Wednesday, September 10, 2008

Google遁地找能源 Why?

【富比世╱Jonathan Fahey】
在我們腳下很深的地方是一層地獄般的熔岩,在極熱的地函中的鈾、釷以及鉀等有毒同位素的輻射流作用下保持著熱度。正是這種熱量幫助形成了火山、間歇泉和溫泉。也正是這一熱量為全球(從冰島到印尼)一部分發電機提供了動力。

但這種能源仍有大部分未被開發利用,它們要麼在遠離地表因而在人類無法觸及的地方被不斷加熱,要麼就是與可將它們傳送出來的水相隔絕。但在週二,搜尋龍頭的慈善事業機構 Google.org 宣佈,該機構將試著幫助促成一些公司獲得這些地下能源以生產清潔的電力。該機構在一家名為 AltaRock Energy 的地熱能源公司和一家名為 Potter Drilling 的鑽探公司身上共投資了1,000萬美元,並且正為研究和繪圖以及政策議程提供資助。

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這只是 Google.org 通過投資於企業、研究活動和政策制定來幫助尋找比煤炭更便宜的可再生能源努力的一部分。該機構目前正在關注3種重要技術:太陽熱能(利用太陽的熱量發電)技術、先進的風能技術以及現在的一種叫做增強型地熱系統(EGS)的地熱能導出方法。

對於傳統的地熱能,工程師一般在間歇泉、溫泉或火山附近鑽孔,再把一根管子和一個渦輪固定在熱水上方,這就差不多了。而有了 EGS,工程師可以把孔鑽到炙熱的岩石深處,再把水注入縫隙?堙C當壓力迫使其中的水從附近其他鑽井上升的時候,高溫熱水就足以使渦輪運轉起來,從而產生電力。從某種意義上說,工程師會製造他們自己的間歇泉,這讓地球上有比現在多得多的地方可用於地熱能的開發。

Google.org 氣候與能源計畫主管 Dan W. Reicher 表示:「這是一種非常大的資源,成本不高,但還沒有得到足夠的重視。」

去年,麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology)的一項研究表示,到2050年,EGS 可為美國帶來100,000兆瓦(megawatt)的額外發電能力,而目前僅為2,000兆瓦。這將意味著每年的發電量將比現在的僅1,500萬兆瓦時(megawatt-hours)增長8億兆瓦時。研究人員估計第一個 EGS項目的成本最低約為每千瓦時9美分,然後會降至4美分,其中包括建造、開發和融資成本,但不包括任何可用的政府補貼。這與煤氣的8美分、風能的6美分以及太陽能的31美分以上相比是很可觀的。

由於地熱可產生持續、穩定的電能,而不取決於風力大小或陽光強度,公用事業單位為地熱電力付出的成本要比風等間歇性資源要高出3倍。

地熱自1904年以來就一直是一種發電資源,當時是用位於義大利 Larderello 的蒸汽孔為一些燈供電。這個地方目前為托斯卡納100萬戶家庭供電,每年發電500萬兆瓦時。但是,就像 Larderello 一樣,今天的地熱電力來自獨特的地質環境,在這些地方,熱的岩石與地下水靠得很近,並貼近地表。地熱能提供的電力僅佔全球電力的0.5%,佔美國電力需求的0.4%。

EGS 由 Los Alamos National Laboratories 於20世紀70年代首次提出,但這一技術在油價走低時幾乎被人們遺忘。而走高的能源價格和技術性突破又幫助復興了這一創意。這一創意現在突然受到了一些人的關注。最近在為地熱能源籌集了資金後,美國能源部(U.S. Department of Energy)現在又為 EGS 研究提供了9,000萬美元的研究資金。美國能源部能源效率與可再生能源部助理部長 Alexander Karsner 表示,這只是一個不起眼的開始。

他說:「政府即將插手這個問題。這是一種復興。」



富比世╱提供



工程師希望通過往地殼內鑽深達15,000英尺的孔而把地熱輸導出來。他們把水泵入一個注水井(藍色的井),使其在?堶掖Q岩石加熱。壓力推動熱水從生產井(紅色的井)往上升。熱量使水轉化為工作液,在一個低的溫度下沸騰,從而推動渦輪旋轉產生電力。

但是,目前還沒有一個達到了兆瓦級的 EGS 發電機組在並網發電,EGS 要成為重要的能源還需要相當長一段時間。從勘測地質、鑽取勘探井、獲得批准、鑽取作業井到建造發電機,成功開發一個電站需要數年的時間,同時還需要資金。每個鑽井可能需要花費500萬美元,相當於一個石油或天然氣鑽井成本的兩倍,因為這種鑽井的深度是石油或天然氣鑽井的兩倍,達15,000英尺或更深,而且電站至少需要四個井。地質學家和工程師對將碰到的岩石的構造還需要進行許多研究。

一家名為 Geodynamics 的澳大利亞公司目前正在進行大型的 EGS 商用試驗。該公司驚喜地發現,在原先被認為相對乾燥的花崗岩中含有高壓熱水。儘管對該公司而言這是一個令人振奮的發現,但是這個驚喜的代價也是極其昂貴的:這種受壓的水使得該公司2005年的第二個鑽井以失敗而告終,也把這個新興公司逼到破產的邊緣。

技術長(CTO)Doone Wyborn 表示,Geodynamics 首個50兆瓦級的電站的成本相當驚人,將達到2.50億美元(相當於每兆瓦花費500萬美元;而 Duke Energy 在北卡羅來納州 Cliffside 新建的火力發電站的每兆瓦成為本230萬美元)。不過,Wyborn 表示,既然該公司對鑽井該如何選址、如何鑽井以及該鑽多深已經有所瞭解,那麼成本很快就會降下來,到2014年,當 Geodynamics 的發電能力達到150兆瓦的時候,該公司的每瓦成本將低於煤電。

法國 Soultz 也在進行大型的 EGS 試驗。美國計畫從今年開始在內華達州雷諾(Reno)附近進行首次試驗。

正當 Google.org、Geodynamics 以及其他一些機構努力開發 EGS 時,傳統地熱能也正在復甦。還有豐富的高品位的傳統地熱資源尚未被發現。內華達大學(University of Nevada)雷諾校區估計,80%更易於開發的水熱系統還未被發現,很多公司現在正開始尋找這些資源。標注美國地下熱量的最新地圖是根據20世紀70年代採集的資料繪製的。Google.org 正資助美國南美以美大學(Southern Methodist University)的一個團體來更新這些資料。

New Energy Finance 地熱分析師 Mark Taylor 稱,去年全球地熱投資增長了83%,增至17億美元。美國土地管理局(US Bureau of Land Management)進行了首次地熱資源土地租賃拍賣,簽訂了57份租賃協議。該局本月還將舉行一次拍賣。

傳統地熱能可能提供數千兆瓦的發電能力,這將受到人們的歡迎。但是 Google.org 被 EGS 所吸引,因為 EGS 可能帶來數萬兆瓦的發電能力。Reicher 表示:「EGS 有望全天候提供巨大的電能,而且幾乎可以在地球上任何地方開發。」


原文:Forbes.com Looking For Energy, Google Goes To Hell

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