Рынок усовершенствованных геотермальных систем — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный тип ресурса (горячая сухая порода, осадочный бассейн, радиогенный, расплавленная магма), по глубине (мелководье, глубоководье), по методу моделирования (гидравлический, химический, термический), по конечному пользователю (жилой, коммерческий), по типу электростанции

Обзор рынка

Глобальный рынок усовершенствованных геотермальных систем оценивается в 3,08 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с среднегодовым темпом роста 5,19% до 2028 года. Рынок усовершенствованных геотермальных систем (EGS) относится к сектору в более широкой геотермальной энергетической отрасли, который фокусируется на разработке и коммерциализации передовых геотермальных технологий. EGS представляет собой инновационный подход к использованию тепла Земли из-под поверхности для выработки электроэнергии и других применений. В системе EGS вместо того, чтобы полагаться на естественные высокотемпературные и проницаемые скальные образования, обнаруженные в обычных геотермальных резервуарах, инженеры создают искусственные резервуары глубоко в земной коре. Обычно это достигается путем закачки жидкостей под высоким давлением в скважины, создания трещин и стимулирования теплообмена с окружающей породой. EGS обещает стать устойчивым и низкоуглеродным источником энергии, предлагая непрерывную и надежную поставку электроэнергии с минимальными выбросами парниковых газов. Это дает возможность задействовать огромные геотермальные ресурсы, которые ранее считались недоступными, расширяя географический охват геотермальной энергетики.

Ключевые движущие силы рынка

Экологические проблемы и переход на возобновляемые источники энергии

Одним из основных факторов, движущих глобальный рынок усовершенствованных геотермальных систем (EGS), является растущая озабоченность экологической устойчивостью и переходом на возобновляемые источники энергии. Поскольку мир борется с неблагоприятными последствиями изменения климата и истощением запасов ископаемого топлива, существует острая необходимость в более чистых и устойчивых энергетических решениях.

Технология EGS использует геотермальное тепло Земли, которое является как возобновляемым, так и с низким уровнем выбросов углерода, что делает его привлекательным вариантом для перехода к более зеленой энергетике. В отличие от традиционных ископаемых видов топлива, EGS производит минимальные выбросы парниковых газов, сокращая углеродный след производства электроэнергии. Такое соответствие экологическим целям и инициативам в области устойчивого развития стимулировало повышенный интерес и инвестиции в проекты EGS по всему миру.

Энергетическая безопасность и независимость

Энергетическая безопасность и независимость являются важнейшими драйверами мирового рынка EGS. Многие страны мотивированы на снижение своей зависимости от импортируемого ископаемого топлива, поскольку это часто приводит к экономической уязвимости и геополитической неопределенности. EGS предлагает надежный и внутренний источник энергии, который не подвержен перебоям в поставках или колебаниям цен, связанным с ископаемым топливом.

Используя собственные геотермальные ресурсы, страны могут повысить свою энергетическую безопасность, сократить торговый дефицит и смягчить риски, связанные с зависимостью от ископаемого топлива. Это стремление к энергетической автономии и безопасности привело к разведке и разработке проектов EGS в различных регионах, что способствует росту рынка.

Технологические достижения и инвестиции в исследования

Технологические достижения и инвестиции в исследования играют ключевую роль в развитии мирового рынка EGS. Постоянные усилия по исследованиям и разработкам повысили эффективность и рентабельность систем EGS. Улучшенные методы бурения, разработка резервуаров и технологии теплообмена расширили возможности проектов EGS.

Более того, правительства, частные компании и научно-исследовательские институты по всему миру выделили значительные ресурсы на продвижение технологии EGS. Научно-исследовательские инициативы направлены на лучшее понимание геологии недр, улучшение методов стимуляции резервуаров и оптимизацию процессов извлечения энергии. Эти инвестиции стимулируют инновации и снижают риски, связанные с разработкой EGS, делая ее более привлекательным и жизнеспособным вариантом для производства чистой энергии.

Благоприятная государственная политика и стимулы

Благоприятная государственная политика и стимулы являются ключевыми движущими силами мирового рынка EGS. Многие страны внедрили нормативные рамки и финансовые стимулы для поощрения развития геотермальной энергетики, включая проекты EGS. Эти политики включают в себя фиксированные тарифы, налоговые льготы, гранты и мандаты на возобновляемую энергию, которые создают благоприятную среду для инвестиций в EGS.

Кроме того, правительства признают важность диверсификации своих энергетических портфелей и достижения климатических целей, что часто подразумевает продвижение возобновляемых источников энергии, таких как EGS. Стимулируя развитие EGS, правительства не только стимулируют экономический рост, но и способствуют достижению своих целей в области возобновляемой энергии и сокращению выбросов углерода.

Возможность генерации базовой нагрузки

Способность технологии EGS обеспечивать генерацию базовой нагрузки является важным фактором роста ее мирового рынка. В отличие от некоторых возобновляемых источников энергии, которые являются прерывистыми, таких как солнечная и ветровая энергия, EGS может обеспечивать стабильную и непрерывную поставку электроэнергии. Эта возможность базовой нагрузки имеет решающее значение для удовлетворения постоянного спроса на энергию со стороны отраслей, предприятий и домохозяйств.

EGS дополняет прерывистые возобновляемые источники энергии, предлагая надежный и постоянный источник чистой энергии. Она может служить основой в энергетическом балансе, помогая стабилизировать электросети и обеспечивать бесперебойное электроснабжение. По мере роста спроса на надежную и постоянную энергию, возможности генерации базовой нагрузки EGS становятся все более ценными и стимулируют ее внедрение.

Региональный геотермальный потенциал и доступность ресурсов

Наличие значительного геотермального потенциала и доступности ресурсов в различных регионах служит движущей силой для мирового рынка EGS. Многие страны наделены обильными геотермальными ресурсами, включая высокотемпературные тепловые резервуары, расположенные глубоко в земной коре. Эти регионы часто имеют естественное преимущество для развития EGS.

Такие страны, как США, Исландия, Индонезия и Новая Зеландия, использовали свой геотермальный потенциал, зарекомендовав себя как лидеры в развертывании EGS. Наличие таких ресурсов стимулирует инвестиции в проекты EGS и позволяет странам извлекать выгоду из своей местной геотермальной энергии, сокращая потребность в ископаемом топливе и способствуя достижению своих целей энергетического перехода.

В заключение следует отметить, что глобальный рынок усовершенствованных геотермальных систем (EGS) обусловлен экологическими проблемами, энергетической безопасностью, технологическими достижениями, государственной поддержкой, возможностями генерации базовой нагрузки и региональным геотермальным потенциалом. Эти драйверы в совокупности способствуют расширению технологии EGS и ее вкладу в глобальный ландшафт чистой энергии.

Политика правительства, скорее всего, будет стимулировать рынок

Мандаты и цели в области возобновляемой энергии

Одной из основных политик правительства, движущих глобальный рынок усовершенствованной геотермальной системы (EGS), является установление мандатов и целей в области возобновляемой энергии. Многие страны поставили амбициозные цели по увеличению доли возобновляемых источников энергии в своем энергетическом балансе для борьбы с изменением климата и сокращения выбросов парниковых газов.

Эта политика требует, чтобы определенный процент выработки энергии в стране к определенной дате поступал из возобновляемых источников. EGS, будучи надежным и постоянным источником возобновляемой энергии, выигрывает от этих мандатов. Правительства часто предлагают стимулы и финансовую поддержку проектам EGS, чтобы помочь достичь этих целей в области возобновляемой энергии.

Существование этих мандатов и целей создает стабильный и предсказуемый рынок для разработчиков и инвесторов EGS, поощряя рост мощности EGS и технологических достижений.

Льготные тарифы (FiTs) и соглашения о покупке электроэнергии (PPAs)

Льготные тарифы (FiTs) и соглашения о покупке электроэнергии (PPAs) являются важнейшими государственными политиками, которые стимулируют глобальный рынок EGS, обеспечивая гарантированную и выгодную цену на электроэнергию, производимую проектами EGS.

В рамках FiT правительства устанавливают фиксированные ставки, по которым владельцы проектов EGS получают плату за вырабатываемую ими электроэнергию. Эти ставки часто выше рыночной цены, что обеспечивает финансовые стимулы для инвестиций в EGS. С другой стороны, PPA предполагают долгосрочные контракты между разработчиками EGS и коммунальными предприятиями или частными покупателями, гарантирующие фиксированную цену на электроэнергию в течение длительного периода.

Как FiT, так и PPA обеспечивают определенность доходов, снижают риски проектов и привлекают инвестиции частного сектора в сектор EGS. Эти политики имеют решающее значение для обеспечения финансовой жизнеспособности проектов EGS, особенно на начальных этапах разработки.

Финансирование исследований и разработок (НИОКР)

Финансируемые правительством программы исследований и разработок (НИОКР) играют важную роль в продвижении технологий EGS и стимулировании инноваций в секторе. Многие правительства выделяют значительные ресурсы на поддержку инициатив НИОКР, направленных на улучшение методов бурения, разработки резервуаров и процессов теплообмена в системах EGS.

Эти программы направлены на снижение технических и экономических рисков, связанных с разработкой EGS, что делает ее более привлекательной для частных инвесторов. Поощряя инновации, правительства способствуют росту и коммерциализации технологии EGS, в конечном итоге расширяя рынок.

Кроме того, спонсируемые правительством НИОКР могут привести к прорывам, которые повышают эффективность и рентабельность проектов EGS, делая их более конкурентоспособными по сравнению с другими формами возобновляемой энергии.

Налоговые льготы и инвестиционные кредиты

Налоговые льготы и инвестиционные кредиты являются мощными инструментами для стимулирования инвестиций в EGS. Правительства часто предлагают налоговые льготы и инвестиционные кредиты разработчикам и инвесторам EGS как способ сократить первоначальные затраты и финансовое бремя, связанное с разработкой проекта.

Эти стимулы могут принимать форму налоговых льгот, вычетов, ускоренной амортизации или освобождения от определенных налогов. Они эффективно снижают общие затраты на проект и повышают окупаемость инвестиций в проекты EGS. В результате они привлекают больше частного капитала и стимулируют расширение мощностей EGS.

Снижая финансовые барьеры для входа, налоговые льготы и инвестиционные кредиты делают проекты EGS более финансово привлекательными и способствуют росту мирового рынка EGS.

Аренда и выдача разрешений на геотермальные ресурсы

Правительственная политика, связанная с арендой и выдачей разрешений на геотермальные ресурсы, имеет решающее значение для содействия развитию EGS. Эта политика определяет процедуры доступа и использования геотермальных ресурсов, расположенных на государственных землях или в пределах юрисдикции страны.

Правительства часто сдают в аренду права на разведку и добычу геотермальных ресурсов частным разработчикам через конкурсные торги. Они также устанавливают разрешительные рамки, которые описывают нормативные требования к бурению, стимуляции резервуара и защите окружающей среды.

Эффективная и прозрачная политика аренды и выдачи разрешений имеет важное значение для сокращения бюрократических задержек и неопределенностей, связанных с проектами EGS. Когда эти политики хорошо продуманы и оптимизированы, они поощряют разработчиков EGS исследовать и инвестировать в геотермальные ресурсы, ускоряя реализацию проектов и рост рынка.

Цели по охране окружающей среды и сокращению выбросов

Политика правительства, направленная на цели по защите окружающей среды и сокращению выбросов, способствует расширению мирового рынка EGS. Поскольку страны обязуются сокращать выбросы парниковых газов и бороться с изменением климата, EGS признается чистым и низкоуглеродным источником энергии.

Для достижения этих целей правительства могут внедрять механизмы ценообразования на углерод, программы ограничения и торговли выбросами или стандарты портфеля возобновляемых источников энергии, которые благоприятствуют развитию EGS. Проекты EGS соответствуют этим политикам, предоставляя постоянный и не создающий выбросов источник электроэнергии.

Более того, технология EGS обеспечивает гибкость для обеспечения базовой мощности, которая может заменить генерацию на основе ископаемого топлива и помочь странам достичь своих целей по сокращению выбросов, сохраняя при этом стабильность сети.

В заключение следует отметить, что такие государственные политики, как мандаты на возобновляемые источники энергии, FiT, PPA, финансирование НИОКР, налоговые льготы, лизинг ресурсов и выдача разрешений, а также целевые показатели по сокращению выбросов, являются ключевыми драйверами глобального рынка усовершенствованных геотермальных систем (EGS). Эти политики создают благоприятную нормативную и экономическую среду, которая поощряет развитие, инвестиции и инновации в области EGS, что в конечном итоге приводит к расширению чистой и устойчивой геотермальной энергии.

Основные проблемы рынка

Техническая и геологическая сложность

Одной из главных проблем, с которой сталкивается глобальный рынок усовершенствованных геотермальных систем (EGS), является техническая и геологическая сложность, связанная с проектами EGS. В отличие от традиционных геотермальных ресурсов, которые естественным образом встречаются в высокотемпературных и проницаемых скальных образованиях, EGS полагается на создание искусственных резервуаров в глубоких горячих слоях скальных пород с помощью процесса, известного как стимуляция резервуара или гидравлический разрыв пласта.

Эта сложность возникает из-за нескольких факторов

Геологическая изменчивостьГеологические условия могут значительно различаться от одного участка к другому, что требует глубокого понимания геологии недр для определения подходящих мест для разработки EGS. В некоторых случаях желаемые скальные образования могут быть более глубокими или менее проницаемыми, что делает создание резервуара и извлечение тепла более сложным.

Инжиниринг резервуаровПроектирование и проектирование резервуара EGS требуют точного знания характера трещин, свойств горных пород и условий напряжения глубоко под землей. Достижение эффективного теплообмена между нагнетательными и эксплуатационными скважинами имеет важное значение для успеха проектов EGS.

Проблемы гидравлического разрыва пластаПроцесс гидравлического разрыва пласта, который включает в себя закачку жидкостей под высоким давлением для создания трещин в породе, может быть технически сложным. Обеспечение того, чтобы трещины распространялись так, как задумано, и не вызывали непреднамеренных сейсмических событий или потерь жидкости, является важнейшей задачей.

Эффективность извлечения тепласистемы EGS должны эффективно улавливать и передавать тепло из трещиноватой породы на поверхность для выработки электроэнергии. Максимизация извлечения тепла при минимизации тепловых потерь представляет собой инженерные проблемы.

Решение этих технических и геологических сложностей часто требует обширных исследований, оценок, специфичных для конкретного участка, и инновационных инженерных решений. Это также включает управление сопутствующими рисками, такими как вызванная сейсмичность, истощение резервуара или неожиданные эксплуатационные трудности. Эти сложности могут привести к увеличению сроков выполнения проекта и увеличению затрат на разработку, создавая препятствия для широкого внедрения технологии EGS.

Высокие начальные капитальные затраты и финансовые риски

Еще одной значительной проблемой, с которой сталкивается глобальный рынок усовершенствованных геотермальных систем (EGS), являются высокие начальные капитальные затраты и финансовые риски, связанные с проектами EGS. Хотя EGS имеет потенциал для предоставления надежного и устойчивого источника чистой энергии, первоначальные инвестиции, необходимые для разработки и коммерциализации ресурсов EGS, могут быть существенными.

Несколько факторов способствуют высоким первоначальным капитальным затратам и финансовым рискам

Разведка и оценка участкаОпределение подходящих участков EGS требует тщательного геологического изучения, разведочного бурения и изучения оценки участка. Эти мероприятия влекут за собой значительные расходы, а результаты неопределенны, пока не будут найдены всеобъемлющие данные.

Разработка резервуараСоздание резервуара EGS с помощью гидроразрыва пласта требует специализированного оборудования, технологий и квалифицированного персонала. Фаза разработки резервуара требует существенных первоначальных инвестиций в бурение, строительство скважин и стимуляцию.

Строительство инфраструктуры и электростанцииСтроительство необходимой наземной инфраструктуры, включая электростанции, линии электропередачи и системы охлаждения, увеличивает капитальные затраты. Электростанции EGS должны быть спроектированы с учетом уникальных проблем, связанных с извлечением геотермального тепла.

Эксплуатационные рискипроекты EGS могут столкнуться с эксплуатационными проблемами, такими как поддержание целостности резервуара, оптимизация теплообмена и управление подземным давлением. Эти эксплуатационные риски могут повлиять на жизнеспособность проекта и долгосрочную устойчивость.

Неопределенность рынка и политикипроекты EGS находятся под влиянием рыночной динамики и государственной политики, включая стимулы и нормативные рамки. Неопределенность на энергетических рынках и изменения политики могут повлиять на финансирование проектов и окупаемость инвестиций.

Чтобы решить проблему высоких первоначальных капитальных затрат и финансовых рисков, правительствам, финансовым учреждениям и разработчикам проектов необходимо сотрудничать для создания финансовых механизмов, таких как гранты, гарантии по кредитам и соглашения о распределении рисков, которые снижают финансовое бремя инвесторов. Кроме того, экономически эффективные технологии бурения и стимуляции пласта, а также улучшенное планирование проектов и стратегии управления рисками могут помочь смягчить эти проблемы и сделать проекты EGS более экономически жизнеспособными в долгосрочной перспективе.

Подводя итог, можно сказать, что глобальный рынок усовершенствованных геотермальных систем (EGS) сталкивается с проблемами, связанными с технической и геологической сложностью, а также высокими первоначальными капитальными затратами и финансовыми рисками. Преодоление этих препятствий требует постоянных исследований и инноваций, стратегий управления рисками и механизмов финансовой поддержки для ускорения внедрения технологии EGS и использования ее потенциала в качестве чистого и устойчивого источника энергии.

Сегментарные идеи

Сведения о горячих сухих породах (HDR)

Сегмент горячих сухих пород имел самую большую долю рынка в 2022 году и, как ожидается, сохранит ее в прогнозируемый период. Ресурсы HDR относительно обильны и широко распространены под земной корой. В отличие от некоторых других типов геотермальных ресурсов, таких как гидротермальные резервуары, которые ограничены определенными геологическими условиями, ресурсы HDR можно найти в различных регионах, что повышает их доступность для разработки EGS. Такое широкое распространение делает HDR практичным вариантом для многих стран, стремящихся использовать геотермальную энергию. Ресурсы HDR предлагают потенциал для высокотемпературных градиентов на глубине. По мере того, как вы бурите глубже в земную кору, температуры значительно повышаются. Системы HDR могут получить доступ к этим повышенным температурам, повышая эффективность и выход энергии проектов EGS. Наличие высокотемпературных источников тепла делает HDR особенно привлекательным для выработки электроэнергии и прямого нагрева. Ресурсы HDR хорошо подходят для методов стимуляции резервуара, ключевого компонента разработки EGS. В проектах EGS гидроразрыв пласта (или аналогичные методы) используется для создания и улучшения трещин в горячей породе, что позволяет циркулировать воде или теплоносителям. Образования HDR с их трещиноватой природой способствуют эффективной стимуляции резервуара, что делает их идеальными для извлечения тепла. Системы EGS на основе HDR являются универсальными и масштабируемыми, удовлетворяя широкий спектр энергетических потребностей. Эти системы могут быть адаптированы для различных приложений, от небольших проектов централизованного теплоснабжения до крупных объектов коммунального масштаба по производству электроэнергии. Такая адаптивность гарантирует, что ресурсы HDR могут удовлетворять различным потребностям рынка и энергетическим требованиям. Геологические характеристики HDR часто более предсказуемы и понятны по сравнению с некоторыми другими типами геотермальных ресурсов. Эта предсказуемость снижает риски геологоразведочных работ и улучшает планирование и оценку осуществимости проекта. Инвесторы и разработчики считают ресурсы HDR более привлекательными из-за снижения неопределенности, связанной с геологическими факторами. За эти годы технология HDR привлекла значительное внимание и инвестиции в исследования и разработки. Ученые и инженеры добились прогресса в методах бурения, проектировании резервуаров и процессах теплообмена для проектов EGS на основе HDR. Эти достижения улучшили общую осуществимость и эффективность использования ресурсов HDR.

Глубокий анализ

Региональный анализ

Северная Америка имела крупнейший рынок EGS, на долю которого в 2022 году пришлось более 50% доли мирового рынка. США являются ведущей страной на североамериканском рынке EGS, за ними следует Канада. Рост рынка EGS в Северной Америке обусловлен такими факторами, как растущий спрос на возобновляемые источники энергии, государственная поддержка развития EGS и технологические достижения в технологии EGS.

Европа имела второй по величине рынок EGS, на долю которого в 2022 году пришлось более 30% доли мирового рынка. Основными странами на европейском рынке EGS являются Германия, Великобритания, Франция и Италия. Рост рынка EGS в Европе обусловлен такими факторами, как растущий спрос на возобновляемые источники энергии и инициатива European Green Deal.

Азиатско-Тихоокеанский регион был третьим по величине рынком EGS, на долю которого в 2022 году пришлось более 10% доли мирового рынка. Основными странами на рынке EGS в Азиатско-Тихоокеанском регионе являются Китай, Япония и Австралия. Рост рынка EGS в Азиатско-Тихоокеанском регионе обусловлен такими факторами, как растущий спрос на энергию и растущая осведомленность о преимуществах геотермальной энергии.

Последние события

• В феврале 2023 года Министерство энергетики США (DOE) объявило, что выделит 74 миллиона долларов США на финансирование семи пилотных проектов EGS. Эти проекты позволят проверить техническую и экономическую жизнеспособность технологии EGS в различных геологических условиях.
• В марте 2023 года Европейская комиссия объявила, что выделит 21,32 миллиона долларов США на финансирование разработки технологии EGS. Это финансирование будет использовано для поддержки разработки новых технологий EGS и снижения затрат на проекты EGS.
• В апреле 2023 года правительство Австралии объявило, что выделит 6,43 млн долларов США на финансирование разработки демонстрационного проекта EGS в Квинсленде. Этот проект проверит возможность использования технологии EGS для выработки электроэнергии в Австралии.

Ключевые игроки рынка

• Enel SpA
• Ormat Technologies, Inc.
• AltaRock Energy, Inc.
• Shell Plc
• Kenya Electricity Generating Company Limited
• BESTEC GmbH
• Geothermie Bouillante SA
• Fuji Electric Co., Ltd.
• Calpine Corporation
• Корпорация по развитию энергетики.