地热能概述
地热能是指存在于地球地壳中的热能，可用于发电和供暖等多种应用，包括空间和区域供暖、热水供应、水产养殖、园艺和工业过程。地热能还包括通过地源热泵（GSHP）提取浅层地温能量。
全球地热能现状
截至2009年底，全球地热发电装机容量为10.7吉瓦（GWe），直接利用装机容量为50.6吉瓦时（GWth）。2009年，地热发电产生了约67太瓦时（TWh）的基荷电力，典型容量系数约为75%；直接供热使用了近440皮焦耳（PJ），其中GSHP占约50%。
地热能的优势与挑战
优势：
- 可提供基荷电力；
- 无季节性波动；
- 抵御天气和气候变化影响；
- 适用于集中和分布式能源系统；
- 全球所有地区均可利用资源，尤其适合直接使用。
挑战：
- 初始资本成本高；
- 资源开发风险大；
- 地热能认知度低；
- 环境问题感知不足。
地热能投资与发展
2008年，全球地热能投资额超过25亿美元，较2007年增长40%。同年，全球地热行业雇员约2.5万人，超过6吉瓦的新项目正在开发中，预计到2015年将全部完成。
成本分析
发电成本：
- 新建地热闪蒸电站成本范围为每千瓦电2000至4500美元；
- 低温二元电站成本范围为每千瓦电2400至5900美元。
生产成本：
- 闪蒸电站生产成本范围为每千瓦时电0.05至0.12美元；
- 低温二元电站生产成本范围为每千瓦时电0.07至0.20美元；
- 区域供暖生产成本范围为每千瓦时电0.06至0.17美元；
- 地源热泵成本范围为每千瓦时电0.08至0.22美元。
市场潜力
根据IEA能源技术展望（ETP）2010年的“蓝色地图”情景，到2050年，地热发电量可能增加至超过1000太瓦时。世界地热大会2010年预测，到2050年地热直接使用（包括GSHP）可能增加近20倍。
地热能的应用领域
超过70个国家利用地热能进行直接加热，如GSHP、空间供暖、温室和鱼塘加热、农作物干燥、工业过程、沐浴、冷却和雪融化等。2009年，总热能使用量估计为438皮焦耳（PJ），比2005年增长60%。
直接使用成本
供暖成本：
- 欧洲地热供暖成本范围为每千瓦时电55至165美元，平均为68美元；
- 地源热泵操作成本范围为每千瓦时电79至119美元。
发展前景
预计到2020年，地热资本成本将下降约5%。欧洲的小型低温二元发展项目（几兆瓦）数量有望增加。预计地热发电在2030年的目标成本为：常规地热每千瓦时电29美元；低温和EGS生产每千瓦时电74美元。
结论
地热能作为一种可再生资源，在未来具有巨大的发展潜力。尽管初始投资成本较高，但随着技术进步和规模化应用，地热能的成本有望进一步降低，从而在全球能源结构中发挥更大的作用。
