美国启动新一轮国家层面深部地热资源增强型地热系统技术发电潜力评估工作

中国地质调查局地学文献中心跟踪发现美国地质调查局近期完成了对美国西部Great盆地深部中高温地热资源发电潜力的评估，显示以增强型地热系统技术目前的发展水平可实现涵盖了内华达州和5个相邻州部分地区共计约63万平方千米的研究区约1.35万兆瓦电力的开发，可满足美国10%的电力需求。这是美国地质调查局继2008年对美国西部地区高温（＞150℃）地热资源增强型地热系统技术发电潜力进行评估后，根据《2020年能源法案》开展的首次评估工作，在更新研究区热流图和地下温度图的同时，采用了新的评估方法，如不同裂缝几何形态的能量提取效率和热电转化方法。根据计划，美国地质调查局将对北达科他州Williston盆地进行评估。 

美国地质调查局成立于1879年，在地热领域的主要职责是对美国所有类型的地热资源进行国家和区域尺度下的开发利用潜力评估。其中，国家尺度下的地热资源评估一般是响应相关法案的要求，并建立在数据可用性和技术发展需要的基础上。相关工作包括美国地质调查局20世纪70年代完成的美国首次国家层面地热资源评估，以及2008年完成的评估数据更新。2020年，美国《能源法案》指示美国地质调查局对2008年的评估数据再次进行更新，包括扩大评估的资源类型，并关注更大的地理范围。据此，美国地质调查局完成的Great盆地增强型地热系统技术发电潜力评估，重点关注尚未充分探明并开发的隐伏地热系统，以及重视对人工智能和机器学习技术的应用。 

具体到对Great盆地的地热潜力评估。自2008年第二轮评估工作以来，Great盆地因其较高的热流特征，一直是不同尺度下常规地热系统和增强型地热系统研究的重点，其代表性增强型地热系统发电示范项目包括位于犹他州东部的美国能源部犹他州项目和Fervo Energy公司Cape Station项目，以及位于内华达州北部的Fervo Energy公司Project Red项目，这些项目近两年在钻井效率和循环产量提升及成本降低等方面取得了突破性进展，正推动美国地热发电产业实现跨越式发展。此次对Great盆地的地热潜力评估工作针对的是6千米以浅、温度高于90℃的低渗岩层，而未考虑水热型地热系统附近的高温岩层。在具体估算过程中，考虑了一系列不确定性参数，包括热电转化效率、热提取效率、储层间距、可行地质条件等。随着技术进步，可行地质条件有望从目前的25%提高至50%，热提取效率从25%提高至65%，这意味着研究区的发电潜力可达到目前评估值的10倍以上。