南非，作为 非洲领先的 碳排放国，拥有可用于发电并减少其碳排放的地热资源。
但是，一项最新 研究 表明，除非提供强有力的激励措施，否则潜在成本高得令人望而却步。
南非严重依赖煤炭，仅有一座核电站。政府政策旨在实现能源来源多元化。这可能包括扩大 核能 ，并勘探看似巨大的 页岩气 储量。
该国还有一项大型可再生能源计划。受 激励措施扶持， 已吸引大量本地和国际私营部门的技术与资金投入。这些 可再生能源 包括：北开普省太阳辐照度极高的太阳能、沿海地区的风能，以及靠近Drakensburg山脉的水能。
地热未被纳入这一能源组合。与许多可再生能源不同，地热稳定，可作为基荷电力供应的一部分。此外，它还可能以极少的 废物产生有效的长期能源。
地热能的利用方式
地热 能利用地壳上层的热量生成可再生能源。该技术利用深部炽热地幔上涌形成的热量，以及火成岩中放射性元素衰变产生的热量。
这种热量在活跃的地质板块边界附近以及上地壳相对较薄的地区尤为明显。这些地点往往与火山和地震相伴。
上地壳的热量还来自大规模喷溢的火成岩。这些岩石中的矿物通常富含高浓度的产热元素，例如铀、钍和钾。
这些元素的放射性衰变在数百万年间产生大量热量。这些热量常被厚实、隔热的沉积岩层覆盖而被困于地下。
从 地热源 获取能量最常见的方式是开发天然存在的热液对流系统：较冷的水渗入上地壳，被加热后上升至地表。
地热发电厂会在岩石中钻孔，以形成更有效的裂隙循环通道。钻探成本高昂，因此热源越浅越好。
南非可再生能源组合中缺失地热能的原因
南非没有任何活跃的火山活动，且大部分地区的上地壳非常厚。这与东非国家不同，例如 肯尼亚 和 埃塞俄比亚，那里的上地壳不断 扩张 且依然较薄。这使得来自地幔的热量能够穿透至接近地表的位置。这类地热资源的钻探深度较浅（>3公里），因此成本低廉。
缺乏火山活动、上地壳厚实以及深层 地幔根 ，导致了一种常见误解，即认为南非完全不具备地热潜力。
不过，确实存在温度异常偏高的区域。这些地区地壳较薄，富含大量产热火成岩，并分布着众多 温泉。但在南非开发地热能需要钻探至5公里深，成本非常高昂。
另一个原因是，南非没有针对地热能的可再生能源上网电价。例如 德国的上网电价为1–5 ZAR/KWh。
使地热能具备经济可行性
一种方法是采用新型先进的热流测量技术。这些测量能更精确地确定地表以下的确切温度，并识别最浅的潜在区域。这可能显著降低钻探成本。
但要真正加快地热能发展，政府需要为研发提供更好的激励措施。这可能包括为地热能提供可再生能源上网电价。
研究表明，若为地热发电提供每兆瓦时$US25的可再生能源税收激励，其经济可行性便可实现。
林波波省的经验
该研究考察了林波波省一座假想的低焓增强型地热双循环电站。其地质环境与 澳大利亚 相似，后者已显示出良好的地热潜力。
该研究计算了总成本及潜在的碳减排情景。结果表明，由75兆瓦地热电站发出的电力成本将是燃煤发电的两倍。但该电站还显示出可减排1.5g CO2/KWh的潜力，并同时具有额外的 碳封存潜力。
煤炭的减少很可能导致电价逐步上涨。近期，国家电力供应商Eskom向南非国家能源监管局提出的 申请 已体现出这一趋势。一旦 碳税 政策实施，经济影响将进一步加剧。
这凸显了南非加快发展可再生能源选择的必要性。
本研究的重要性
图：南非周边地热能潜力区。
http://www.sajs.co.za/evaluation-harnessing-low-enthalpy-geothermal-energy-limpopo-province-south-africa/taufeeq-dhansay-maarten-j-de-wit-anthony-patt
本研究的重要之处在于，它挑战了关于南非地热能潜力的一个常见误解。它还突出了全国范围内的潜在区域。
南非正持续发展，伴随着 日益增长的 能源需求。满足这些能源需求对维持发展至关重要。该国也致力于应对气候变化。但当前的可再生能源建设计划不足以使该国摆脱对煤炭的依赖。
地热技术的前期投资确实对其成为变革性力量构成阴影。尽管如此，南非仍有充分理由认真考虑该技术，并加快创新研发。
本文基于一项 研究 ，该研究发表于《南非科学杂志》。
本文与 The Conversation合作发布。阅读 原文。。世界经济论坛刊发本文并不代表认同其中观点。
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作者：Taufeeq Dhansay，纳尔逊·曼德拉大都会大学副研究科学家
图片：一张长曝光照片显示，季节性雾气被开普敦港口的灯光照亮，此时该城市正准备迎接南半球冬季的到来。REUTERS/Mike Hutchings
