高级地热能资源丰富，清洁，或许便宜到足以产生巨大影响

罗宾·盖斯特 | 2026年5月 三种先进的地质热能技术——增强型地热系统（EGS）、高级地热系统（AGS）和超高温岩地热（SHR）——正准备将地热能从一种小众资源转变为美国能源结构中的重要贡献者。 关键要点 EGS通过深层钻探并运用石油和天然气水力压裂技术来进行地热发电，以商业规模生产能源。它具有巨大的潜力。 传统地热在识别和开发地下水或卤水储层方面存在局限性。而增强型地热系统（EGS）则在更深的地层中与热干岩石合作。 Fervo是EGS行业的领军企业。它已实现商业化规模发电，并对其产品找到了商业需求。其技术正在迅速发展，并且成功地利用外部资金进行开发。 然而，EGS有理由继续依赖清洁能源要求和联邦补贴。随着技术的规模化，更多的成本降低将会到来，EGS似乎正在走向与化石燃料和廉价可再生能源在价格/性能上的均衡。 联邦融资应支持快速扩大规模。能源主导融资办公室可以提供帮助，但需要国会的重大调整。 DOE的FORGE研发项目非常成功，应当扩大规模。它还坚持开放式数据共享，为其他项目树立了榜样（例如，用于微型反应堆的MARVEL项目）。 规模化发展需要改善对联邦土地的接入。目前正在国会审议的法案将有所帮助，但仍需更多措施。 目录 关键要点................................................................................................................... 1 引言....................................................................................................................... 3 地热方式........................................................................................................ 4 优化地热系统........................................................................................ 5先进地热系统......................................................................................... 7 超高温岩地热.............................................................................................. 8 EGS应用案例：Fervo案例研究........................................................................................ 11 地热政府项目................................................................................. 14 能源部地热办公室（OG）内的研发项目.................................................... 16 预商业试点项目.......................................................................................... 18 贷款计划办公室和ARPA-E................................................................... 18 人力资源发展和跨行业溢出效应....................................................... 19 国会活动和行政预算请求.......................................... 19 关键挑战................................................................................................................ 20 研发............................................................................................................................ 20 风险和融资....................................................................................................... 20 规管和许可............................................................................................. 21 人力资源发展................................................................................................. 22 网络连接和有限的传输基础设施................................................ 22 建议............................................................................................................ 24 研发............................................................................................................................ 24 融资.....................................................................................................................24 许可.................................................................................................................... 25 互联............................................................................................................ 26 人力资源..................................................................................................................... 26 结论...................................................................................................................... 27 脚注......................................................................................................................... 28 简介 美国面临着日益严重的电力供应挑战。数据中心、人工智能（AI）、制造业回归和电气化正在推动电力需求增长，这种增长在几十年中未曾出现过。而老旧的基础负荷电厂的退役让电网运营商为可靠、可调度的电力而争相寻找。历史上，煤炭、核能和最近的天然气填补了这一角色，但煤炭由于环境和成本原因越来越不可行，核能项目建造需要十年或更长的时间，而天然气使公用事业企业面临燃料价格的波动。与此同时，风能和太阳能——尽管越来越便宜——却无法提供数据中心和工业设施所需的24小时不间断电力。地热能提供了一种潜在解决方案——这是一种24/7不间断的基础负荷电力来源，占地小且几乎零排放。这项技术长期以来只限于少数火山区域，但现在——多亏了从石油和天然气行业借用来的技术突破——几乎可以在任何地方部署。 技术准备、市场需求和政治支持的罕见一致，使得这一刻格外重要。 本文探讨了三种先进地热技术的加速推广潜力——增强型地热系统（EGS）、高级地热系统（AGS）和超高温岩地热（SHR），这三种技术有望将地热资源从一个小众资源转变为美国能源结构中的重要贡献者。EGS通过破碎热干岩石创造人工储层，并已实现早期商业化推广：Fervo Energy在犹他州正在建设一个400兆瓦（MW）的项目，与主要公用事业公司签订了电力购买协议（PPA），仅两年时间钻探时间就下降了70%。1 AGS公司采用消除地震风险的闭环系统，于2025年后期首次商业供电。SHR公司仍在研发中（R&D），承诺通过在极深处的超临界流体中开发，每口井的能源输出可以提高5至10倍。地热技术办公室（GTO）指出，到2050年，地热发电能力至少可达9000兆瓦（GW），包括密西西比河以东的各州，这些地区目前还没有地热电力设施。 2最近在犹他州的流量测试表明，这些井可以产出当前存在一代产品。多年来拥有商业级热能，且循环中的水损失极小。 一场科技准备、市场需求和政治支持的罕见组合使得这一时刻格外重要。地热能在国会获得了两党支持，并得到了特朗普政府的明确支持，在它的“能源紧急状态”声明中将地热能与化石燃料和核能并列（而排除了风能和太阳能）。包括谷歌、Meta、亚马逊和微软在内的科技巨头已经与地热开发者签订了协议，为其数据中心提供电力。用于扩大地热能所需的工作力和设备已在石油和天然气行业存在。现在关键的问题是，如何证明并扩展新的地热技术，以及哪些政策工具可以加速这一进程。 盒子1：价格/性能平衡 随着各国寻求减少排放，它们面临着确保在长期内，零排放技术能够与现有能源达到价格性能平衡（P3）的需求。鉴于气候变化是全球性的，解决方案必须满足低收入国家的需求，这些国家的能源需求增长最快，而支付绿色溢价的能力和意愿较低或不存在。没有证据表明，通过法规、补贴或劝诫强制改变会有效。低收入国家不会以牺牲增长为代价采用清洁能源。富裕国家也不会。 市场是唯一足够强大的杠杆，能够推动所需规模上的转型——只有当清洁能源技术能够在没有补贴或法规的情况下超越污染能源时，它才会有效——它们必须达到P3。 地热能有一个巨大优势，那就是它既干净又稳定——且在出现故障时不需要备用电源，正如太阳能和风能所必需的。但它必须达到P3级别，才能成为一种严肃的选项，尤其是在发展中国家。Fervo展示了成本的快速改善，因此非常鼓舞人心。随着成本的降低，美国应该专注于帮助Fervo和类似的公司尽可能快地推广这项技术，从而尽可能快地降低成本，前提是有明确的达到P3的道路。看来这样的道路可能确实存在。 地热模式 今天，地热在美国（全球16吉瓦）提供了大约3.7吉瓦的运营地热能力，几乎全部是传统的地热（水热）地热能，这需要满足三个条件才能成为可行的：3 ▪▪渗透性。自然裂缝/孔隙度必须允许流体有效循环。热度。热岩石必须相对接近地表。▪流动。地下水或盐水中必须已经存在。 这些条件自然