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地下两万米处,藏有可供人类用23亿年的无尽能源?美国正在布局

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地下两万米处,藏有可供人类用23亿年的无尽能源?美国正在布局 资讯中心 / 2026

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人类的探测器已经飞出了太阳系,可往自己脚下钻,至今没有钻过13公里。

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这项纪录属于俄罗斯西北部的科拉超深钻孔。

科学家1970年开钻,想弄清地壳到底由什么构成,也想看看究竟能钻多深。

到1989年,钻孔深度达到12262米。

这大约只是陆地地壳厚度的三分之一,却用了将近20年。

钻进去以后,井底温度远远超出预期。

原先估计约100℃,实际测到将近180℃,岩石在高温下变得像软泥,钻孔越来越难维持。

那几年还流传过一个怪谈,说井下能听到声音,像是从地狱传上来的。

20世纪90年代中期,项目资金耗尽,现场被废弃,井口被封死。

比这更深的地方,人类从来没有直接测量过。

现在,美国有公司把目标定在20公里。

它们要找的不是石油,是热。

"23亿年"这个数字,先打个折:地热有多少?

地核温度可达五六千摄氏度。

这些热量约一半是地球形成时留下的余热,经过约45亿年还没散完;

另一半来自地壳里铀、钍等放射性元素的衰变,到现在还在不断产生。

研究地热的地质学家吉姆·福尔兹做过一个估算:地球一年产生的地热,大约是美国一年能源需求的10倍。

热量总量巨大,这一点学界没有争议。

可"23亿年"是把地球全部内热都算进去、完全不考虑开采成本和技术极限得出的理想值。

比较严谨的说法是,地表10公里以内的可利用地热,按现在的能耗水平够人类用几千年。

这已经很惊人了,不过关键不在储量多少,在于人类实际能拿到多少。

一个被低估的配角:现实情况有些反差。

按国际能源署的数据,目前地热只满足全球约1%的电力需求。

地热有一个太阳能、风能比不了的长处,就是全天候发电。

光伏到了阴天出力就不足,风停了风机也不转。

2023年全球地热装机的平均利用率超过75%,风电不到30%,光伏不到15%。

既然这么稳定,为什么用得这么少?

因为传统地热发电对地质条件要求很严,热源、水和多孔岩石三样都得有。

没有水还好办,可以从地面往下注。

岩石不透水就没法处理了,流体在热岩里流不动,热量也就取不出来。

能同时满足这三个条件的地方不多。

冰岛算一个,20世纪初它还是发展中国家,开发火山地热以后,把能源转化成工业产出,现在已是世界上人均收入最高的国家之一。

肯尼亚也是。

它位于东非大裂谷,那里的非洲板块正在裂开,地下热量离地表很近。

肯尼亚近一半的电力来自地热。

新兴企业Sosian能源筹资9100万美元,建了一座35兆瓦的电厂,绿色的大管道把两三公里深处的蒸汽送进涡轮机。

肯尼亚的地热潜力约10吉瓦,目前开发了约1吉瓦。

离开这些地质条件特别好的地方,地热发电长期很难推广。

石油工程师带来的新办法:改变这一局面的,是一批从油气行业转过来的人。

Fervo Energy首席执行官蒂姆·拉蒂默,职业生涯起步时在必和必拓做钻井工程师,赶上了得克萨斯南部的页岩气热潮。

他意识到,水平井和水力压裂既然改变了油气行业,也同样可以用在地热上。

具体做法是,在致密的热岩里人为压出裂缝,把地下变成一个巨大的换热器。

冷水从注入井打下去,流过裂缝吸收热量,再从生产井回到地面发电。

这样一来,原先的三个条件只剩下一个:岩石够热。

Fervo 2023年在内华达州用一座小电站验证了这项技术。

今年秋天,它在犹他州的Cape Station取得了实质进展:9月24日并网,9月30日宣布商业运行,比合同约定的日期早一天。

投运的是一期三个33兆瓦发电模块中的第一个,公司表示另外两个将在2027年1月1日前投入商业运行,还有400兆瓦正在建设,预计2028年投运。

带动这轮发展的,是美国数据中心快速增长的用电需求。

科技公司需要能全天稳定供电的清洁电源,地热正好符合要求。

Fervo与谷歌签了一份396兆瓦、为期15年的"照付不议"购电协议,预计2028年中开始供电。

这样一来,它受约束性购电协议覆盖的容量达到1054兆瓦,合同收入约119亿美元。

这些合同的意义不只在金额。

地热项目前期投入很大,有分析认为单个钻孔的成本可达9000万美元以上,而一台燃气发电机组只要100万美元左右。

投资者最担心的,是几十年以后的电价能不能保持稳定。

科技公司签下长期合同,等于替开发商承担了一部分远期电价风险。

地热能不能做大,财务上的问题和地质上的问题一样重要。

不过账面上还不好看。

Fervo第三季度收入只有11.

6万美元,当季能录得1170万美元净利润,靠的是利息收入、利率互换收益和税收抵免这几项一次性因素。

另一个风险是地震。

压裂会引发地震:2017年,韩国浦项的地热项目同样用了压裂技术,加上井位离断层太近,诱发了一场约5.

5级的地震,是韩国有记录以来最强的地震之一。

浦项至今仍是地热诱发地震中最严重的一例,这类事件很少见。

但一种能源只要出过几次事故,声誉就会受到严重影响,何况页岩气压裂本来就因为地下水污染和诱发地震而争议不断。

Fervo的做法是公开监测数据。

它最大的三次地震

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