Châu Âu đặt cược lớn vào nguồn năng lượng độc đáo bậc nhất trên Trái Đất

Tổng công suất lắp đặt dự kiến ​​sẽ vượt qua 6,2 gigawatt nhiệt (GWt) vào năm 2030, tăng 58% so với tổng công suất 3,9 GWt so với thời điểm hiện tại, dự kiến ​​chi phí đầu tư tới khoảng 7,4 tỷ USD.

Công nghệ địa nhiệt có thể tái tạo đã được biết đến từ nhiều thập kỷ trước. Tuy nhiên, thời kỳ hoàng kim của nó được đánh giá mới chỉ gần đến do chi phí phát triển cao so với các nguồn năng lượng khác cùng với đó là rủi ro xung quanh điều kiện bề mặt và tỷ lệ thành công của các giàn khoan, cho đến nay việc áp dụng rộng rãi vẫn còn tương đối hạn chế.

Gần đây, một số công ty mới đã gia nhập thị trường địa nhiệt, nhiều trong số đó đến từ ngành dầu khí, đang chứng kiến các dự án thử nghiệm được đẩy mạnh nhằm giải quyết những thách thức của ngành.

Daniel Holmedal, nhà phân tích cấp cao của Rystad Energy cho biết, "Địa nhiệt là một nguồn năng lượng nhất quán hầu như không giới hạn có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giải quyết vấn đề an ninh năng lượng và khả năng chi trả trong những thập kỷ tới. Khi các quốc gia châu Âu chuyển sang sử dụng các nguồn sưởi ấm an toàn cho những tháng mùa đông do căng thẳng địa chính trị, các khoản đầu tư vào các dự án địa nhiệt sẽ tăng vọt".

Năng lượng địa nhiệt có lịch sử lâu đời ở châu Âu với những nước dẫn đầu là Iceland, Pháp và Hungary. Tuy nhiên, kể từ năm 2010, nhiều quốc gia đã tham gia vào hành động này, trong đó Đức và Hà Lan đưa ra các kế hoạch tăng trưởng đến năm 2030 giúp họ dẫn đầu bảng xếp hạng về công suất lắp đặt.

Bên cạnh đó, Đức cũng đang đổ tiền vào các dự án địa nhiệt và dự kiến ​​chi hơn 1,5 tỷ USD vào năm 2030. Trong 10 năm qua, công suất lắp đặt tại nước này đã tăng gấp đôi từ 200 megawatt nhiệt điện (MWt) năm 2012 lên 400 MWt ngày nay. Đến năm 2030, công suất được thiết lập tăng gấp đôi một lần nữa và đạt 850 MWt. Quốc gia duy nhất lắp đặt thêm công suất từ ​​năm 2022 đến năm 2030 là Hà Lan, quốc gia sẽ có công suất hơn 1 GWt vào cuối thập kỷ này, chi 1,1 tỷ USD cho quá trình này.

Các quốc gia đã sớm áp dụng hệ thống sưởi địa nhiệt như Iceland, Pháp và Hungary cũng dự kiến ​​sẽ tăng việc lắp đặt công suất, nhưng với tốc độ chậm hơn. Anh có phần hơi muộn màng trong việc tập trung nhiều hơn vào các dự án điện địa nhiệt khi hiện chỉ có 20 MWt công suất sưởi địa nhiệt, và dự kiến đạt 100 MWt vào năm 2030. Chính phủ Anh dự kiến ​​sẽ chi hơn 470 triệu USD cho năng lượng địa nhiệt vào cuối thập kỷ.

Tuy nhiên, đó không phải là tất cả tin tốt cho ngành vì những thách thức xung quanh tỷ lệ khoan thành công và chi phí phát triển các dự án quy mô lớn vẫn còn. Tùy thuộc vào nhiệt độ dưới bề mặt tại vị trí dự án, độ sâu giếng dao động từ vài trăm mét đến vài nghìn mét. Chiều dài khoan trung bình cho các dự án sưởi ấm khu địa nhiệt ở châu Âu là khoảng 2.000 mét, nhưng một số dự án cực sâu gần đây, bao gồm cả những dự án ở Anh và Phần Lan, đã vượt qua 5.000 mét. Đóng góp của chi phí khoan vào tổng chi phí dự án có xu hướng giảm khi các dự án lớn hơn, nhưng độ sâu giếng và tỷ lệ khoan thành công là hai yếu tố quan trọng khác.

Thành công của việc khoan phụ thuộc phần lớn vào vị trí cụ thể của giếng và sự phát triển của năng lượng địa nhiệt ở quốc gia đó. Ví dụ, tỷ lệ thành công ở Đức và Hungary thường vượt quá 90%, nhưng tỷ lệ tương tự ở Hà Lan thấp xuống tới 70%. Điều này phần lớn có thể là do ngành công nghiệp địa nhiệt của Hà Lan đang ở giai đoạn sơ khai.

Phân tích chi phí sưởi ấm (LCOH) được quy đổi cho các dự án địa nhiệt so với các nguồn khác là một tiêu chuẩn hữu ích khi đánh giá giá trị lâu dài của nó. LCOH là chi phí sản xuất năng lượng nhiệt 1 megawatt giờ (MWh) tính bằng USD Mỹ. Con số được tính bằng chi phí chiết khấu tính bằng USD và sản lượng tính bằng MWh cho mỗi năm trong vòng đời của nhà máy đến giá trị hiện tại và chia tổng chi phí chiết khấu cho tổng sản lượng điện đã chiết khấu. Đối với các dự án trong cơ sở dữ liệu của Rystad Energy, công ty này giả định thời gian tồn tại là 35 năm và tỷ lệ chiết khấu là 7,5%.

LCOH của các dự án địa nhiệt có thể rất khác nhau, bị ảnh hưởng bởi quy mô dự án, độ sâu giếng và nhiệt độ mặt đất - vị trí lạnh hơn sẽ gây ra nhiều áp lực hơn cho hệ thống và sẽ có chi phí bình đẳng thấp hơn trong suốt thời gian tồn tại của nó. Công suất trung bình LCOH trọng số cho Châu Âu (không bao gồm Iceland) là 39 USD. Tuy nhiên, chi phí bình đẳng rất khác nhau giữa các quốc gia. Pháp có một trong những chi phí trung bình thấp nhất tính theo công suất mỗi dự án vào khoảng 26 USD/MWh, trong khi LCOH của Thụy Sĩ đạt 64 USD/MWh.

Năng lượng địa nhiệt là năng lượng được tách ra từ nhiệt trong tâm Trái Đất. Năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật, và từ năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt Trái Đất. Năng lượng địa nhiệt đã được sử dụng để nung và tắm kể từ thời La Mã cổ đại, nhưng ngày nay nó được dùng để phát điện. Có khoảng 10 GW công suất điện địa nhiệt được lắp đặt trên thế giới đến năm 2007, cung cấp 0,3% nhu cầu điện toàn cầu. Thêm vào đó, 28 GW công suất nhiệt địa nhiệt trực tiếp được lắp đặt phục vụ cho sưởi, spa, các quá trình công nghiệp, lọc nước biển và nông nghiệp ở một số khu vực.