□周仲兵 孔朝陽
美國地?zé)豳Y源規(guī)模開發(fā)利用已經(jīng)逾50 載,其開發(fā)利用技術(shù)全球領(lǐng)先。目前美國地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量占全球的28.39%,位居世界第一。
美國地?zé)崮茉磪f(xié)會(huì)2012年4月發(fā)布了《美國2012年度地?zé)崮茉瓷a(chǎn)與發(fā)展報(bào)告》,指出美國目前地?zé)崮苎b機(jī)能力大、技術(shù)進(jìn)步快、未來發(fā)展?jié)摿薮螅珫|西部地區(qū)發(fā)展不均衡。
地?zé)豳Y源是一種清潔能源,是在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下地殼內(nèi)可供開發(fā)利用的地?zé)崮?、地?zé)崃黧w及其有用組分。與煤炭、石油和天然氣等傳統(tǒng)化石能源相比,地?zé)豳Y源具備數(shù)量巨大、可再生和不污染環(huán)境三大要素和清潔、環(huán)保、就地取用等優(yōu)勢。近年來,地?zé)崮軡u漸吸引了許多國家的關(guān)注,發(fā)展勢頭也大有追趕廣受歡迎的太陽能和風(fēng)能之勢。
美國地?zé)豳Y源開發(fā)較早,發(fā)電量大,發(fā)展速度快。早在20 世紀(jì)60年代美國就開始利用地?zé)豳Y源進(jìn)行規(guī)模化電力生產(chǎn),至今已經(jīng)有50年的發(fā)展歷史。長時(shí)間的地?zé)豳Y源開發(fā)和技術(shù)進(jìn)步,奠定了美國在全球地?zé)崮茴I(lǐng)域領(lǐng)先的地位。根據(jù)《美國2012年度地?zé)崮茉瓷a(chǎn)與發(fā)展報(bào)告》(以下簡稱《報(bào)告》),目前美國地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量約為3187 兆瓦,占全球的28.39%,位居世界第一。
美國地?zé)豳Y源開發(fā)技術(shù)有了較大進(jìn)步。目前比較成熟的技術(shù)主要有三種:一是干蒸汽發(fā)電技術(shù),利用該技術(shù)的發(fā)電量約為1585 兆瓦。二是閃蒸汽發(fā)電技術(shù),利用該技術(shù)的發(fā)電量約為900 兆瓦。三是二元地?zé)峒夹g(shù),該技術(shù)可以用于較低溫度熱資源的開發(fā),使得地?zé)岙a(chǎn)業(yè)走出加利福尼亞州,目前利用該技術(shù)的發(fā)電量約為702 兆瓦。
美國地?zé)崮荛_發(fā)能夠有如此大的發(fā)展,主要得益于美國政府的高度重視以及大力支持。
在研發(fā)階段,政府提供固定的研發(fā)補(bǔ)貼,提供示范、開發(fā)、試驗(yàn)設(shè)備。在投資階段,政府給予固定的投資補(bǔ)貼,而且對(duì)于企業(yè)和個(gè)人投資給予稅收優(yōu)惠。在生產(chǎn)階段,給予生產(chǎn)補(bǔ)貼,并且長期執(zhí)行保護(hù)性電價(jià)。在消費(fèi)階段,給電網(wǎng)運(yùn)營商及居民消費(fèi)者提供消費(fèi)補(bǔ)貼,實(shí)行消費(fèi)配額制、上網(wǎng)制度以及政府購買計(jì)劃。
20 世紀(jì)70年代爆發(fā)的石油危機(jī),使得美國等石油消費(fèi)大國一度出現(xiàn)了嚴(yán)重的石油供應(yīng)中斷和油價(jià)上漲,對(duì)國民經(jīng)濟(jì)造成了較大的不良影響。時(shí)任美國總統(tǒng)的尼克松深刻認(rèn)識(shí)到能源自主的重要性,確立了能源獨(dú)立的目標(biāo)。在此之后,包括地?zé)崮茉趦?nèi)的新能源開發(fā)得到較多支持。尤其是奧巴馬執(zhí)政以來,能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)更是放在大力發(fā)展新能源上,為地?zé)豳Y源的開發(fā)提供了得天獨(dú)厚的市場環(huán)境。
進(jìn)入21 世紀(jì)以后,經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的矛盾越發(fā)突出,許多國家紛紛提出發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)。世界氣候大會(huì)更是對(duì)各國的節(jié)能減排提出了比較具體的要求,這也客觀上促使美國發(fā)展包括地?zé)崮茉趦?nèi)的新能源。
政策層面的大力支持也使得美國的諸多企業(yè)對(duì)地?zé)崮荛_發(fā)表現(xiàn)出了興趣,越來越多的企業(yè)加入了開發(fā)地?zé)崮艿男辛小!秷?bào)告》顯示,現(xiàn)在不僅熱衷于開發(fā)地?zé)崮苜Y源的公司也越來越多,而且為地?zé)衢_發(fā)提供設(shè)備、服務(wù)以及專業(yè)知識(shí)的公司也越來越多。2011年,就有來自43 個(gè)州的供應(yīng)商為地?zé)豳Y源開發(fā)提供物料和服務(wù)。美國地?zé)崮軈f(xié)會(huì)執(zhí)行董事卡爾·格威爾表示,近年來,地?zé)岙a(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始脫胎換骨。同5年前相比,參與這一產(chǎn)業(yè)的公司數(shù)量大增。同兩年前相比,地?zé)崮芷髽I(yè)的發(fā)展也更活躍了。
美國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展也存在一些問題,最明顯的就是東西部地區(qū)發(fā)展不均衡,東部地區(qū)發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西部地區(qū)。根據(jù)《報(bào)告》,目前美國在產(chǎn)的地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量,絕大部分位于西部地區(qū)的8 個(gè)州,其中僅加利福尼亞州和內(nèi)華達(dá)州的裝機(jī)容量就達(dá)3084 兆瓦,約占總發(fā)電量的96.7%。美國正在發(fā)展中的裝機(jī)容量,集中分布于包括內(nèi)華達(dá)州、加利福尼亞州、俄勒岡州、猶他州、愛達(dá)荷州、阿拉斯加州、夏威夷州、懷俄明州等在內(nèi)的西部15 個(gè)州。
美國地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)東西部發(fā)展的不均衡,與東西部各州對(duì)地?zé)豳Y源開發(fā)的重視程度有關(guān)。相對(duì)東部而言,長期以來西部各州尤其是加利福尼亞州與內(nèi)華達(dá)州對(duì)地?zé)豳Y源開發(fā)更為重視,給予的支持力度更大。另外,發(fā)展的不均衡也與勘探與開采技術(shù)的落后有關(guān)??碧郊夹g(shù)的落后使得東部地區(qū)豐富的地?zé)豳Y源遲遲難以被發(fā)現(xiàn),使許多已被發(fā)現(xiàn)但開采難度較大的地?zé)豳Y源難以被利用。
雖然目前美國地?zé)豳Y源開發(fā)有了很大的發(fā)展,但實(shí)際利用率還不足1%,未來的發(fā)展?jié)摿薮?。根?jù)一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn),美國地下的巖石中蘊(yùn)藏著比目前全美火電裝機(jī)容量大10 倍的巨大地?zé)豳Y源。這些地?zé)豳Y源中有部分位于美國東部,盡管之前便已經(jīng)在美國西部發(fā)現(xiàn)地?zé)豳Y源,但是東部地區(qū)一向被認(rèn)為是缺乏地?zé)醿?chǔ)量的。前不久,美國南衛(wèi)理公會(huì)大學(xué)的研究人員在谷歌公司的資助下編纂了采自3.5 萬個(gè)采樣點(diǎn)的地質(zhì)學(xué)數(shù)據(jù),他們發(fā)現(xiàn)全美各地的地下基本都擁有豐富的地?zé)醿?chǔ)量,美國東部2/3 地區(qū)也存在大量的地?zé)豳Y源。地球物理學(xué)教授大衛(wèi)·布萊克威爾稱,“我們現(xiàn)在開發(fā)出來的地?zé)豳Y源僅為冰山一角”。
另外,美國在地?zé)豳Y源利用相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步也將大大提升其地?zé)崮荛_發(fā)的潛力。目前美國正處于試驗(yàn)階段的技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域主要有兩個(gè):其一,增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)。美國能源部正在西部的5 個(gè)州通過7 個(gè)示范項(xiàng)目進(jìn)行此項(xiàng)技術(shù)可行性的測試,希望利用該技術(shù)使得電力成本到2030年減少為6 美分/千瓦時(shí)。其二,地?zé)崮茉磁c油氣聯(lián)產(chǎn)、地壓系統(tǒng)以及低溫技術(shù)。美國能源資助了17 個(gè)項(xiàng)目對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行檢測,而且已經(jīng)確立利用這些技術(shù)使得電力成本到2030年減少為6美分/千瓦時(shí)的目標(biāo)。
總之,豐富的地?zé)豳Y源、技術(shù)的進(jìn)步以及政府的支持,將使美國的地?zé)崮荛_發(fā)在未來的數(shù)十年中有大幅度的提升,美國的對(duì)外能源依賴度將持續(xù)下降。美國能源信息署預(yù)測,到2035年,美國地?zé)崮苎b機(jī)量將增長3 倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過可再生能源發(fā)展的平均水平。