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立足国情是科学开发地热的前提

——关于我国地热行业发展的思考(上)

发布时间:2018年10月12日
来源:中国矿业报社(2018-10-12) 作者: 刘盼盼

“当前,我国地热能产业正处在‘十三五’大有可为的战略机遇期和关键期。”国家地热能中心指导委员会主任、中国工程院院士曹耀峰在近日召开的四季春·2018第十届中国国际地源热泵行业高层论坛会上表示,要像保护自己的眼睛一样保护我们的地热事业,一定要精益求精,做好每一项科研、开发好每一项项目,把每一个项目都做成精品,我们的地热事业才大有希望。

地热资源分布特征

作为非化石能源中的重要“成员”,地热具有清洁环保、稳定性好、可循环利用等特点,是一种现实并具竞争力的可再生能源。


黄河三角洲农高区现代农业孵化展示区地热供暖项目

作为新能源的“新宠”,地热在我国分布特征是怎样的,有多少资源可以开发利用。想要知道这些,就要先了解我国的地热资源的分布状况。

专家们介绍,从区域地质背景上看,我国大陆地处欧亚板块、印度板块和西太平洋(菲律宾)板块交汇位置,地表起伏巨大,经历了漫长的地质演化过程,是地球上地质构造最复杂的地区之一。特别是中-新生代不同板块间的相互作用使得中国大陆板块内部构造变形复杂,存在时空差异,并且由此决定了中国大陆地区复杂的区域热流格局。从区域地热背景上看,我国大陆地区热流分布格局总体表现为:东高、中低,西南高、西北低。其中,藏南、滇西、川西以及东部高热流异常区,是我国地热资源勘探开发有利区。

“十二五”期间,自然资源部中国地质调查局完成了336个地级以上城市浅层地热能调查,31个省(区、市)水热型(中深层)资源现状调查,初步评价了全国地热资源量。结果显示,我国地热资源丰富,年可开采量(折合标煤)约26亿吨,具有很好的开发利用潜力。同时,“十二五”期间,我国启动了干热岩资源调查。

据资料显示,我国336个地级及以上城市浅层地热能资源年可开采量折合标煤7亿吨,大部分土地面积适宜利用浅层地热能,可实现供暖制冷面积326亿平米;水热型地热资源总量折合标煤1.25万亿吨,年可采量折合标煤18.65亿吨;3.0千米~10.0千米深处干热岩资源合856万亿吨标煤。

有专家表示,地热产业是极具发展潜力的朝阳产业,如果得到规模化发展,有望成为战略性接替能源,同时也将会产生巨大的经济、环境、社会效益。

认清地热资源现状

地热能已成为新能源行业新的生力军。对此,地热能的利用是怎样的状态呢?

据资料显示,2014年,我国地热直接利用量达到48435GWh,占据世界范围直接利用总量的30%,年利用量连续多年位居世界第一;2014年底,我国地热直接利用发生了可喜的变化,中深层地热供暖比例首次超过温泉洗浴,地热开发能源化利用程度及技术性得到提升。

专家们介绍,地热资源开发利用技术是一门多学科的综合技术,涉及资源勘查与评价、钻井成井工艺、尾水回灌、梯级利用、高效运营、保温与换热、防腐防垢、热泵和发电等技术。我国地热技术发展主要表现在以下几个方面:

一是浅层地热能技术已基本成熟。截至2015年底,浅层地热能供暖制冷面积达3.92亿平米。浅层地热能项目在全国范围内发展迅速,并建成了上海世博轴、北京国奥村、南京国际服务外包产业园等一系列示范项目,提升了社会各界对于浅层地热能的认知。同时,地热能项目也在全国范围内快速发展建成的示范性工程。

二是中深层地热集中供暖技术相对较为成熟。截至2015年底,我国中深层地热供暖面积已达到1亿平米。河北、天津等省市地热供暖面积均已超2000万平米。河北雄县已建成地热供暖能力530万平米,县城城区基本实现全覆盖,成为我国第一个“无烟城”,打造了技术可复制、经验可推广的“雄县模式”,成为“十二五”期间中国地热产业的发展亮点。目前正在全国范围加速推广。此外,温泉利用几乎遍及全国各省(区、市),总装机量达2508MW,年利用量8788GWh。近年来,温泉产业开发利用技术、管理水平、服务质量不断提升,且更加注重温泉资源的可持续利用及生态环境保护。同时,温泉资源的产业扶贫作用正逐渐被各地政府所重视。

三是中深层地热发电与地热发达国家相比有较大差距。截至“十二五”末,中国地热发电装机容量仅为27.28MW,进入“十三五”,我国地热发电取得突破,其中锦江集团在西藏羊易即将完成总装机容量32MW,云南德宏新建1.2MW,另外还有四川、河北、青海等建成了一些小的发电装机项目,累计共实现地热发电装机总量61.38MW。

四是干热岩的勘探开发仍在勘查阶段,尚未开发利用。国内干热岩资源勘查集中在青海共和、福建漳州、松辽盆地等。2017年8月,中国地质调查局宣布,青海共和盆地GR1井在3705米深处钻获236℃高温干热岩体,实现干热岩勘查的突破。

曹耀峰表示,通过国家地热能中心、中国科学院、中国地质科学院、中国石油大学、天津大学、中国地质大学等高校科研院所的共同努力,地热资源开发利用初步建立了一套与中国地热资源特点相适应的技术系列,基本支撑当前地热资源的勘探开发。

把握地热项目的特点

随着国家政策的支持,尤其是2017年国家发改委、能源局、原国土资源部联合发布《地热能开发利用“十三五”规划》,被视为我国地热产业发展的“里程碑”,同时也意味着我国地热能产业迎来前所未有的发展机遇。

曹耀峰曾带队通过对一系列燃煤替代项目开展实地调研与入户座谈发现地热项目普遍具有以下特点,一是与其他清洁供暖方式相比,地热项目运行成本较低,给农户造成的经济负担较小。但对企业而言,初始投资相对较高,投资回收期较长。二是地热项目收益具有稳定性和持续性的特点。收费价格受市场波动较小,往往是随着时间推移收费价格及收费率逐步提高,整体现金流持续稳定增加,项目一般可实现30年~50年长期运营。三是碳排放交易全面推广后,地热项目经济效益将更加明显。未来几年,将是建设全国碳排放交易体系的关键时期。

总体来看,经过数十年的发展,我国地热产业取得了长足发展,产业界积累了丰富的经验与信心。但是,地热产业在技术、经济等方面仍需解决一系列问题。

地热利用发展趋势

大力发展清洁能源已是当今时代主题之一,同时,全球也掀起了开发利用地热资源的热潮。随着社会经济发展和科学技术进步,人类对地热资源的认识也进一步提高了,地热发展前景值得期待。

对于地热开发利用的趋势,曹耀峰表示,《地热能开发利用“十三五”规划》的出台,对我国地热产业快速、健康发展起到极大的推动作用; “北方地区清洁取暖”的推进扩展了地热产业市场空间,2017年,清洁取暖相关政策密集出台,从已发布的有关政策可知,地热供暖得到了充分重视,未来将作为可再生能源供暖的首选形式重点推进;“雄安新区”将引领全国地热开发走向科学化有序化,2018年4月21日,《河北雄安新区规划纲要》正式发布,明确指出,未来新区要科学利用区内地热资源,综合利用城市余热资源,合理利用新区周边热源,形成多能互补的清洁供热系统,确保新区供热安全;“四深”战略将加速我国干热岩商业化开发进程;地热项目规模不断提升。此外,近年来,政产学研各界均加大了针对干热岩的开发与研究投入,可以预计,随着政产学研各界协同创新,干热岩关键技术将取得突破,助推商业化开发进程。

[责任编辑:dc]

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