AI浪潮下美国科技巨头急需能源，地热能炙手可热

科技巨头亚马逊、微软和谷歌签署的核能协议在过去几个月里引起了全球媒体的关注。但包括Meta和谷歌在内的几家公司也在投资另一种低碳能源——下一代地热能。

《自然》杂志网站最近报道显示，地热技术正处于广泛商业成功的“边缘”。当地时间10月17日，总部位于得克萨斯州休斯顿的初创公司Fervo Energy获得了美国政府的批准，扩大其在犹他州比弗县建设的地热电厂。该项目最终可能产生高达2000兆瓦的电力——与两个大型核反应堆的产能相当。尽管达到这一点可能需要一段时间，但该电厂已经在筹备中拥有400兆瓦的产能，并将准备好在2028年为谷歌的能源密集型数据中心和其他客户提供全天候电力。 

今年8月，另一家初创公司Sage Geosystems宣布与Facebook的母公司Meta建立合作伙伴关系，到2027年为Meta的数据中心提供高达150兆瓦的地热能。

Sage、Fervo和其他全球公司正在竞相开发地球深处不断流动的热量。与已经存在一个世纪左右的常规地热能不同，这些项目不依赖自然温泉；相反，它们创造了自己的温泉。

这个过程包括钻探一个深达数公里的井孔，那里的岩石温度约为200℃，并注入高压的水和沙子。这会在岩石中制造裂缝，增加它们的渗透性，并创建一个可以持续提取的加热水水库，通过第二个井孔。然后使用热的、加压的水发电。

这种方法被称为增强型地热系统（EGS）。自20世纪70年代以来，全球就开始探索这一技术，但大多数项目未能提取出可观的能源。

过去十年，得益于石油和天然气行业的先进技术即更高效的岩石破裂和水平钻探方法，增强型地热系统取得了长足进步。得益于这些创新，人们将钻探成本减半。

特别是水平钻探对EGS的成功至关重要。此前，压裂产生的裂缝更倾向于垂直走向。水平井孔能够贯穿众多裂缝，向岩石层中注入水或抽水。实际上，在设备方面，地热运作与石油和天然气行业有很多相通之处。

不过目前钻探到数公里深度的业务非常昂贵，每个井孔的成本可能高达数百万美元。尽管预计成本会下降，但下一代地热能仍然预计比其他许多形式的能源更昂贵。但由于它在任何时候使用，这使得地热能可以成为太阳能和风能等间歇性能源的互补能源。地热能的主要的竞争对手将是其他昂贵的能源，如核能、生物质和氢能。

地热能是否是一个经济解决方案，在很大程度上也将取决于地理位置。一般来说，钻得越深，岩石就越热，这也意味着成本越高。但是有些地方高温岩层在地表附近就能找到，特别是在火山活动活跃的地区，或者地壳比平均值薄的地区。美国能源部的一项调查显示，美国西部比东部在地热能上成本更低，更容易盈利。

在今年早些时候发表在《自然能源》杂志上的一项研究对美国能源市场进行了情景模拟，他们发现地热能在西部大部分地区可能比核能更便宜。但该研究的一个关键假设是，电厂可以响应需求波动上下调整电力发电。能否在不造成过度磨损的情况下做到这一点，将是即将到来的设施的一个重大考验。