統,逐步增加熱能供應。

區域供暖系統的熱能來自中央位置,並分配給家庭與企業。根據IEA的資料,大多數區域供暖系統仍以燃燒化石燃料為主,尤其是在中國與俄羅斯,這兩個國家擁有最多的區域供暖系統。歐洲則有1.7萬個區域供暖與冷卻網路,服務6700萬人。在美國,區域能源系統常見於大學校園、醫院、軍事基地以及大城市的市中心區域。一些大學正將其區域供暖系統從天然氣或燃油轉向地熱能源,以應對氣候變遷。

Eavor還在德國西北部的漢諾威市簽訂了供熱合約,這座擁有50多萬人口的城市正逐步淘汰煤炭。此外,Eavor將其技術授權給試圖減少排放並尋求能源安全的公用事業與公司。日本大型電力供應商中部電力公司(Chubu Electric Power Company)是Eavor的主要投資者,日本擁有許多適合地熱的場址,但地熱發電廠卻很少。

Eavor的運作方式是鑽探兩口約4公里深的井,然後分支鑽探十幾口水平井,以最大化與熱巖的接觸。這些井相互連線,形成一個閉環,稱為「Eavor迴路」。格爾特斯里德專案將擁有四個迴路,每個迴路有兩口垂直井與約12口水平井。Eavor不使用水力壓裂技術來增加岩石的滲透性,而是將水泵入熱巖中,使其加熱後自然上升至地表。

這些熱水可用於加熱公用事業的水,並透過管道輸送,為約3.6萬戶家庭供暖。熱水也可輸送到發電廠產生蒸汽,隨後再迴圈使用。當蒸汽用於驅動渦輪機時,可以發電而不產生任何溫室氣體排放。

鎮長穆勒強調,與其將能源轉型的責任推給下一代,不如從現在開始改變。他表示,居民們不能長期依賴化石燃料,必須應對氣候變遷並確保能源安全。「我們希望保持未來的競爭力,所以讓我們從現在開始迎接未來。」