当全球能源领域还在为传统能源储量减少和可再生能源间歇性问题而苦恼时,一则关于地下深处能源的消息在网络上引发了广泛关注。有消息称,地下两万米深处蕴藏着足以支撑人类使用23亿年的能源,且美国已经开始着手开发。这一说法究竟是事实还是夸张宣传?让我们一同深入探究。
掀起这场热议的核心主体是美国麻省理工学院孵化的一家初创公司——Quaise Energy。近期,该公司宣布完成1.34亿美元B轮首期融资,累计融资总额达到2.3亿美元。投资方阵容强大,不仅有美国本土投资机构,日本两大能源巨头JERA、出光兴产也纷纷加入。这笔资金的主要用途有两个方面,一是在俄勒冈州建设代号为“黑曜石”的超高温地热示范电站;二是持续研发毫米波钻探技术,向地下深层岩层探索。
资本的投入往往基于对项目长期潜力的考量。此次众多资本看好Quaise Energy的项目,并非认可网络上“23亿年、两万米可马上实现”的宣传,而是看中了深层地热能源的长期发展前景。资本关注的是远期技术可能性,而一些自媒体却将远期愿景包装成已落地的事实,导致信息严重失真。
那么,美国在地下两万米寻找的究竟是什么能源呢?通常人们提到地热,会联想到温泉、浅层地热供暖等。但此次美国的目标是干热岩地热资源。地球是一个持续发热的星球,其热量一部分来自原始余热,另一部分来自地壳内部铀、钍等放射性元素衰变释放的热能。一般来说,地层深度每增加100米,温度大约上升3℃。地下两万米,即20公里深度处,岩层温度普遍能达到300℃ - 500℃,这里的岩石干燥且温度极高,就是干热岩。
传统地热发电依赖天然地热田,需要地下有热水和裂隙,合适的选址十分稀缺。而毫米波钻探技术的设想是,不受地理位置限制,只要钻到足够深度,就能人工制造地热开采通道。简单来说,就是向深井中灌入冷水,冷水接触高温岩石后升温形成蒸汽,再将蒸汽抽取到地面驱动发电机发电,从而实现全天候稳定供电。与受天气和昼夜影响、发电量波动巨大的风能和太阳能,以及存在核废料处理难题的核电和持续排放温室气体的化石能源相比,如果超深层地热技术成熟,确实有望补齐清洁能源的最大短板。
然而,网络上传播最广的“地下两万米”和“可供人类使用23亿年”这两个关键词,存在明显的夸大成分。不少文章称美国已经能够钻探至两万米深处,但事实并非如此。截至目前,Quaise Energy在得克萨斯州试验场地的钻探深度刚刚突破百米,现阶段目标是先攻克1公里钻探,中长期规划挑战5公里深度。规划中的“黑曜石”示范电站,钻探目标也是5公里,而非两万米。人类历史上最深的钻井是苏联的科拉超深钻孔,深度为12262米,耗时二十余年,最终因地下高温和设备极限而停工。两万米比科拉钻孔还要深近8000米,这只是企业的远期技术愿景,属于十几年甚至数十年后的目标,短期内无法实现,因为高温、超高地层压力会持续腐蚀钻探设备,岩层坍塌、井壁维护等也是难以跨越的工程难题。
关于“可供人类使用23亿年”的说法,更是传言中最大的水分。其计算逻辑是将地球内部全部地热总储量直接除以人类每年能源消耗总量,这就像看到一片大海就宣称海水全部可以直接饮用,完全忽略了开采限制。全球地质学界保守测算,地壳内技术可开采的地热资源,折算标准煤大约494万亿吨。按照当下全球每年消耗190亿吨标准煤计算,理论可用数十万年。数十万年与网传的23亿年相差数千倍。中科院地质专家多次科普,地球总热量巨大,但绝大部分热量锁在地幔深处,以当前以及可预见的技术,根本无法开采。所以,23亿年只是纯理论纸面数据,不具备现实参考价值,是典型的自媒体夸张修辞。
Quaise Energy的创新方案是采用高能毫米波钻探技术,这与传统钻井方式不同。传统钻井依靠金属钻头旋转研磨岩石,深度越大,钻头磨损速度越快,更换钻杆成本居高不下,这是深层钻探的最大瓶颈。而高能毫米波钻探技术原本应用于可控核聚变装置,其原理是聚焦高频能量束,直接融化、汽化坚硬岩石,实现无接触钻探。该技术的理论优势突出,不存在钻头损耗问题,面对花岗岩等坚硬岩层效率远超传统钻机;岩石汽化后,井壁会自动形成一层致密玻璃质保护层,降低井壁坍塌风险。不过,目前该技术仅停留在小型试验阶段,尚未完成千米级连续钻探测试。
在超深层地热领域,并非只有美国在发力。全球多个国家都在开展干热岩研究。地热资源能够稳定持续输出电力,非常适合AI算力中心、大型工业园区等不间断用电需求,这也是近期资本扎堆地热赛道的核心原因。大量数据中心常年消耗巨量电力,风光能源无法稳定供电,地热成为优质备选方案。国内也在持续推进干热岩勘探开发,多地开展了中深层地热示范项目,在地热供暖、小型地热发电领域积累了大量实践经验。不过,各国技术路线有所不同,国内现阶段优先深耕3 - 5公里中深层地热,循序渐进开展试验,没有盲目冲刺万米级超深钻探。
能源赛道的竞争,比拼的不是谁口号喊得远,而是谁能够率先实现低成本商业化运行。一味追求钻探深度,忽视投入产出比,最终只会停留在实验室阶段。短期来看,超深层地热技术还无法撼动现有能源体系,但随着钻探技术的持续迭代,未来几十年,中深层地热开发规模有望持续扩张。稳步推进各类清洁能源技术研发,才是人类解决能源危机的可行之路。





















