美国智库回顾与展望美国能源部“地热能研究前沿瞭望台（FORGE）”计划

近日，美国智库Institute for Progress（IFP）通过采访交流，对美国能源部资助开展的地热能研究前沿瞭望台（FORGE）计划的立项背景、主要进展、产业发展影响、面临挑战等方面进行了全面回顾。中国地质调查局地学文献中心基于前期跟踪研究，总结如下： 

面向中高温低渗透性地热资源的“增强型地热系统”开发利用技术，在全球能源转型背景下具有吸引力，但由于技术和资金方面的障碍，一直未能得到广泛应用。在技术上，深井钻探成本高昂，场地试验费用巨大，储层建造可能诱发破坏性地震，保持热储可持续开发面临挑战；在资金上，高成本和技术难题使政府或私营机构在地热领域的投资趋于停滞，严重制约了地热产业的发展。在此背景下，美国能源部于2014年2月宣布启动FORGE计划，旨在借鉴美国页岩革命成功经验，通过政府持续10年共计2.18亿美元的战略性投资，全面系统开展干热岩型地热资源开发示范，以形成可降低工业开发风险和促进深部高温地热资源产业化开发的严谨、可复制的方法。2024年10月，美国能源部宣布将FORGE计划延长4年，并提供至少8000万美元的额外资金。 

FORGE计划通过前两个阶段的选址，于2018年选择犹他州Milford附近的场地作为现场示范目标，主要工作包括研发示范钻井和储层建造等关键领域的技术装备，开展井间连通性和流动循环换热等方面的测试。尽管项目经费审批过程较为繁琐、工程建设需要获得联邦和州相关机构许可等方面影响了FORGE计划犹他州项目的总体进展，但该示范项目已证实了政府支持下的关键技术攻关及现场应用在实现能源开发利用取得突破方面的有效性。 

在技术进步方面，犹他州项目在2017-2022年将钻井速度提升了5倍，在过去两年将钻井成本降低了50%，这主要得益于PDC钻头和钻井参数优化技术的应用对钻井效率和成功率的显著提升。此外，项目在高温定向钻井、光纤监测、储层管理、设备测试等多方面均取得重要进展。 

在产业影响方面，由于政府资助模式下项目成果的透明度和公开共享，使众多企业从中受益，包括帮助以Fervo为代表的初创企业进入地热行业，吸引了英国石油公司、雪佛兰等国际能源企业投资地热领域，提升了Ormat Technologies等老牌地热企业对潜在有利目标区的矿权申请等。其中，Fervo公司在犹他州场地附近开展的相关工作，于2024年完成了为期30天的产热测试并创造了增强型地热系统项目产水速率和发电功率的新纪录。2024年12月，该公司宣布获得了2.55亿美元的新一轮融资。 

展望未来，FORGE计划不是“终点”，而是实现将地热能从小众能源转变为发电与供热主要来源的“开端”。尽管美国特朗普政府继续贯彻其减缓清洁低碳可再生能源发展的能源政策，但两党在积极促进地热能开发利用方面具有共识，如两党参议员近期提交的旨在简化地热开发项目许可审批程序的《通过先进机制简化热能开发》《地热能机会》等法案。