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立足國情是科學開發地熱的前提
——關于我國地熱行業發展的思考(上)
發表時間:2018-10-16 來源:中國礦業報社 本報記者: 劉盼盼

“當前,我國地熱能產業正處在‘十三五’大有可為的戰略機遇期和關鍵期。”國家地熱能中心指導委員會主任、中國工程院院士曹耀峰在近日召開的四季春·2018第十屆中國國際地源熱泵行業高層論壇會上表示,要像保護自己的眼睛一樣保護我們的地熱事業,一定要精益求精,做好每一項科研、開發好每一項項目,把每一個項目都做成精品,我們的地熱事業才大有希望。

地熱資源分布特征

作為非化石能源中的重要“成員”,地熱具有清潔環保、穩定性好、可循環利用等特點,是一種現實并具競爭力的可再生能源。

 

 

 

黃河三角洲農高區現代農業孵化展示區地熱供暖項目

作為新能源的“新寵”,地熱在我國分布特征是怎樣的,有多少資源可以開發利用。想要知道這些,就要先了解我國的地熱資源的分布狀況。

專家們介紹,從區域地質背景上看,我國大陸地處歐亞板塊、印度板塊和西太平洋(菲律賓)板塊交匯位置,地表起伏巨大,經歷了漫長的地質演化過程,是地球上地質構造最復雜的地區之一。特別是中-新生代不同板塊間的相互作用使得中國大陸板塊內部構造變形復雜,存在時空差異,并且由此決定了中國大陸地區復雜的區域熱流格局。從區域地熱背景上看,我國大陸地區熱流分布格局總體表現為:東高、中低,西南高、西北低。其中,藏南、滇西、川西以及東部高熱流異常區,是我國地熱資源勘探開發有利區。

“十二五”期間,自然資源部中國地質調查局完成了336個地級以上城市淺層地熱能調查,31個省(區、市)水熱型(中深層)資源現狀調查,初步評價了全國地熱資源量。結果顯示,我國地熱資源豐富,年可開采量(折合標煤)約26億噸,具有很好的開發利用潛力。同時,“十二五”期間,我國啟動了干熱巖資源調查。

據資料顯示,我國336個地級及以上城市淺層地熱能資源年可開采量折合標煤7億噸,大部分土地面積適宜利用淺層地熱能,可實現供暖制冷面積326億平米;水熱型地熱資源總量折合標煤1.25萬億噸,年可采量折合標煤18.65億噸;3.0千米~10.0千米深處干熱巖資源合856萬億噸標煤。

有專家表示,地熱產業是極具發展潛力的朝陽產業,如果得到規模化發展,有望成為戰略性接替能源,同時也將會產生巨大的經濟、環境、社會效益。

認清地熱資源現狀

地熱能已成為新能源行業新的生力軍。對此,地熱能的利用是怎樣的狀態呢?

據資料顯示,2014年,我國地熱直接利用量達到48435GWh,占據世界范圍直接利用總量的30%,年利用量連續多年位居世界第一;2014年底,我國地熱直接利用發生了可喜的變化,中深層地熱供暖比例首次超過溫泉洗浴,地熱開發能源化利用程度及技術性得到提升。

專家們介紹,地熱資源開發利用技術是一門多學科的綜合技術,涉及資源勘查與評價、鉆井成井工藝、尾水回灌、梯級利用、高效運營、保溫與換熱、防腐防垢、熱泵和發電等技術。我國地熱技術發展主要表現在以下幾個方面:

一是淺層地熱能技術已基本成熟。截至2015年底,淺層地熱能供暖制冷面積達3.92億平米。淺層地熱能項目在全國范圍內發展迅速,并建成了上海世博軸、北京國奧村、南京國際服務外包產業園等一系列示范項目,提升了社會各界對于淺層地熱能的認知。同時,地熱能項目也在全國范圍內快速發展建成的示范性工程。

二是中深層地熱集中供暖技術相對較為成熟。截至2015年底,我國中深層地熱供暖面積已達到1億平米。河北、天津等省市地熱供暖面積均已超2000萬平米。河北雄縣已建成地熱供暖能力530萬平米,縣城城區基本實現全覆蓋,成為我國第一個“無煙城”,打造了技術可復制、經驗可推廣的“雄縣模式”,成為“十二五”期間中國地熱產業的發展亮點。目前正在全國范圍加速推廣。此外,溫泉利用幾乎遍及全國各省(區、市),總裝機量達2508MW,年利用量8788GWh。近年來,溫泉產業開發利用技術、管理水平、服務質量不斷提升,且更加注重溫泉資源的可持續利用及生態環境保護。同時,溫泉資源的產業扶貧作用正逐漸被各地政府所重視。

三是中深層地熱發電與地熱發達國家相比有較大差距。截至“十二五”末,中國地熱發電裝機容量僅為27.28MW,進入“十三五”,我國地熱發電取得突破,其中錦江集團在西藏羊易即將完成總裝機容量32MW,云南德宏新建1.2MW,另外還有四川、河北、青海等建成了一些小的發電裝機項目,累計共實現地熱發電裝機總量61.38MW。

四是干熱巖的勘探開發仍在勘查階段,尚未開發利用。國內干熱巖資源勘查集中在青海共和、福建漳州、松遼盆地等。2017年8月,中國地質調查局宣布,青海共和盆地GR1井在3705米深處鉆獲236℃高溫干熱巖體,實現干熱巖勘查的突破。

曹耀峰表示,通過國家地熱能中心、中國科學院、中國地質科學院、中國石油大學、天津大學、中國地質大學等高校科研院所的共同努力,地熱資源開發利用初步建立了一套與中國地熱資源特點相適應的技術系列,基本支撐當前地熱資源的勘探開發。

把握地熱項目的特點

隨著國家政策的支持,尤其是2017年國家發改委、能源局、原國土資源部聯合發布《地熱能開發利用“十三五”規劃》,被視為我國地熱產業發展的“里程碑”,同時也意味著我國地熱能產業迎來前所未有的發展機遇。

曹耀峰曾帶隊通過對一系列燃煤替代項目開展實地調研與入戶座談發現地熱項目普遍具有以下特點,一是與其他清潔供暖方式相比,地熱項目運行成本較低,給農戶造成的經濟負擔較小。但對企業而言,初始投資相對較高,投資回收期較長。二是地熱項目收益具有穩定性和持續性的特點。收費價格受市場波動較小,往往是隨著時間推移收費價格及收費率逐步提高,整體現金流持續穩定增加,項目一般可實現30年~50年長期運營。三是碳排放交易全面推廣后,地熱項目經濟效益將更加明顯。未來幾年,將是建設全國碳排放交易體系的關鍵時期。

總體來看,經過數十年的發展,我國地熱產業取得了長足發展,產業界積累了豐富的經驗與信心。但是,地熱產業在技術、經濟等方面仍需解決一系列問題。

地熱利用發展趨勢

大力發展清潔能源已是當今時代主題之一,同時,全球也掀起了開發利用地熱資源的熱潮。隨著社會經濟發展和科學技術進步,人類對地熱資源的認識也進一步提高了,地熱發展前景值得期待。

對于地熱開發利用的趨勢,曹耀峰表示,《地熱能開發利用“十三五”規劃》的出臺,對我國地熱產業快速、健康發展起到極大的推動作用; “北方地區清潔取暖”的推進擴展了地熱產業市場空間,2017年,清潔取暖相關政策密集出臺,從已發布的有關政策可知,地熱供暖得到了充分重視,未來將作為可再生能源供暖的首選形式重點推進;“雄安新區”將引領全國地熱開發走向科學化有序化,2018年4月21日,《河北雄安新區規劃綱要》正式發布,明確指出,未來新區要科學利用區內地熱資源,綜合利用城市余熱資源,合理利用新區周邊熱源,形成多能互補的清潔供熱系統,確保新區供熱安全;“四深”戰略將加速我國干熱巖商業化開發進程;地熱項目規模不斷提升。此外,近年來,政產學研各界均加大了針對干熱巖的開發與研究投入,可以預計,隨著政產學研各界協同創新,干熱巖關鍵技術將取得突破,助推商業化開發進程。□


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