全球地热市场与技术评估

全球地热 市场与技术评估 ©IRENA2023 除非另有说明，否则本出版物中的材料可以自由使用、共享、复制、复制、印刷和/或存储，前提是IRENA作为来源和版权持有人给予适当的确认。本出版物中属于第三方的材料可能受单独的使用条款和限制的约束，在使用此类材料之前，可能需要获得这些第三方的适当许可。 ISBN:978-92-9260-495-0 引文:IRENA和IGA（2023年），全球地热市场与技术评估国际可再生能源机构，阿布扎比；国际地热协会，海牙。 关于IRENA 国际可再生能源机构（IRENA）是一个政府间组织，支持各国向可持续能源未来过渡，并作为国际合作的主要平台，卓越中心以及可再生能源政策，技术，资源和金融知识的存储库。IRENA促进广泛采用和可持续利用各种形式的可再生能源，包括生物能源，地热，水电，海洋，太阳能和风能，以追求可持续发展，能源获取，能源安全以及低碳经济增长和繁荣。. 关于IGA 国际地热协会（IGA）是全球领先的地热能平台，是促进和支持全球地热开发的网络机会中心。IGA与行业合作伙伴一起制定标准，使技术议程成熟，并培养从事清洁技术的企业家。凭借其四个支柱：可见性，可持续性，伙伴关系和权威性，IGA致力于推动地热成为实现可持续发展目标7的游戏变革者：为所有人提供负担得起的清洁基础能源。 Acknowledgements 该报告是由IRENA与国际地热协会（IGA）密切合作，并在代表全球地热联盟（GGA）和其他相关组织支持者的地热专家小组的支持下制定的。 收到了以下专家的输入和反馈：安东尼·卡雷姆布（非洲开发银行）；黄伟（亚洲基础设施投资银行）；马克·巴列斯特罗斯 （澳大利亚地热协会）；肯·维西亚（德克萨斯州经济地质局）；卡洛斯·乔克拉（智利地热理事会）；乔勇（CREEI-中国）；王卫泉（CREIA-中国）国际经济协会（Vadvadvatia）国际）里天然气和金属国家公司）；HeberDidierDiezLeo（墨西哥地热协会）；肯里克·伯克（蒙特塞拉特）；迈克·艾伦（新西兰外交和贸易部）；卡罗来纳州瓜拉，何塞·路易斯·休多·库斯塔和洛伦佐·拉琴·阿尔图纳（雷普索尔）；马丁·普约尔（RocwaterPtyLtd）；彼得·奥门达 贡献者：该报告是在GrbzGol（IRENA国家参与和伙伴关系主任），AmjadAbdlla（IRENA）和MaritBrommer（IGA）的部门指导下编写的。它是由杰克·基鲁贾和汉娜·古托(IRENA)、米歇尔·拉米雷斯(前IRENA)、保罗·博纳、罗布·范登·布门、安娜 ·科尔文、阿扬·范·尼文·胡伊曾和伊娃·德·沃特(Wittevee+Bos)撰写的。保罗·科莫（IRENA）也提供了宝贵的投入。该报告由史蒂文·肯尼迪编辑；布局和设计由GledoB提供。 有关更多信息或提供反馈： 此报告可从以下网址下载：www.irena.org/报告和 免责声明 该出版物和本文的材料“按原样”提供。IRENA已采取所有合理的预防措施来验证本出版物中材料的可靠性。但是，IRENA及其任何官员，代理商，数据或其他第三方内容提供商均不提供任何形式的明示或暗示的保证，他们对使用本文的出版物或材料的任何后果不承担任何责任或义务。 此处包含的信息不一定代表IRENA所有成员的观点。提及特定公司或某些项目或产品并不意味着它们被IRENA认可或推荐，而不是未提及的类似性质的其他项目或产品。本文所采用的名称和材料的呈现并不意味着IRENA表达了任何关于任何地区，国家，领土，城市或地区或其当局的法律地位，或关于边界或边界划界的意见。 Contents 1简介12 1.1 1.2 2全球地热行业概述25 2.1 2.2 2.3 3区域亮点和机会67 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4 5 数字 图1 加快开发和利用地热能的建议 11 图2 地热发电厂技术 16 图3 2019年供暖和制冷能源在最终能耗中的份额 26 图4 2021年按地区划分的地热装机容量 30 图5 按地区划分的地热发电装机容量增长 31 图6 2020年按地区划分的地热供暖和制冷装机容量 48 图7 1995-2020年地热供暖和配套工程的利用率和装机容量 48 图8 按2020年安装的热容量计算，十大地热国家用于供暖和制冷 49 图9 2007-2021年荷兰地热产热和地热设施数量 52 图10 地热生产和勘探许可证数量 52 2004-2021年荷兰发布的温室井 图11 亚洲和大洋洲地区按国家划分的地热装机容量-2021 68 图12 亚洲和大洋洲地区地热发电装机容量的增长 69 图13 亚洲和大洋洲地热发电装机容量的增长；国家一级 69 图14 亚洲和大洋洲的地热加热和冷却应用 70 图15 按非洲和中东地区国家划分的地热装机容量-2021 75 图16 全球地热装机容量与非洲和中东的增长 76 图17 地热加热和冷却在非洲和中东地区的应用 77 图18 按拉丁美洲和加勒比地区国家划分的地热装机容量-2021年 82 图19 全球地热装机容量与拉丁美洲和加勒比的增长 83 图20 拉丁美洲和加勒比海地区的地热供暖和制冷，超越沐浴 84 图21 全球地热装机容量与北美（美国）的增长 90 图22 除GHP和沐浴外的地热加热和冷却应用，在北美（美国） 92 图23 欧亚大陆地区按国家划分的地热装机容量-2021年 103 图24 地热装机容量的增长-全球与欧亚大陆 104 图25 欧亚大陆地区按国家划分的用于加热和冷却（包括热泵）的安装地热容量-2021年 105 图26 欧亚大陆地区地热加热和冷却应用 107 Tables Table12021年可再生能源总装机容量26 盒子 方框1 地热能的竞争优势 22 方框2 通过日本政府激励措施刺激小规模二元发电项目 33 方框3 利用加拿大、哥伦比亚和匈牙利现有的油气井回收地热能 40 方框4 从新西兰的Ohaaki地热田中回收二氧化硅和锂 43 方框5 在日本和新西兰利用地热能生产绿色氢气 45 方框6 在荷兰为地热供暖和制冷开发有利的环境和激励措施 52 方框7 IRENA地热加热和冷却指南 55 方框8 利用地热田中的余热使萨尔瓦多的当地社区受益 59 方框9 美国的地热热泵 62 方框10 地热工业生态园区的机遇 65 照片 照片1日本的小型地热发电厂通过33FiT 照片2加拿大TuDeh-Kah项目的地热遗址40 照片3哥伦比亚LasMaracas项目的地热遗址40 照片4新西兰的Ohaaki二氧化硅和锂提取厂43 照片5绿色制氢示范工厂由45 新西兰陶波莫凯地热田的地热能 照片6绿色制氢示范工厂由45 日本九州的地热能 照片7LaGeo-FundaGeo的地热使用原型熔化蜡59 在萨尔瓦多制作蜡烛和蜂蜜加工 照片8萨尔瓦多的地热动力咖啡干燥机59 照片9鲍尔州立大学的地热热泵系统，最大的the62 美国 照片10在Türkiye66工业区的商业温室 照片11计划在新西兰的HeAhi清洁能源公园66 缩写 AGS 先进地热系统 DDU 深层直接使用 EGEC 欧洲地热能源理事会 EGS 增强型地热系统 EJ exajoule ESMAP 能源部门管理援助方案 EU 欧洲联盟 FiT 上网电价 GDH 地热区域供热GEORISK 地热风 险项目GHP 地热热泵 GIZ 德国国际合作署 GRMF 地热风险缓解设施 GW 吉瓦特 GWeGWth 千兆电千兆瓦热 IDB 美洲开发银行 IEA 国际能源署 IGA 国际地热协会IRENA 国际可再生能源机构 JPY 日元 km 公里 KWe 千瓦电 kWh 千瓦时 LCOE 均衡的电力成本 mg/L 每升毫克数 MiRIG 地热风险管理方案(智利) MWe 兆瓦电 MWth 兆瓦热 NREL 国家可再生能源实验室 ORC 有机朗肯循环 PPA 购电协议 PV 光伏 REN21 21世纪可再生能源政策网络 RHC 可再生加热和冷却 RSM 风险分担机制 SDE 刺激Duurzame能源生产（荷兰对可再生能源的补贴） SICA 中美洲一体化体系 TJ 太焦耳 USD UnitedStatesdollar USDoE 美国能源部 UTES 地下热能储存 YEKDEM 土耳其可再生能源支持机制 执行摘要 在过去十年中，全球可再生能源的使用大幅增长，这得益于人们对气候变化影响的认识不断提高，以及通过尽量减少化石燃料的使用来减少温室气体排放的紧迫性。地热能——一种清洁、可靠的热能和电力来源— —将与其他可再生能源一起在可持续和清洁能源转型中发挥关键作用。 这项全球评估概述了地热行业的发展以及在不久的将来可能影响市场的因素。它提供了建议，以指导政策制定者，政府，潜在投资者，发展伙伴和其他利益相关者如何促进地热市场的增长，利用地热能的潜力，并进一步扩大地热在全球能源系统中的整合。 该报告还回顾了地热技术的现状，参考了有可能扩大地热能使用的新技术方法和发展。对各种市场进行了分析，以确定地热在全球能源组合中的地位。评估围绕以下问题： •近年来，地热行业发生了哪些重大变化？ •地热行业的主要趋势是什么？ •预计未来几年哪些领域的地热开发将推动增长？ •全球能源行业如何影响地热行业？ •全球和区域性事件和变化如何影响地热行业？ •地热利益相关者如何在现有和新兴市场和技术趋势的基础上刺激和支持地热能源的进一步发展？ 全球地热能使用的增长是由多种因素驱动的。由于经济增长，能源需求正在增加。同时，为了应对气候变化并迈向绿色经济，全球正在努力向可再生能源过渡。对可持续热量的需求也在增加，导致在技术和经济上可行的情况下将地热资源用于加热和冷却应用的趋势日益增长。 地热能可以而且应该在满足全球能源需求方面发挥更大的作用，包括电力、供暖和制冷。在火山活动地区和沉积盆地中，地热资源广泛可用。这些属性使地热成为具有成本效益且与天气无关的可再生能源。随着最近风能和太阳能光伏（太阳能PV）的可变功率的加速部署，地热可以为电网的稳定做出贡献 。 此外，地热能技术已经超越了对电力市场的关注，涵盖了能源部门更广泛的应用，包括可持续供暖和制冷。 到目前为止，发电中的地热能以每年约3.5％的适度速度增长，总装机容量约为15.96千兆瓦（ e GW)在2021年。因此，地热仍然仅占全球基于可再生能源的发电、供暖和制冷装机容量的0.5%。 但是地热能在可再生能源生态系统中占有独特的地位。与其他可再生能源相比，它可以提供电力和热量 ，以及增值矿物提取。作为一种电力来源，它提供可靠的发电，具有高植物效率，低温室气体排放和小的生态足迹；如果管理得当，它是一种持久的可持续来源。作为热源，地热是可扩展的，具有较低的运行成本，提高效率（通过直接提供热量），并减少加热和冷却的电力消耗。在这里，它也可以提供持久的可持续热源。 尽管有所有这些优势，但地热能的发展面临着限制其发展的挑战，即使在资源容易获得的地区也是如此 。与其他能源技术相比，地热项目具有更长的项目开发时间，需要更高的前期资本支出，并且在勘探的早期阶段面临很高的风险。其他挑战与融资、政策和监管框架、机构和技术专长以及技术进步有关；这些影响发电和供热。 然而，有许多机会来克服这些挑战的市场增长。例子包括扩大和互连区域电网，以从具有高潜力的国家出口地热电力；利用石油和天然气专业知识和技术扩大地热开发；从地热盐水中回收矿物；增加与绿色制氢的协同作用；提高中温地热资源的发电效率；推进增强型地热系统的研究和开发，先进的地热系统和超临界资源；通过加快地热热泵的使用，应用先进的区域供热技术以及扩大地热在农业，食品加工和工业中的使用，促进地热资源用于加热和冷却。 以石油和天然气价格高度波动为特征的当前形势为地热能进一步发展成为全球发电、供暖和制冷的战略替代方案提供了新的机会。然而，国家政策和法规是成功开发地热项目的关键，这些项目在世界各地差异很大。 在