近日,由斯坦福大学杜尔可持续发展学院与工程学院教授马克·雅各布森领导的研究团队发现,增强型地热系统(EGS)作为一种新兴的清洁可再生能源技术,能够显著减少全球向100%可再生能源转型过程中所需的风电、光伏及电池储能基础设施规模,同时保持相近的能源成本。相关研究已发表在学术期刊《Cell Reports Sustainability》上。

EGS技术借鉴了油气开采中的深层钻井技术,通过向地下3至8公里深处注入流体来制造裂隙并提取热量发电,从而摆脱了对火山或板块边界等特定地质条件的依赖,实现了几乎可在任何地方获取稳定地热资源。斯坦福的研究通过对比包含与不包含EGS的清洁能源系统模型发现,当EGS仅提供10%的电力供应时,整个系统对陆上风电装机容量的需求可降低15%,太阳能光伏容量需求降低12%,电池储能需求更是大幅减少28%。此外,系统总用地需求从各国土地总面积的0.57%降至0.48%,这对于新加坡、台湾等土地资源紧张的国家和地区尤为重要。
研究分析表明,无论是否包含EGS,完全转向清洁可再生能源都能将年度能源成本在现有化石燃料基础上降低约60%。若计入空气污染相关疾病和海平面上升等健康与气候成本,总社会成本则可骤降约90%。关键在于,加入EGS作为基荷电源后,整体系统的能源成本与仅依靠风电、光伏、水电和电池的系统成本相似。这一发现挑战了关于间歇性可再生能源需要昂贵备用电源来维持电网稳定的论点,并证明EGS能够有效替代目前由煤电和核电承担的、提供全天候稳定电力的角色。
该研究成果表明,EGS有望成为全球能源转型中一种高效的“赋能”技术。它不仅通过提供持续电力来支持如离网数据中心等新型电力负载的增长,还因减少了风电、光伏等设施的建设需求,尽管会略微减少约400万个相关的长期工作岗位(全球净增岗位从2800万降至2400万),但整体上加速了转型进程。尽管EGS成本仍在变化,且美国首座大型电站直至2024年10月才获批准,但其钻井技术的快速进步正推动成本迅速下降。相较于核电,EGS具有建设周期短、无核扩散风险、无堆芯熔毁及放射性废物泄漏风险等显著优势,展现出其作为安全、稳定清洁基荷能源的巨大潜力。
出版详情:作者: Mark Z. Jacobson 等人,标题:《增强型地热系统对150个国家所有能源部门向100%清洁可再生能源转型的影响》,发表于: 《Cell Reports Sustainability》(2026 年)。期刊信息:《Cell Reports Sustainability》










