斯坦福大学近期一项建模研究从新视角探讨了增强型地热系统(EGS)在清洁能源系统中的价值。研究不再单纯关注EGS的成本问题,而是分析其作为混合能源系统组成部分时对整个电网结构的影响。

研究表明,增强型地热系统虽然不一定能大幅降低完全可再生能源系统的总体成本,但能够使整个系统更加紧凑、易于建设。在土地使用、审批许可和公众接受度日益影响能源项目推进的背景下,这一特性具有重要实际意义。
增强型地热系统通过深钻技术获取地下数公里处高温岩石中的热量,不依赖自然存在的水热资源,从而将地热能开发扩展到更广泛区域。该系统可提供持续发电和区域供暖,在电网中作为稳定的基荷电力运行,与波动性的风能、太阳能形成互补。
研究团队模拟了150个国家向100%风-水-太阳能能源系统的转型过程。在对比分析中,研究人员设置了EGS提供约10%总电力作为基荷电力的情景,并探讨了低、中、高三种成本假设。
成本分析显示,添加EGS对完全可再生能源系统的总成本影响有限。在低成本情景下系统成本有所降低,中成本情景下成本大致相当,高成本情景下则略有增加。但无论是否包含EGS,向100%可再生能源系统转型相比当前化石燃料系统,每年私人能源成本可降低约60%,计入健康与气候损害后的社会总成本下降约90%。
增强型地热系统的核心价值体现在其对能源系统结构的优化作用。由于提供稳定电力输出,包含EGS的系统所需的总装机容量降低,对风能、太阳能和储能设施的需求相应减少。同时,能源基础设施的土地占用面积下降,这对于国土面积有限或人口密集的地区尤为重要。
研究强调,对EGS这类技术的评估应着眼于系统层面价值,而非仅关注平准化度电成本。EGS作为稳定电力来源,可减少对波动性可再生能源过度扩容的需求,降低系统复杂性。在土地资源紧张或电网扩展受限的地区,更紧凑的能源系统可能更容易实施。
对地热行业而言,这项研究提供了新的定位视角。增强型地热系统并非作为成本最低的清洁能源选项,而是作为优化工具,帮助构建更易管理、土地占用更少、结构更合理的可再生能源系统。在空间有限或公众接受度需要特别关注的区域,即使较低渗透率的EGS也能发挥重要作用。
研究也指出,EGS的实际成本仍存在不确定性,钻探技术、储层构建和长期性能方面的持续进步对其应用至关重要。同时,能源市场需要建立更能体现系统价值的机制,而非仅奖励最低的发电成本。
斯坦福大学的这项分析表明,增强型地热系统在未来电力系统中可能扮演一个虽不主导但具有重要优化功能的角色。它可能不是成本削减的最大贡献者,但有助于构建更紧凑、更易实施的清洁能源电网。









