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行業資訊

非洲掀起地熱能源開發熱潮 經濟和環境效益遠超潛在風險

地大熱能從地殼學看,非洲正在分裂。北起亞丁灣,南至莫桑比克,非洲大陸板塊正沿著東非大裂谷分裂開來,分裂的兩半每年以大約半厘米的速度分開。按照這個速度,在500萬年到1000萬年內,東非將成為獨立的板塊。


地表深處的力量促成了板塊的分離,好消息是,這種力量為非洲提供了潛在的大量可再生能源。在整個東非裂谷帶的許多地點,裂谷中的熔融巖漿流在地下形成了過熱蒸汽和水。在地質條件允許的情況下,這些地熱資源可以通過管道輸送到地表并用于發電,或直接用于加熱或驅動冷卻系統。
 

在該地區的所有國家中,迄今為止,肯尼亞開發地熱潛力方面取得的進展最大。Jack Kiruja是國際可再生能源開發署(International Renewable Energy Agency)的助理項目主管,他說,“肯尼亞擁有出色的地熱資源”,他先前是肯尼亞地熱開發公司(Geothermal Development Company, GDC)的工程師。然而,肯尼亞花了數十年時間發展地熱能行業?!翱夏醽喨〉媒裉斓某晒κ锹L而艱辛的,”Kiruja說。


事實上,肯尼亞早在20世紀50年代就開始探索地熱潛力,但真正起飛還是從90年代末開始,當時該國正在尋找一種方法來解決因過度依賴水電而導致的電力供應問題。
 
肯尼亞現在擁有世界第八大地熱發電能力,約為950兆瓦。這幾乎占該國發電量的一半。
 
在眾多能源中,地熱能有額外優勢:通過2030年愿景計劃,肯尼亞政府目標是把地熱能發電量達1600兆瓦以上??夏醽?a href="http://www.dzlghw.cn/t/發電.html" >發電公司(Kenya Electricity Generating Company, KenGen),正在地獄之門國家公園(Hell’s Gate National Park)開發世界上最大的地熱發電廠Olkaria六號,這是實現政府目標的舉措之一。
 

肯尼亞地熱能的增長依賴于政府的政策支持以及肯尼亞工程師的專業知識。但要全面了解肯尼亞和非洲其他地區的地熱情況,還需要看看北極圈邊緣的一個小島,即冰島。


非洲掀起地熱能源開發熱潮 經濟和環境效益遠超潛在風險-地大熱能

 

01冰島和非洲地熱

 

探訪非洲地熱產業起源,我們來到位于冰島首都雷克雅未克郊區的一座不起眼的辦公樓。走進圍墻,映入眼簾的是地熱培訓計劃組織(Geothermal Training Programme, GTP),這是一個隸屬于聯合國教科文組織(UNESCO)且主要由冰島政府資助的機構,它40多年來一直在幫助世界各地的地熱專業人士發展技能和建立商業聯系。


Gueni Axelsson是GTP的主任。他說,提出培訓中心這個概念是在70年代后期,當時冰島正在尋找發展對外援助的方式?!拔覀兊南敕ㄊ抢帽鶏u現有的專業知識庫來嘗試支持一些非常獨特的事情,冰島可以以有意義和有效的方式真正做出貢獻?!?/div>
 

冰島和東非一樣,位于兩個正在分離的地殼板塊的交界處。該國人口不到40萬,但卻是地熱能的巨人。盡管其他幾個國家從地熱資源中產生了更多兆瓦的電力,但冰島的奇特之處在于地熱能在冰島能源結構中的比例。冰島約30%的電力以及90%的供暖來自地熱。

 

GTP最初只有兩名學生,但現在每年接受大約20-25人參加為期6個月的培訓計劃。自該計劃開始以來,至少有140名肯尼亞人在GTP接受了培訓。許多肯尼亞學生后來成為了肯尼亞發電公司(KenGen)和肯尼亞地熱開發公司(GDC)的領軍人物,這兩個半國營公司主要負責肯尼亞的地熱項目。

 

Axelsson說,GTP可以從肯尼亞地熱能的增長中“分一杯羹”,“肯尼亞過去在發展過程中邁出了重要的步伐,我們相信我們在這方面提供了很多幫助......“一個簡單的事實是,肯尼亞現在在地熱發電裝機容量方面已經超過了冰島,而且他們在最近幾年的速度非????!?/p>


非洲掀起地熱能源開發熱潮 經濟和環境效益遠超潛在風險-地大熱能

 
02陽光下的維京人
 
冰島政府在開發非洲地熱能方面的作用遠遠超出了GTP。冰島企業正在非洲大陸的幾個地區開發地熱項目。這些企業通過地熱能技術咨詢提供了專業知識。
 

Kristín Steinunnardóttir是一家名為Mannvit的冰島工程咨詢公司的機械工程師,他說:“我們在冰島并沒有建造很多新發電廠。如果我們想擴張,就必須把目光投向國外?!?o:p>


Mannvit正在為東非地熱風險緩解基金(Geothermal Risk Mitigation Facility for Eastern Africa, GRMF)提供技術咨詢服務,這是一個捐助者資助的項目,為地熱早期項目提供贈款。該公司還是東非多個項目的鉆井承包商。但Steinunnardóttir警告說,在肯尼亞以外的地區,地熱資源開發面臨挑戰。
 

“很多項目都處于早期階段。有很大的潛力,但還沒有開發出來,”她說?!耙恍﹪疫€沒有開展任何地熱項目,所以在某些情況下沒有任何真正的關于地熱能開發的法規,難點是要獲得所有許可證等才能開發地熱項目?!?o:p>

 

另一家冰島公司雷克雅未克地熱(Reykjavik Geothermal)正在與其他投資者一起在埃塞俄比亞開發兩個地熱發電項目。該公司首席運營官Gunnar Orn Gunnarsson表示,十多年前雷克雅未克地熱在全球范圍內尋找開發地熱項目的地點,那個時候,公司就選擇將重點放在埃塞俄比亞。
 
“它恰好是世界上現存最好的地熱資源,”Gunnarsson說,他將大裂谷沿線的地熱資源描述為“珍珠鏈”。
 
對于雷克雅未克地熱和其他投資者而言,在埃塞俄比亞開發Corbetti和Tule Moye地熱發電項目遠非一帆風順?!盁o法想象我們遇到的所有障礙,”Gunnarsson說。他列出了鉆井承包商的問題,以及新冠疫情、埃塞俄比亞提格雷戰爭和政治動蕩,這些都是推遲項目的因素。
 

Gunnarsson補充說,發展融資機構并不總是能夠很好地支持地熱項目?!拔艺J為,如果世界想幫助這些國家按照他們需要的速度發展,就需要改進一些做法,”在地熱方面,發展融資機構必須“降低風險評估”,“他們的風險評估非常差勁,他們不想冒任何風險?!?/p>


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03風險與回報
 
與石油和天然氣相比,地熱鉆探活動很有可能無法找到可以商業開發的資源。
 
InfraCo Africa是捐助者資助的私人基礎設施發展集團(Private Infrastructure Development Group)的一部分,其任務是投資那些被認為對私營部門有風險的項目。它是Corbetti地熱項目投資者之一。Corbetti高級業務發展經理Tim Jackson說,InfraCo Africa決定參與Corbetti的部分原因是從早期風險來講,地熱“可能是私營部門獨自開發的最困難的技術”。
 
“事實證明,肯尼亞和埃塞俄比亞的首批私營部門項目采用的模式既緩慢又有太多挑戰,”他說?!靶枰嗟母唢L險資本來參與高風險的探索階段,高風險資本可能來自政府或私營部門參與者,并與優惠貸款機制合作?!?/div>
 

事實上,肯尼亞比鄰國行動更快的因素之一是國有公司開發地熱資源的意愿?!八麄兛偰芪礁阋说娜谫Y,”Kiruja說。優惠貸款“使地熱開發更便宜,而沒有優惠貸款,地熱開發成本就大了”。

 

現在,肯尼亞已成為地區地熱發電大國??夏醽喥髽I已經發展到在鄰國地熱項目開發中發揮主導作用的地步。
 

例如,肯尼亞發電公司(KenGen)近年來已獲得在吉布提和埃塞俄比亞等國家鉆井的合同。Kiruja 說,肯尼亞企業主要通過提供地殼科學研究開始了他們的海外活動,但隨著時間的推移,他們發揮了更加突出的作用?!八麄円呀涍M入了一個新的階段,他們現在正在參與地熱井鉆探,”他解釋道?!拔业念A測是,在未來幾年,我們可能會看到更多這樣的事情發生?!?o:p>

 

04地熱的“直接使用”
 

要利用地表下的水和蒸汽發電,至少需要150攝氏度的溫度。然而,低于這個水平,地熱資源仍然可以用于其他方式。

 

“還有更多的國家擁有東非大裂谷的地質特征,這些國家具有利用中溫地熱資源的潛力,”Jackson說?!斑@些以熱能為主導的項目具有巨大的發展潛力,因為它們適用于農業,包括溫室、養魚場、種子干燥、乳品加工、冷藏和屠宰場?!?/div>
 

對這些“直接使用”應用的興趣日益增長,是全球地熱行業的主要趨勢之一。在非洲,東非地熱風險緩解基金(GRMF)一開始只向旨在發電的地熱項目提供貸款。然而,去年它啟動了一項計劃,為直接使用項目提供貸款。

 

與此同時,肯尼亞地熱開發公司(GDC)宣布了在其位于門南蓋伊火山(Menengai)的地熱點建設一個健康水療中心的計劃。該項目旨在打造肯尼亞版的冰島著名的藍色瀉湖(Blue Lagoon),這是一個由地熱能加熱的水療中心,每年吸引超過70萬名游客。


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05向下鉆取中的問題


地熱項目的前進道路永遠不會一帆風順。除了開發風險,還需要處理好環境問題。根據美國能源信息署的數據,鉆井過程中會釋放二氧化碳,盡管排放量比同等化石燃料工廠低99%。
 
Kiruja說,地下水地表水也存在被地熱活動污染的風險,盡管采取適當的緩解和補救措施可以大大降低這些風險。大裂谷沿線的地熱資源通常位于保護區內,因此管理上必須格外小心。
 
例如,肯尼亞地獄之門國家公園的Olkaria已經有5個地熱發電廠,還有1個正在開發中。Kiruja說,Olkaria“是一個很好的例子,說明他們如何在不對野生動物造成不利影響的情況下,在國家公園內開發地熱資源”。公司已采取各種措施來減輕潛在影響,包括如何設計管道路線以確保遷徙的野生動物不受阻礙。
 

眾所周知,地熱能帶來的經濟和環境效益超過潛在風險。非洲當然可以從冰島的經驗中汲取靈感。在開發地熱資源之前,冰島是歐洲最貧窮的國家之一。地熱能在使該國實現工業化并最終達到世界上最高生活水平方面發揮了重要作用。

 

現在的關鍵步驟之一是確保政策制定者充分了解地熱開發可以帶來的好處。Axelsson說,培訓發揮了至關重要的作用,但最重要的因素“實際上是讓政治家和政府意識到各種可能性”。

 

“至少未來是光明的,”Axelsson說?!暗枰罅康闹С?,包括來自當地政府、國際機構以及培訓方面的支持?!?o:p>