圖源：African Business
從地殼學看，非洲正在分裂。北起亞丁灣，南至莫桑比克，非洲大陸板塊正沿著東非大裂谷分裂開來,分裂的兩半每年以大約半厘米的速度分開。按照這個速度，在500萬年到1000萬年內，東非將成為獨立的板塊。
地表深處的力量促成了板塊的分離，好消息是，這種力量為非洲提供了潛在的大量可再生能源。在整個東非裂谷帶的許多地點，裂谷中的熔融巖漿流在地下形成了過熱蒸汽和水。在地質條件允許的情況下，這些地熱資源可以通過管道輸送到地表并用于發(fā)電，或直接用于加熱或驅動冷卻系統(tǒng)。
在該地區(qū)的所有國家中，迄今為止，肯尼亞在開發(fā)地熱潛力方面取得的進展最大。Jack Kiruja是國際可再生能源開發(fā)署(International Renewable Energy Agency)的助理項目主管，他說，“肯尼亞擁有出色的地熱資源”，他先前是肯尼亞地熱開發(fā)公司(Geothermal Development Company, GDC)的工程師。然而，肯尼亞花了數(shù)十年時間發(fā)展地熱能行業(yè)。“肯尼亞取得今天的成功是漫長而艱辛的，”Kiruja說。
肯尼亞Bogoria湖的溫泉（圖源：Shutterstock）
事實上，肯尼亞早在20世紀50年代就開始探索地熱潛力，但真正起飛還是從90年代末開始，當時該國正在尋找一種方法來解決因過度依賴水電而導致的電力供應問題。
肯尼亞現(xiàn)在擁有世界第八大地熱發(fā)電能力，約為950兆瓦。這幾乎占該國發(fā)電量的一半。
在眾多能源中，地熱能有額外優(yōu)勢：通過2030年愿景計劃，肯尼亞政府目標是把地熱能的發(fā)電量達1600兆瓦以上。肯尼亞發(fā)電公司(Kenya Electricity Generating Company, KenGen),正在地獄之門國家公園(Hell’s Gate National Park)開發(fā)世界上最大的地熱發(fā)電廠Olkaria六號，這是實現(xiàn)政府目標的舉措之一。
肯尼亞地熱能的增長依賴于政府的政策支持以及肯尼亞工程師的專業(yè)知識。但要全面了解肯尼亞和非洲其他地區(qū)的地熱情況，還需要看看北極圈邊緣的一個小島，即冰島。
01冰島和非洲地熱
探訪非洲地熱產(chǎn)業(yè)起源，我們來到位于冰島首都雷克雅未克郊區(qū)的一座不起眼的辦公樓。走進圍墻，映入眼簾的是地熱培訓計劃組織(Geothermal Training Programme, GTP)，這是一個隸屬于聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)且主要由冰島政府資助的機構，它40多年來一直在幫助世界各地的地熱專業(yè)人士發(fā)展技能和建立商業(yè)聯(lián)系。
Guðni Axelsson是GTP的主任。他說，提出培訓中心這個概念是在70年代后期，當時冰島正在尋找發(fā)展對外援助的方式。“我們的想法是利用冰島現(xiàn)有的專業(yè)知識庫來嘗試支持一些非常獨特的事情，冰島可以以有意義和有效的方式真正做出貢獻。”
冰島和東非一樣，位于兩個正在分離的地殼板塊的交界處。該國人口不到40萬，但卻是地熱能的巨人。盡管其他幾個國家從地熱資源中產(chǎn)生了更多兆瓦的電力，但冰島的奇特之處在于地熱能在冰島能源結構中的比例。冰島約30%的電力以及90%的供暖來自地熱。
冰島的Hveravellir溫泉（圖源：Adobe Stock）
GTP最初只有兩名學生，但現(xiàn)在每年接受大約20-25人參加為期6個月的培訓計劃。自該計劃開始以來，至少有140名肯尼亞人在GTP接受了培訓。許多肯尼亞學生后來成為了肯尼亞發(fā)電公司(KenGen)和肯尼亞地熱開發(fā)公司(GDC)的領軍人物，這兩個半國營公司主要負責肯尼亞的地熱項目。
Axelsson說，GTP可以從肯尼亞地熱能的增長中“分一杯羹”,“肯尼亞過去在發(fā)展過程中邁出了重要的步伐，我們相信我們在這方面提供了很多幫助......“一個簡單的事實是，肯尼亞現(xiàn)在在地熱發(fā)電裝機容量方面已經(jīng)超過了冰島，而且他們在最近幾年的速度非?？?。”
02陽光下的維京人
冰島政府在開發(fā)非洲地熱能方面的作用遠遠超出了GTP。冰島企業(yè)正在非洲大陸的幾個地區(qū)開發(fā)地熱項目。這些企業(yè)通過地熱能技術咨詢提供了專業(yè)知識。
Kristín Steinunnardóttir是一家名為Mannvit的冰島工程咨詢公司的機械工程師，他說：“我們在冰島并沒有建造很多新發(fā)電廠。如果我們想擴張，就必須把目光投向國外。”
Mannvit正在為東非地熱風險緩解基金(Geothermal Risk Mitigation Facility for Eastern Africa, GRMF)提供技術咨詢服務，這是一個捐助者資助的項目，為地熱早期項目提供贈款。該公司還是東非多個項目的鉆井承包商。但Steinunnardóttir警告說，在肯尼亞以外的地區(qū)，地熱資源的開發(fā)面臨挑戰(zhàn)。
“很多項目都處于早期階段。有很大的潛力，但還沒有開發(fā)出來，”她說。“一些國家還沒有開展任何地熱項目，所以在某些情況下沒有任何真正的關于地熱能開發(fā)的法規(guī)，難點是要獲得所有許可證等才能開發(fā)地熱項目。”
另一家冰島公司雷克雅未克地熱(Reykjavik Geothermal)正在與其他投資者一起在埃塞俄比亞開發(fā)兩個地熱發(fā)電項目。該公司首席運營官Gunnar Orn Gunnarsson表示，十多年前雷克雅未克地熱在全球范圍內尋找開發(fā)地熱項目的地點，那個時候，公司就選擇將重點放在埃塞俄比亞。
“它恰好是世界上現(xiàn)存最好的地熱資源，”Gunnarsson說，他將大裂谷沿線的地熱資源描述為“珍珠鏈”。
對于雷克雅未克地熱和其他投資者而言，在埃塞俄比亞開發(fā)Corbetti和Tule Moye地熱發(fā)電項目遠非一帆風順。“無法想象我們遇到的所有障礙，”Gunnarsson說。他列出了鉆井承包商的問題，以及新冠疫情、埃塞俄比亞提格雷戰(zhàn)爭和政治動蕩，這些都是推遲項目的因素。
Gunnarsson補充說，發(fā)展融資機構并不總是能夠很好地支持地熱項目。“我認為，如果世界想幫助這些國家按照他們需要的速度發(fā)展，就需要改進一些做法，”在地熱方面，發(fā)展融資機構必須“降低風險評估”，“他們的風險評估非常差勁，他們不想冒任何風險。”
03風險與回報
與石油和天然氣相比，地熱鉆探活動很有可能無法找到可以商業(yè)開發(fā)的資源。
InfraCo Africa是捐助者資助的私人基礎設施發(fā)展集團(Private Infrastructure Development Group)的一部分，其任務是投資那些被認為對私營部門有風險的項目。它是Corbetti地熱項目的投資者之一。Corbetti高級業(yè)務發(fā)展經(jīng)理Tim Jackson說，InfraCo Africa決定參與Corbetti的部分原因是從早期風險來講，地熱“可能是私營部門獨自開發(fā)的最困難的技術”。
“事實證明，肯尼亞和埃塞俄比亞的首批私營部門項目采用的模式既緩慢又有太多挑戰(zhàn)，”他說。“需要更多的高風險資本來參與高風險的探索階段，高風險資本可能來自政府或私營部門參與者，并與優(yōu)惠貸款機制合作。”
開發(fā)商代表與Corbetti地熱項目附近社區(qū)居民進行協(xié)商（圖源：PIDG）
事實上，肯尼亞比鄰國行動更快的因素之一是國有公司開發(fā)地熱資源的意愿。“他們總能吸引到更便宜的融資，”Kiruja說。優(yōu)惠貸款“使地熱開發(fā)更便宜，而沒有優(yōu)惠貸款，地熱開發(fā)成本就大了”。
現(xiàn)在，肯尼亞已成為地區(qū)地熱發(fā)電大國。肯尼亞企業(yè)已經(jīng)發(fā)展到在鄰國地熱項目開發(fā)中發(fā)揮主導作用的地步。
例如，肯尼亞發(fā)電公司(KenGen)近年來已獲得在吉布提和埃塞俄比亞等國家鉆井的合同。Kiruja 說，肯尼亞企業(yè)主要通過提供地殼科學研究開始了他們的海外活動，但隨著時間的推移，他們發(fā)揮了更加突出的作用。“他們已經(jīng)進入了一個新的階段，他們現(xiàn)在正在參與地熱井的鉆探，”他解釋道。“我的預測是，在未來幾年，我們可能會看到更多這樣的事情發(fā)生。”
04地熱的“直接使用”
要利用地表下的水和蒸汽發(fā)電，至少需要150攝氏度的溫度。然而，低于這個水平，地熱資源仍然可以用于其他方式。
“還有更多的國家擁有東非大裂谷的地質特征，這些國家具有利用中溫地熱資源的潛力，”Jackson說。“這些以熱能為主導的項目具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，因為它們適用于農(nóng)業(yè),包括溫室、養(yǎng)魚場、種子干燥、乳品加工、冷藏和屠宰場。”
對這些“直接使用”應用的興趣日益增長，是全球地熱行業(yè)的主要趨勢之一。在非洲，東非地熱風險緩解基金(GRMF)一開始只向旨在發(fā)電的地熱項目提供貸款。然而，去年它啟動了一項計劃，為直接使用項目提供貸款。
與此同時，肯尼亞地熱開發(fā)公司(GDC)宣布了在其位于門南蓋伊火山(Menengai)的地熱點建設一個健康水療中心的計劃。該項目旨在打造肯尼亞版的冰島著名的藍色瀉湖(Blue Lagoon)，這是一個由地熱能加熱的水療中心，每年吸引超過70萬名游客。
05向下鉆取中的問題
地熱項目的前進道路永遠不會一帆風順。除了開發(fā)風險，還需要處理好環(huán)境問題。根據(jù)美國能源信息署的數(shù)據(jù)，鉆井過程中會釋放二氧化碳，盡管排放量比同等化石燃料工廠低99%。
Kiruja說，地下水和地表水也存在被地熱活動污染的風險，盡管采取適當?shù)木徑夂脱a救措施可以大大降低這些風險。大裂谷沿線的地熱資源通常位于保護區(qū)內，因此管理上必須格外小心。
肯尼亞的Olkaria II地熱發(fā)電廠（圖源：Adobe Stock）
例如，肯尼亞地獄之門國家公園的Olkaria已經(jīng)有5個地熱發(fā)電廠，還有1個正在開發(fā)中。Kiruja說，Olkaria“是一個很好的例子，說明他們如何在不對野生動物造成不利影響的情況下，在國家公園內開發(fā)地熱資源”。公司已采取各種措施來減輕潛在影響，包括如何設計管道路線以確保遷徙的野生動物不受阻礙。
眾所周知，地熱能帶來的經(jīng)濟和環(huán)境效益超過潛在風險。非洲當然可以從冰島的經(jīng)驗中汲取靈感。在開發(fā)地熱資源之前，冰島是歐洲最貧窮的國家之一。地熱能在使該國實現(xiàn)工業(yè)化并最終達到世界上最高生活水平方面發(fā)揮了重要作用。
現(xiàn)在的關鍵步驟之一是確保政策制定者充分了解地熱開發(fā)可以帶來的好處。Axelsson說，培訓發(fā)揮了至關重要的作用，但最重要的因素“實際上是讓政治家和政府意識到各種可能性”。
“至少未來是光明的，”Axelsson說。“但它需要大量的支持，包括來自當?shù)卣H機構以及培訓方面的支持。”
