地?zé)崮芑蛟S是應(yīng)對氣候危機(jī)的希望之一。你可能聽說過深層地?zé)崮埽热绫鶏u的地?zé)岚l(fā)電廠，它們的井深通常達(dá)5000米，可以提取高達(dá)200攝氏度的熱量，產(chǎn)生蒸汽來發(fā)電。 但也有淺層地?zé)?，或稱地表地?zé)?，深度達(dá) 500 米或更淺，利用的是接近地球表面的相對恒定的溫度，約為 55 華氏度。
淺層地源熱泵系統(tǒng)將流體循環(huán)到55華氏度（約10攝氏度）的環(huán)境中，并將其輸送到冷凝器，冷凝器在寒冷的月份提取熱量，在炎熱的夏季將熱量輸送到地下。該過程比空氣耦合熱泵更高效，而且根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，地?zé)崮苡袧摿閿?shù)千萬戶家庭供暖和制冷。但由于前期成本高昂，因此像馬薩諸塞州弗雷明翰這樣的試點(diǎn)項(xiàng)目正在利用天然氣公用事業(yè)公司的雄厚資金建設(shè)地?zé)峋W(wǎng)絡(luò)，并逐步向個(gè)人用戶收取可負(fù)擔(dān)的費(fèi)用。
Construction of a geothermal pilot project begins in July 2023 in Framingham, Mass.
Credit: Eversource
Phil McKenna 一直在報(bào)道美國各地的淺層地?zé)犴?xiàng)目。為了篇幅和清晰度，本采訪內(nèi)容已進(jìn)行編輯。
史蒂夫·柯伍德：在美國，這些淺層地?zé)嵯到y(tǒng)有多重要？有多少家庭在使用它們？
菲爾·麥肯納：我認(rèn)為現(xiàn)在大約有100萬戶。但美國能源部最近發(fā)布的一份報(bào)告稱，到2035年，這些系統(tǒng)可以為全國700萬戶家庭供暖和制冷，到本世紀(jì)中葉，將為3600萬戶家庭供暖和制冷。這些系統(tǒng)已經(jīng)存在一段時(shí)間了。這項(xiàng)技術(shù)并不新鮮。新的是一種商業(yè)模式，天然氣公用事業(yè)公司正在大力支持這項(xiàng)技術(shù)，并將其作為擺脫化石燃料的一種方式。通過這種方式，他們能夠從為單戶家庭供暖擴(kuò)展到為整個(gè)社區(qū)供暖，從而一次性實(shí)現(xiàn)脫碳。
CURWOOD：有人可能會說，試圖擺脫化石燃料意味著天然氣公用事業(yè)將會消失。那么天然氣公用事業(yè)參與淺層地?zé)崮茼?xiàng)目有什么好處呢？
麥肯納：在馬薩諸塞州，州政府已經(jīng)告知公用事業(yè)公司，到 2050 年將不再使用燃?xì)夤┡?，因此，它們要么尋找不同的商業(yè)模式，要么就只能倒閉。
幾年前，這里發(fā)生了一件非常有趣的事情。馬薩諸塞州的氣候倡導(dǎo)者曾對天然氣公司進(jìn)行嚴(yán)厲批評，嚴(yán)厲譴責(zé)他們造成的天然氣泄漏。眾所周知，甲烷是天然氣的主要成分；如果在輸送到最終用戶的途中泄漏少量甲烷，就會對氣候造成巨大影響。因此，倡導(dǎo)者們嚴(yán)厲譴責(zé)天然氣泄漏，并與那些在減少排放方面毫無進(jìn)展的行業(yè)進(jìn)行了激烈的爭論。
然后有一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻，三位倡導(dǎo)者，三位女性，與三位來自天然氣公司的高管，三位男性坐下來，開始交談。談話開始于其中一位倡導(dǎo)者，現(xiàn)任 HEET 執(zhí)行董事的 Zeyneb Magavi 說：“你知道，你看，我們不是來攻擊你的，但我們有孩子，我們擔(dān)心他們的未來。” 接下來是一段尷尬的停頓，就在會議開始前幾分鐘，那位高管被問到，你知道，你需要律師在場嗎？你需要安保人員嗎？他拒絕了這兩個(gè)問題，然后回答說：“你知道，你看，我也有孩子，我也擔(dān)心他們的未來。” 就這樣，談話開始了，慢慢地，隨著時(shí)間的推移，雙方建立了很大的信任，開始真正地追查天然氣泄漏問題。但隨后，這導(dǎo)致了另一個(gè)系統(tǒng)，天然氣公司將完全停止使用天然氣。
CURWOOD：跟我談?wù)勥@里的網(wǎng)絡(luò)。天然氣公司要安裝的地?zé)崮芫W(wǎng)絡(luò)是什么？誰負(fù)責(zé)接入？
麥肯納：最簡單的系統(tǒng)是地源熱泵，你一個(gè)人在家鉆一個(gè)井眼或水井，利用地下的熱量，然后把熱泵連接到家里。如果把它連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，以弗雷明漢為例，大約有31棟建筑和大約130個(gè)用戶連接到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)。所以，一個(gè)大型鉆孔場，大量的井眼，以及一個(gè)連接所有建筑的約一英里長的環(huán)路。當(dāng)你把熱泵連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，效率會提高，這主要與不同建筑不同的供暖和制冷需求有關(guān)。
一個(gè)典型的例子是雜貨店或溜冰場，它們?nèi)甓加芯薮蟮闹评湫枨?。即使在冬天，它們也會從建筑物中釋放大量熱量來冷卻冰柜或冷藏區(qū)。如果將它們與冬季供暖需求旺盛的住宅結(jié)合起來，就可以在兩者之間進(jìn)行熱量傳遞，從而進(jìn)一步節(jié)省熱量。
柯伍德：總體情況如何？美國可以開發(fā)多少地?zé)崮?？全球范圍呢?/font>
麥肯納：美國能源部在拜登政府任期結(jié)束時(shí)發(fā)布的報(bào)告稱，到2050年，美國將有3600萬戶家庭使用地?zé)崮?。全球范圍?nèi)的情況非常有趣，世界銀行的一個(gè)成員，國際金融公司，正在大力關(guān)注地?zé)峋W(wǎng)絡(luò)，并希望向中東和中亞國家提供資金，包括巴基斯坦、約旦、土耳其，希望在每個(gè)國家獲得大約10,000戶家庭使用的地?zé)崮?，作為化石燃料的替代品?/font>
柯伍德：這是一個(gè)充滿爭議且艱難的時(shí)期。這個(gè)故事告訴我們，面對氣候緊急情況，以及坦率地說，面對一些社會和政治問題，我們應(yīng)該如何繼續(xù)前進(jìn)？
麥肯納：我認(rèn)為這確實(shí)是一個(gè)亮點(diǎn)，或許是目前難得的亮點(diǎn)。部分原因是，其中很大一部分資金并不依賴聯(lián)邦政府的資金。很多資金要么來自州政府，要么來自公用事業(yè)公司本身。此外，環(huán)境正義社區(qū)的發(fā)展也備受關(guān)注。一年前，馬薩諸塞州向13個(gè)社區(qū)撥款，用于在其社區(qū)、環(huán)境正義社區(qū)開發(fā)地?zé)峋W(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目，這些報(bào)告和初步評估才剛剛開始出爐。
如果我們繼續(xù)按照目前的模式，每個(gè)房主都安裝空氣源和熱泵，那么使用天然氣管網(wǎng)的人就會越來越少，他們支付的費(fèi)用也會越來越高，而最后放棄的人將是那些最無力過渡到昂貴的新系統(tǒng)的人。相反，如果可以讓天然氣公司介入，為整個(gè)社區(qū)安裝地?zé)峁芫W(wǎng)，就能真正為所有人提供公平的競爭環(huán)境，讓他們能夠同時(shí)過渡到新的系統(tǒng)。
柯伍德：好的，所以這能省錢，能積累社會資本，能跨越鴻溝。我忽略了什么？這有什么問題嗎？
麥肯納：目前最大的問題是初始成本，我認(rèn)為還有很多問題有待解決。這可行嗎？我們現(xiàn)在還無法得出答案。
Framingham Eversource 表示：“你知道，我們從這個(gè)項(xiàng)目中學(xué)到了很多東西。其中最主要的是，挨家挨戶地改造房屋以使其能夠安裝地源熱泵的成本極其高昂。” 改造包括電力系統(tǒng)升級、隔熱、防風(fēng)雨處理，以及房屋中發(fā)現(xiàn)的霉菌和石棉。為了讓所有房屋都接入該系統(tǒng)，必須對每戶進(jìn)行定制改造，這成本極其高昂。Eversource 表示：“我們下一個(gè)項(xiàng)目將考慮新建房屋，因?yàn)槎唐趦?nèi)這樣做的成本效益更高。”
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