深层地热项目能否帮助瑞士实现能源自给自足?
俄乌战争和气候危机促使各国政府努力采购更多的本地能源。地热能的支持者表示,地热可以帮助瑞士做到这一点,但目前需要一个“成功案例”。
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在拉韦豪华温泉浴场,游客可以在露天泳池中嬉戏玩闹,同时欣赏远处白雪皑皑的山峰。
此处水温保持在33-36摄氏度,这种具有治疗作用的气泡水据说是瑞士最热的温泉水。浴场的温泉水历经漫长曲折的旅程,最终从距离日内瓦湖不远的罗纳河谷(Rhone Valley)涌出地表。水从河谷对面的山上流到地下3000米深处,加热后通过裂缝网络迅速上升到拉韦-莫尔茨村(Lavey-Morcles)的地表。
在离浴场不远处,叮叮当当的钻机声打破了寂静。自1月以来,工程师团队一直在地下深处钻探,努力寻找热水。在该地区首次发现天然温泉近200年后,他们希望进一步利用这一“地质异常”提供可再生电力和热能,推动瑞士能源转型。
“一切进展顺利,”负责管理钻井现场的阿尔卑斯山地热发电公司主管让-弗朗索瓦·皮莱(Jean-François Pilet)表示,“一开始很慢,但现在进度稍微加快了。”
该项目旨在利用110摄氏度以上的水,以每秒40升的理想流速来发电。在地下深处,由于压力较大,水的沸点比地面高。
到目前为止,第一阶段工作涉及垂直钻探至地下1800米。现在,钻机正准备以一定角度向下钻探至2500米。如果遇到的地下水流速和水温不符合要求,则可以继续钻探至地下3000米。
点击下面的视频了解拉韦温泉浴场地热项目的更多信息:
通过使用深入井眼的特殊工具,工程师们能够建立起岩层的图像,并找到热水流动效率最高的开放式裂缝。
皮莱说,这有点像构建一个三维拼图。
钻探工作计划于2024年完成,现场还会建造一个配套发电厂,届时该项目将为约1000户家庭供电,同时为其他设施供热。
这个由联邦能源局提供部分资金、耗资4000万瑞郎的展示项目意义重大。如果项目成功,它将成为瑞士阿尔卑斯山地区首个可运营的深层地热项目,并可能为其他项目铺平道路。
展示项目
在瑞士,地热能的规模仍然相对较小,目前瑞士还没有地热发电项目。浅层地热能(地下400米以内)主要由安装在家庭住宅和建筑物中的热泵生产,在2020年占全国供暖需求的1.3%。瑞士地热协会(Geothermie Schweiz)认为,到2050年,全国至少有四分之一的供暖需求可以通过地下热源(主要通过浅层和中层地热装置)来满足。
联邦能源局也很有信心:根据其制定的《能源战略2050》,地热能可以满足全国7%的电力消费需求。
纳沙泰尔大学水文地质学和地热学中心教授贝努·瓦力(Benoit Valley)表示,地热能在瑞士具有巨大的潜力。
他说:“但地热项目可能难以实施,而且还存在勘探风险。我们需要接受的是,这些项目涉及大量投资,且并不是每次都会成功。”
机遇与风险
部分得益于国家补贴和某些州的积极战略,地热能重新受到关注,在沃州、日内瓦州、汝拉州、弗里堡州、巴塞尔州、图尔高州和瑞士中部地区都有规划中或正在进行的项目。
[下图介绍了瑞士地热项目的大致情况:绿色(运营中的项目);蓝色(建设中的项目);黄色(规划中的项目);红色(已放弃的项目)。]
地热专家妮可·卢皮(Nicole Lupi)在近期为在线网站《经济生活》(La Vie Economique)撰写的一篇文章中写道:“经过最初的犹豫,瑞士终于开始探索其深层地下空间,开发其地热潜力。”
在欧洲,冰岛、法国和德国在地热能项目方面处于领先地位。卢皮指出,瑞士没有勘探石油和天然气的历史,必须“几乎从零开始”建设本国的地热产业。
目前有许多潜在的障碍。深层地热项目可能会因环境问题而受阻。钻探工作也有风险。小型地震迫使圣加仑(2013年)和巴塞尔(2006年)的项目终止。
汝拉州政府在2月份决定重启上索恩(Haute-Sorne)的深层地热项目,这引发了当地人的担忧。汝拉地区公民协会主席杰克·奥布里(Jack Aubry)称向地下5000米处注水是一项“危险的科学实验”。
皮莱表示,拉韦的项目比较安全,并坚持认为它与圣加仑和巴塞尔的项目完全不同,该项目正受到密切的监控。
“在这里,我们没有像在圣加仑那样钻入地质断层。我们也没有像在巴塞尔那样进行水力压裂,”他解释说,“在我们的项目中,我们只通过一个钻孔抽水,并没有将水重新注入地底深处。”
卢皮说,与其他可再生能源相比,深层地热能有许多优势。它可以被连续使用,并在单日或单季能源需求较高的情况下提高产出,这有助于解决冬季能源供应紧张的问题,也能减少瑞士对天然气的依赖。与化石燃料的价格波动相比,地热能的价格也很稳定,而且不受气候波动的影响。
卢皮在《经济生活》上写道:“现在要让这种可再生能源在瑞士获得可持续发展动力,所需要的就是一个成功案例。解决方案就在我们脚下。”
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取代俄罗斯天然气
最近,气候危机和俄乌战争让人们更加清醒地认识到开发地热能等可再生能源的必要性,以加速能源转型、保障供应安全。
天然气约占瑞士最终能源消费的15%,主要用于供暖和烹饪。进口的天然气中大约一半(16太瓦时)来自俄罗斯。
为了减少对俄罗斯天然气的依赖,瑞士政府一直在加大力度从其他来源采购天然气,确保额外的储存能力,并进口更多的液化天然气。
同时,地热行业正在努力游说,争取分得一杯羹。上个月,包括公用事业和服务提供商在内的150家欧洲领先公司致函欧盟委员会主席乌尔苏拉·冯德莱恩(Ursula von der Leyen),敦促她制定一项地热能开发战略,以消除欧洲对俄罗斯天然气的进口依赖.。
瑞士地热协会认为,地热能最终可以取代所有瑞士进口的俄罗斯天然气。该协会认为,这不过是个政治意愿的问题。
然而,联邦能源局则更为谨慎。吕蒂(Lüthi)表示,虽然该协会的估计看似合理,但没有一种单一的技术解决方案可以取代天然气供应。
他说:“在当前形势下,时机至关重要,必须同时研究短期和长期的解决方案。”
(译自英文:瑞士资讯中文部)
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