از آنجایی که انتقال انرژی جهانی سرعت می یابد، جوامع محلی به طور فزاینده ای در حال بررسی سیستم های انرژی تجدید پذیر غیرمتمرکز هستند که وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش می دهد و انعطاف پذیری انرژی را افزایش می دهد، در میان این گزینه ها، واحدهای انرژی زمین گرمایی در مقیاس کوچک، توجه خود را برای توانایی آنها برای ارائه برق پایه و صرفه جویی مستقیم از یک منبع حرارتی ثابت، زیرزمینی، بر خلاف خورشید یا باد، انرژی زمین گرمایی متناوب نیست، با این حال آن را به جامعه ای قابل اعتماد برای بررسی منابع مالی کوچک تر نیاز است که این موارد است:

درک سیستم های زمین گرمایی کوچک-Scale

واحدهای زمین گرمایی کوچک معمولا از 5 کیلووات تا 50 کیلووات، طراحی شده برای خدمت به یک ساختمان، خوشه ای از خانه ها، یا یک مرکز تجاری کوچک است.آنها به دو دسته اصلی سقوط می کنند: پمپ های حرارتی منبع زمین (GSHPs) و نیروگاه های برق دودویی بیشتر از درجه حرارت زمین (معمولا 10-16 ° C) برای تولید برق گرم و گرم تر برق، در حالی که هر دو برابر برق مایع حرارتی است.

این سیستم ها به طور قابل توجهی کمتر از همتایان بزرگ خود نیاز دارند – اغلب فقط به چند متر مربع در هر نصب نیاز دارند – و می توانند در مناطقی با شیب های معتدل زمین گرمایی، مانند برخی از بخش های غربی ایالات متحده، شرق آفریقا و فن آوری های حفاری پیشرفته ایسلند، از جمله حفاری جهت دار و طرح های ضعیف، کاهش سطح و کاهش موانع سرمایه گذاری اولیه، با این وجود عمق اقتصادی در جریان منابع محلی، و میزان جریان منابع، و شدت وابسته به شدت جریان منابع محلی، و کاهش یافته است.

عوامل اقتصادی برای در نظر گرفتن

سرمایه گذاری اولیه و هزینه های سرمایه

مهم ترین مانع ورود به این است که تنها حفاری می تواند 40 تا 60 درصد از کل هزینه های پروژه را در نظر بگیرد.برای یک کارخانه دودویی 50 کیلووات، هزینه های نصب شده کل از 3000 $ به 6000 $ در هر کیلووات، با توجه به داده های وزارت انرژی ایالات متحده، GSHPs ارزان تر، به طور معمول 2500 $ -5،000 $ در هر تن ظرفیت، اما حفاری قطعات کم عمق آنها - 50،000 متر کاهش یافته است.

هزینه های عملیاتی و نگهداری

هنگامی که واحدهای زمین گرمایی کوچک هزینه های عملیاتی نسبتا پایین دارند. گیاهان باینری نیاز به نظارت معمول پمپ ها، مبدل های حرارتی و سطوح مایع کار دارند، اما آنها هیچ احتراق و قطعات متحرک سالانه O& ندارند؛ هزینه های M معمولا به میزان 1 تا 33٪ از سرمایه اولیه برای GSHPs، هزینه اولیه برق برای پمپ های گردش است که می تواند تا حدودی از طریق سیستم عامل صرفه جویی در طول عمر، از صرفه جویی در طول عمر، استفاده کند.

صرفه جویی در انرژی و جریان درآمد

قدرت زمین گرمایی در مقیاس کوچک جایگزین برق می شود که در غیر این صورت از شبکه با نرخ خرده فروشی خریداری می شود، اغلب 0.10-$ 0.30 / کیلوواتh. برای یک نیروگاه 50 کیلووات در حال اجرا با یک عامل ظرفیت 90٪، که به حدود 395 مگاوات در سال، یا 39،500 دلار،500 دلار،500 دلار، هزینه های برق اجتناب شده است.

دوره بازپرداخت و هزینه های سطح شده انرژی

دوره بازپرداخت برای پروژه های کوچک زمین گرمایی به طور معمول بین 5 تا 10 سال کاهش می یابد، بسته به قیمت های انرژی محلی، عمق حفاری و در دسترس بودن مشوق ها، هزینه های سطح انرژی (LCOE) برای گیاهان کوچک باینری کوچک در قیمت های 0.5-0.1 دلار تخمین زده می شود، که رقابتی با خورشید و باد در بسیاری از مناطق است که هزینه های ذخیره سازی در نظر گرفته می شود، حتی اگر هزینه های مالیاتی معادل 0.5 / E را کاهش دهد.

عوامل مالی و مکانیسم های بودجه

حمایت دولت نقش مهمی در بستن شکاف اقتصادی ایفا می کند.در ایالات متحده، اعتبار مالیاتی سرمایه گذاری فدرال (ITC) ارائه می دهد 30٪ اعتبار مالیاتی برای پمپ های حرارتی و اعتبار 26٪ برای نیروگاه های برق زمین گرمایی از طریق 2032. بسیاری از دولت ها اضافه کردن دوباره و یا محرک های مبتنی بر عملکرد. وزارت کشاورزی ایالات متحده برای برنامه انرژی کشاورزی آمریکا (AP) و برنامه های تامین مالی جهانی برای جوامع کشاورزی و کمک های مالی شهری مانند کمک های مالی بین المللی توسعه شهری و کمک های مالی.

چالش ها و فرصت ها

زمین شناسی و ریسک های فنی

حفاری اکتشافی خطر مواجهه با دمای کافی یا بهره وری را بر خلاف خدمات بزرگ، جوامع محلی اغلب فاقد سرمایه برای جذب چاه های خشک هستند، با این حال، تکنیک های جدید بررسی ژئوفیزیکی - مانند مغناطیسوتیلیک و کم عمق دمای - می توانند عدم اطمینان را کاهش دهند.

تأمین مالی موانع

وام دهندگان سنتی ممکن است به دلیل ریسک های درک شده و فقدان قالب های پروژه استاندارد شده، اقتصاد جهانی انرژی تجدید پذیر موفق به استفاده از سرمایه گذاری جمعیت، اوراق قرضه سبز و مشارکت عمومی و خصوصی شده اند. ایالات متحده وزارت فناوری های زیست محیطی انرژی [FLT 1) مطالعات فنی و کمک به سرمایه گذاران در نزدیک شدن به پروژه های امکان پذیر.

پیشرفت های تکنولوژیکی

نوآوری در ابزارهای کم عمق، سیستم های زمین گرمایی حلقه بسته و واحدهای قدرت مدولار هزینه های رانندگی را کاهش می دهند. طرح های حلقه بسته، که از طریق یک سوراخ مهر و موم شده بدون استخراج مایعات زمین گرمایی، از بین بردن مقیاس و مسائل خوردگی، ساخت تاسیسات کوچک در مقیاس های مختلف قابل استفاده تر است، این سیستم ها توسط استارتاپ ها تجاری شده و می تواند هزینه های حفاری را تا 30 تا 50٪ در دهه آینده کاهش دهد.

مالکیت اجتماعی و مزایای اجتماعی

مالکیت محلی می تواند با حفظ دلار انرژی در جامعه، مطالعه سال 2019 توسط آزمایشگاه انرژی تجدید پذیر ملی [FLT: 1) بهبود یابد [ دریافت که پروژه های زمین گرمایی متعلق به جامعه در آلاسکا روستایی به دوره های بازپرداخت به عنوان کم به عنوان 4 سال در ترکیب با برنامه های بهره وری انرژی دولتی، فراتر از بازده مالی، این پروژه ها ایجاد شغل های محلی در حفاری، تعمیر و نگهداری، و عملیات انرژی و افزایش استقلال.

مطالعات موردی و مثال های واقعی-World

ایسلند: گرمایش منطقه ای کم

منابع فراوان زمین گرمایی ایسلند اجازه می دهد تا سیستم های کوچک مقیاسی برای تامین حرارت مقرون به صرفه برای کل روستاها فراهم کنند.شهر HveragerABSi، به عنوان مثال، از یک کارخانه چند کیلوواتی برای تولید یک عملیات گلخانه ای استفاده می کند که سبزیجات تازه را در طول سال تامین می کند.04/kWh، یک پنجم اروپایی، نشان می دهد که چگونه واحدهای کوچک می توانند اقتصادهای محلی را تبدیل کنند.

ایالات متحده: برنامه های خلبان روستایی

در Lakeview، اورگان، یک کارخانه دودویی 1.5 مگاوات به عنوان یک لنگر جامعه در مقیاس، ارائه قدرت به مدرسه محلی و ساختمان های شهری است، اگر چه بزرگتر از واحد معمولی کوچک در مقیاس کوچک، طراحی مدولار آن الهام گرفته است 50 کیلووات خلبان در نزدیک Klamath شهرستان که از یک پیوند شهری و یک مجوز USDA REAP اجازه می دهد. این پروژه پیش بینی می شود حتی در 7 سال، با IRR 12٪ از.

کنیا: مینی خشک های متمرکز

در دره Rift، چندین جامعه ی خارجی ۳۰-۵۰ کیلووات واحد دودویی را برای مدارس برق و کلینیک های بهداشتی نصب کرده اند و از آژانس بین المللی انرژی های تجدید پذیر (IRENA) پشتیبانی می کنند.[۱۰] [FLT ۱] این پروژه ها نشان داده اند که زمین گرمایی کوچک می تواند با ژنراتورهای دیزل بر اساس هزینه ای که در آن از بین می رود، رقابت کند.

نتیجه گیری

ارزیابی پایداری اقتصادی واحدهای کوچک در مقیاس زمین گرمایی نیاز به یک دیدگاه جامع دارد که فراتر از قیمت برچسب است، در حالی که هزینه های بالا و عدم اطمینان زمین شناسی موانع واقعی باقی می ماند، هزینه های تکنولوژی سقوط، مشوق های سیاست سخاوتمندانه، و مدل های تامین مالی نوآورانه به طور فزاینده ای مقیاس ها را به نفع پذیرش جامعه ارزیابی می کنند.