摘要

因为之前没有对全球增强型地热的能源潜力做详细分析，这项研究要算出全球增强型地热能发多少电，以及它对各国能源供应有啥影响。研究首次详细分析了全球哪些土地适合建增强型地热电站，还对比三种储层模型来弄清楚不同方法的差别。结果发现适合建电站的土地比例因各地情况差很多（全球平均 25%），只有 Gringarten 模型能让电站经济可行发电；低成本地热集中在 17 个国家等地方，对发展中国家是便宜可靠的电但得靠发达国家降钻探成本，美国、日本、中国这些国家只能靠地热补一部分能源。

全文解读

应对气候危机的能源转型浪潮中，地热因“不看天吃饭”的稳定供电能力，被视作基荷能源的希望之星。但增强型地热系统（EGS，即“干热岩”技术，无需天然热水层）的全球真实潜力究竟有多大？成本能否亲民？运营策略如何最优？一项突破性研究首次系统性拆解这些谜题，为地热规模化应用绘制“技术边界”与“经济蓝图”，其发现或将改写全球能源布局的预期。

过去数十年，学界对 EGS 的技术潜力多依赖“体积法”——通过储层热焓、热衰减率、回收率等参数估算发电量。但这类研究存在三大致命缺陷：区域差异失控（欧洲、美国不同研究结果相差4- 4.7 倍）、土地适用性“隐身”（从未像风电光伏那样精细分析“哪些地能建电站”）、技术与经济“两张皮”（产能模型和成本模型各自独立，看不到产能如何影响度电成本）。更关键的是，EGS 的“可持续运营策略”（比如储层热衰减后能否自然恢复）对潜力的影响，始终缺乏统一结论。

这项研究直击痛点，完成三项“全球首次”突破：团队分析地下水分布、地形坡度、自然保护区、居民区、原始森林、水体等6大要素，量化各国 “能建EGS 电站的土地占比”。结果颠覆直觉：全球平均仅 25% 土地适合开发EGS，且国家间差异悬殊—— 有的国家可用地不足 5%，有的则高达 72%。比如，自然保护区密布的区域，或地下水易受污染的地带，都会被排除。这意味着，过去“拍脑袋”的区域潜力估算，极可能因忽略土地约束而严重失真。

研究对比三类主流储层模型（Gringarten 模型、传统体积法、“可持续运营”模型），并与全球 64 座 现役 EGS 电站数据交❹ 验证。结果发现：只有 Gringarten 模型能模拟出“经济可行的产能”——当 产能调至100kg/s 时，储层热衰减控制在10 - 30K，度电成本才有望下探至“亲民区间”；而传统假设“30 年运营、热衰减10K”的模型，算出的成本高达

30 欧分/度（约合人民币2 元），完全不具备经济性。过去研究中，技术潜力（能发多少电）和度电成本（LCOE）是“平行世界”。本次研究首次把两者绑定：产能越高，热衰减越快，成本也随之波动。这种联动分析，让“EGS 在何时何地能盈利”的答案清晰浮现——比如，若按 Gringarten 模型优化运营，部分地区成本可压至5 欧分/度内。

研究还抛出一个震撼结论：以人类时间尺度衡量，EGS 并非“可再生能源”。因为储层热衰减后，靠自然热流恢复需要超2 万年——远超过人类合理的能源利用周期。这意味着，EGS 的“可持续性”需靠技术手段（如更高效的热回收、储层管理）而非自然再生，产业需重新审视其资源属性。

成本地图的绘制，让 EGS 的“经济势力范围”一目了然：

5 欧分/度内（约 0.35 元人民币）：2050 年，冰岛、美国、中国、日本、匈牙利、俄罗斯等 17 国可实现这一目标，这些地区地质条件优、钻井成本可控。

10 欧分/度内：美洲、非洲、东南亚大片区域被覆盖，地热或成这些地区“低价基荷电”的选项。

但需注意 ：EGS 当前成本仍高于风电 、光伏——后者度电成本已下探至2-3 欧分。不过，地热的“王牌”是调度性：风电光伏靠天吃饭，地热却能“想发就发”，在电网调峰、保障供电稳定性上无可替代。

对学界而言，它填补了三大空白：全球土地适用性的精细量化、技术 - 经济模型的深度绑定、运营策略对潜力的影响机制。对产业和政策制定者，它划清了“能做什么”与“该怎么做”：

·发展中国家若想借力地热，需依赖发达国家突破钻井成本（当前钻井占EGS 成本超60%）；

·美、中、日等能源大国，地热只能“部分补位”能源结构，无法独挑大梁；

·产业需聚焦 Gringarten 模型优化运营、降低热衰减影响，而非迷信“自然可再生”。

这篇研究用数据破除“地热潜力无限”的浪漫想象，代之以技术约束与经济边界的清晰画像。在“能源转型既要清洁又要稳定”的当下，这种“祛魅式”的科学分析，恰是产业少走弯路、政策精准发力的关键——这也是它值得被关注的核心价值。