该报告旨在提供一些技术信息,以补充在BGS科学简报提到的,地热能在英国替代常规能源的低碳供暖的潜力。此报告概述了存在于英国的深层地热资源潜力(虽然这里没有讨论区域地热的潜力),以及支撑英国深层地热资源的有效开发和开发所需的财政、政策和监管力度。这些建议适用于英国政府及其部门,以及苏格兰、北爱尔兰和威尔士的下属政府,以及各自国家的政策领域,如热政策和规划等。
该报告被分为三个部分。在第一部分详细介绍了英国的深层地热资源,以及如何以及在何处可以利用它们;第二部分着重介绍了欧洲大陆的经验和使地热产业得以发展的政策;第三部分推动英国地热发展从目前的初级阶段到成熟技术,并得到广泛利益相关者、最终用户和投资者支持的关键政策和监管行动。
关于征集《地埋管地源热泵耦合太阳能跨季节土壤储热系统技术规程》标准参编单位的通知,主要包括地热能为传统的供暖和发电提供了一种本土的、低碳的和绿色的替代能源。估计热潜力 328 x 1018 Jth 和功率潜力2280 兆瓦,这些地热资源
在英国可提供大约100 年的热量,为英国提供相当于85% 的苏格兰和9% 的英格兰的电力需求。
地热能每天保证 24 小时供应,一年 365 天可提供广泛使用,除了承担基础负荷热(和电力),还可以利用余热和非采暖季储热。因此,利用地热资源对英国的脱碳计划做出重大贡献。“深地热”没有严格的定义,英国政府采用了这个术语来指来自>500 米深度的热资源,地下温度约为25℃,在 1000 米、3000 米和 5000 米处分别增加到 39℃ 、89℃和139℃。虽然这些温度(归类为低焓能源),低于传统(汽轮机)发电(>160℃)的经济阈值,但可以直接利用,如未建筑采暖,以及各种密集型工业过程和农业应用提供热量。在传统系统中,热源通过地下水输送,在深层含水层中循环。它是通过所谓的“双态系统”开发的,该系统由两个深钻孔(钻到5 公里或更深的深度)组成:一个用于提取热水,另一个用于注入深含水层系统。
在英国大陆许多地方,可以提供地热资源,与热量需求高的地区相吻合;对英国的许多地区来说,利用地区能源计划开发地热资源,进行建筑供暖在技术上是可行的。在英国中高焓地热资源的潜力取决于地质构造特征,如放射性花岗岩存在导致热流增加的地区(如康沃尔、英格兰北部和苏格兰)。虽然经济可钻井深度(目前约5 公里)的温度足够高(>200℃),可以采用双循环发电技术,或为工业生产和住宅(直接使用)供热。但如果钻遇到花岗岩地层,地层构造特点不是自然多孔的(通常为<1% 的孔隙度)或少水,就需要进行相应的人工裂隙再造。
一般情况下,热量通过向系统注入水并通过两个深钻孔之间的岩石自然裂缝或工程通道循环来提取。据英国的地热资源条件估算,地热工程系统(EGS)大约是直接使用(水热液)系统的 700倍。尽管有如此巨大的可用性,在英国的干热岩地热资源还没有得到有效的开发。尽管两个EGS项目——美国丘陵深地热项目(UDDGP)和伊甸园地热项目——结合投资约 4000 万英镑,正在开发的过程中在康沃尔的两个站。在法国、荷兰和德国等其他欧洲国家,它们具有类似的地热潜力,地热能对能源组合脱碳的贡献越来越大。除了每年节省可观的排放(例如德国:2017 年>170 万吨二氧化碳),地热产业还提供了相当大的经济刺激(例如德国:2000 年以来的133 亿€),并有助于创造工作机会(德国:>22000 个工作岗位)。
这些国家的经验表明,地热开发的成功与其各国政府通过政策、法规、激励措施和倡议,以及支持不断支持技术创新的承诺有着密切相关。这种成功也与能提供一个长期、稳定的监管框架和国家分担经济风险的意愿有关,其措施需要与地热市场的成熟度保持一致。