综述：增强型地热系统：潜力、挑战及融入可持续能源未来的现实路径

这篇综述深入探讨了增强型地热系统（EGS）的技术原理、地质适应性及经济可行性，强调其作为清洁基荷能源的潜力。文章系统梳理了钻井技术、水力刺激（hydraulic stimulation）、诱发地震（induced seismicity）等关键挑战，并创新性提出EGS与聚光太阳能（CSP）、储热系统（TES）及天然气/氢能的混合方案，为能源转型提供了多技术协同路径。

　　

引言

增强型地热系统（EGS）通过人工改造热干岩（HDR）渗透性，突破了传统地热对天然 hydrothermal 资源的依赖。MIT报告指出，美国EGS可开发资源超13,000 ZJ，但需克服诱发地震、高钻井成本等挑战。

地质与技术创新

EGS适用于对流型（如欧洲上莱茵地堑）和传导型（如美国犹他FORGE）地质环境。水平钻井、多级压裂技术和PDC钻头的应用使钻井成本降低40%。犹他FORGE项目证实，在低渗透性花岗岩中，剪切刺激天然裂缝比创造新裂缝更有效。

核心挑战与解决方案

诱发地震是公众关注焦点，需通过"红绿灯系统"动态调控注水压力。经济性方面，美国能源部《商业化路径》报告预测，EGS平准化度电成本（LCOE）有望从当前12.4￠/kWh降至2035年的7￠/kWh。NREL的ATB模型显示，先进钻井技术可使深部EGS（3-7 km）装机成本降至9,228$/kW。

混合能源系统

1. EGS+CSP+TES：聚光太阳能（CSP）400-600^°
   C高温热与EGS协同，通过熔盐储热（TES）实现全天候供电，沙特阿拉伯案例显示该系统可提升容量因子至90%以上。
2. 天然气过渡方案：EGS预热联合循环燃气轮机（CCGT）工质，减少30%天然气消耗，CO₂
   排放降低45%。长期可转向氢能，EGS电解水制氢实现零碳循环。

资源与环境平衡

EGS开发需警惕"绿色帝国主义"陷阱——锂等关键矿物开采可能加剧全球资源不平等。尽管EGS水耗比传统地热少10%，但深层开发仍需评估对地下水流系统影响。

未来展望

人工智能优化储层建模、超临界CO₂
作为工质等创新方向值得关注。EGS应作为多元化能源矩阵的组成部分，与核能、风电互补，而非单一替代方案。正如作者强调："有序推进优于仓促替代，需统筹技术突破与社会公平"。