グローバルなエネルギー移行が加速するにつれて、地域コミュニティは、化石燃料に依存し、エネルギーの回復力を高めるために、分散型再生可能エネルギーシステムを検討しています。 これらのオプションの中で、小規模な地熱発電ユニットは、ベースロード電力を提供し、一貫性のある地下熱源からの直接加熱する能力に注目しています。 太陽光や風とは異なり、地熱エネルギーは断続的ではありません。 これにより、コミュニティマイクログリッドのための信頼できるコーナーストーンが作成されます。 しかし、質問は残っています。 これらの小規模な投資は、これらは、経済政策を検証し、それぞれの地域に投資する必要があり、それらの施設の重要な政策を検証する必要があります。

小規模地熱システムについて

小規模な地熱ユニットは、通常5 kWから50 kWの範囲で、単一の建物、家庭のクラスター、または小規模な商業施設を提供するように設計されています。 それらは2つの主なカテゴリに分類されます。 地上の熱源ヒートポンプ(GSHP)とバイナリサイクル発電所。 GSHPsは、安定した地上温度(典型的に10〜16 °C)を使用して、スペースの暖房と冷却を効率的に提供し、バイナリサイクルユニットは、熱源地熱発電装置(サーブ)にタップし、および、発電する電力を100 °C以上生成する。

これらのシステムは、設置面積がわずか数平方メートルしか必要とせず、大規模なカウンターよりも大幅に少ない土地を必要とします。そして、西部の米国、東アフリカ、アイスランドの特定の部分など、適度な地熱勾配のエリアに展開することができます。 方向訓練や細孔設計を含む高度な掘削技術は、表面フットプリントを減らし、初期投資障壁を下げました。 それにもかかわらず、経済結果は、地元の資源の温度、流量、および貯水池に大きくかかっています。

考慮すべき経済要因

初期投資と資本コスト

エントリーへの最も重要な障壁は、上面コストです。 単独で掘削することは、合計プロジェクト費用の40〜60%を占めることができます。 50キロワットのバイナリプラントでは、合計インストールされたコストは、米国のエネルギー省のデータをによると、$ 3,000から$ 6,000 /キロワットの範囲です。 GSHPは安く、通常、容量のトンあたり$ 2,500〜$ 5,000ですが、それらの掘削深さは、バイナリプラントの30〜150 mの浅いです。 これらの数字は、掘削技術が成熟し、成長し、成長する技術を改善しました。

運用・メンテナンスコスト

設置後、小規模な地熱ユニットは比較的低い操業コストを持っています。バイナリプラントはポンプ、熱交換器、および作業流体レベルの定期的なモニタリングを必要としますが、燃焼および数の可動部品は関与しません。年間O& Mは、通常、初期資本投資の1〜3%に相当します。GSHPsでは、主な費用は、システムの高効率で部分的にオフセットできる循環ポンプのための電力です。25〜XNUMX年間にわたる運用コストは、初期コストを3〜3つの要因に上回る可能性があります。

省エネと収益のストリーム

小規模な地熱発電は、小売料金でグリッドから購入される電力を置き換える電力を、多くの場合、0.110〜$ 0.30 /キロワット。 90%の容量要因で稼働する50キロワットの植物のために、それは1年あたり約395 MWhに翻訳、または$ 39,500〜$ 118,500で、回避された電力コスト。 追加収益は、純メーターまたはフィードインターフを介してグリッドに過剰電力を販売することから来ることができます。 地熱から、内部の燃料を加熱するか、または複数の農業の効率を向上させることができます。

給与期間とエネルギーの水準化コスト

小規模地熱プロジェクトのためのペイバック期間は、通常、ローカルエネルギー価格、鋭い深さ、およびインセンティブの可用性に応じて、5〜10年の間に落ちます。 小規模なバイナリプラントのエネルギー(LCOE)のレベル化コストは、ストレージコストが考慮される多くの地域で太陽と風と競争している$ 0.08〜$ 0.15 / kWhで推定されます。 GSHPは、加熱用途のLCOEをさらに低くしています。多くの場合、$ 0.05 / kWh相当下回っています。 これらのメトリックは、クレジットスケールや助成金が増加するときに適用されると税金が増加します。

金融集中力と資金調達メカニズム

政府は、経済ギャップを閉じる際に重要な役割を果たしています。 米国では、連邦投資税クレジット(ITC)は、地熱ヒートポンプの30%の税額と2032年までの地熱発電所の26%のクレジットを提供しています。 多くの州は、リベートまたは性能ベースのインセンティブを追加します。 米国農業の農村エネルギープログラム(REAP)部門は、農村地域コミュニティにおける再生可能エネルギープロジェクトのための助成金および融資保証を提供します。 政府は、国際的には、地域開発のための資金や資金援助を優先します。 地域経済活動のための資金援助施設は、早期に資金を調達するような計画を計画します。

チャレンジと機会

地質および技術的なリスク

調査訓練は、不十分な温度や透過性に遭遇する危険性を運びます。 大規模なユーティリティとは異なり、地域コミュニティは、しばしば乾燥した井戸を吸収する資本を欠いています。 しかし、磁気測定や浅い温度のロギングなどの新しい地理的調査技術は、不確実性を低下させる可能性があります。 共同作業的な掘削コンソーシアとリスク・シェアリングの資金(ケニアやフィリピンで使用されるもの)は、複数の利害関係者に資金を拡散するために新興しています。

資金調達の障壁

従来の貸し手は、知覚されたリスクと標準化されたプロジェクトテンプレートの欠如による小規模な地熱を融資するのが躊躇するかもしれません。コミュニティが所有する再生可能エネルギーの協力者は、クラウドファンディング、グリーンボンド、公共プライベートなパートナーシップを使用して成功を収めています。例えば、[]]U.S.エネルギーの地熱技術部門]]は、投資家にアプローチする前にコミュニティがプロジェクトを奪うのに役立つ技術的支援と実現可能性に関する研究をサポートしています。

技術開発

ダウンホールツール、クローズドループ地熱システム、およびモジュラーパワーユニットのイノベーションは、コストダウンです。クローズドループ設計は、地熱流体を抽出することなく、密閉穴を循環させ、スケーリングや腐食の問題を排除し、小規模な設置を多様な地質学でより有効にします。これらのシステムは、スタートアップによって商業化され、次の10年間で30〜50%の掘削コストを削減することができます。

コミュニティの所有権と社会的な利点

地域所有権は、地域内のエネルギードルを維持することにより、経済性を向上させることができます。 []による2019研究は、国家再生可能エネルギー研究所]]は、農村アラスカの地域所有地熱プロジェクトが州のエネルギー効率プログラムと組み合わせて4年間ほどの給与期間を達成したことを発見しました。 財務リターンを超えて、これらのプロジェクトは、掘削、維持、および操作のローカルジョブを作成し、エネルギー社会を強化します。

ケーススタディと現実世界の例

アイスランド:低コストの地区加熱

アイスランドの豊かな地熱資源は、小規模なシステムが村全体に手頃な価格の暖房を提供することを可能にします。例えば、Hveragerðiの町では、45 kWのバイナリプラントを使用して、新鮮な野菜を年間を通して供給する温室効果のある運用を電力供給しています。住民は、ヨーロッパ平均の約 $0.04/kWh の加熱費を支払い、小規模なユニットが地域の経済を変革する方法を実証しています。

アメリカ合衆国: Rural Pilot

レイクビューでは、オレゴン州1.5mwのバイナリ工場はコミュニティスケールのアンカーとして機能し、地元の学校や市町村の建物に電力を供給しています。典型的な小規模なユニットよりも大きいが、そのモジュラー設計は、自治体の債券とUSDA REAPの助成金を活用する近隣のクラマス郡で50キロワットのパイロットを触発しました。このプロジェクトは、7年ででさえも、IRR 12%のプロジェクトを計画しています。

ケニア: 分散型ミニグレード

リフトバレーでは、オフグリッドコミュニティが30〜50kWのバイナリユニットを電力学校や健康クリニックに設置しています。 ]]からの支援で、国際再生可能エネルギー機関(IRENA)]は、これらのプロジェクトは、燃料供給リスクや排出を排除しながら、小規模な地熱がディーゼル発電機と競争することができることを実証しました。

コンテンツ

小規模地熱発電ユニットの経済性を評価するには、ステッカー価格を超えて行く全体的なビューが必要です。 高水準のコストと地質不確実性は、実質の障害、技術コストを低下させ、寛大な政策のインセンティブ、および革新的な資金調達モデルは、ますますますコミュニティの採用の支持を得てスケールを追い払う。 現地政府や持続可能なエネルギー経路を探索する協力者にとって、サイト固有の実現可能性調査を実施し、資源アセスメント、地理分析、および持続可能なエネルギーの活用を適切に実施し、エネルギーを実証し、エネルギーを持続可能にし、エネルギーを削減し、エネルギーを持続可能にすることが可能になります。