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地热何时才能“热”起来

2018-12-14 08:40:10 石油商报   作者: 王玉青  

记者从日前闭幕的2018中国地热国际论坛上获悉, 中国石化目前基本建成10座“无烟城”。其重点布局在雄安新区雄县的地热利用开发项目,已成为“雄县模式”。以“雄县模式”为引领,中国石化在山西太原、河北大名、陕西武功、河南清丰等9个市县区地热供暖初具规模,已基本建成冬季供暖 “无烟城”,距离2023年建设20座“无烟城”的目标进程近半。目前,我国地热开发利用实际情况如何?有哪些可供借鉴的经验?还存在哪些问题?记者对此展开了调查。

地热资源丰富,潜力巨大

地热资源具有绿色环保、污染小的特点,其开发利用不排放污染物和温室气体,是一种现实可行且具有竞争力的清洁能源,我国地热资源丰富,市场潜力巨大。加快开发利用地热能不仅对调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义,而且对培育新兴产业、促进新型城镇化建设、增加就业均具有显著的拉动效应,是促进生态文明建设的重要举措。

我国从20世纪70年代开始地热普查、勘探和利用,在广东丰顺、河北怀来、江西宜春等地建设了中低温地热发电站,以及西藏羊八井24兆瓦中高温地热电站;90年代以来,北京、天津、保定、咸阳、沈阳等城市开展中低温地热资源供暖、旅游疗养、种植养殖等直接利用工作。本世纪初以来,热泵供暖(制冷)等浅层地热能开发利用逐步加快发展。

据国土资源部中国地质调查局2015年调查评价结果,全国336个地级以上城市浅层地热能年可开采资源量折合7亿吨标准煤;全国水热型地热资源量折合1.25万亿吨标准煤,年可开采资源量折合19亿吨标准煤;埋深在3000~10000米的干热岩资源量折合856万亿吨标准煤。

目前,浅层和水热型地热能供暖(制冷)技术已基本成熟。浅层地热能应用主要使用热泵技术,2004年后年增长率超过30%,应用范围扩展至全国,其中80%集中在华北和东北南部,包括北京、天津、河北、辽宁、河南、山东等地区。

2010年以来,我国浅层地热能、中深层地热能直接利用分别以年均28%、10%的速度增长,已连续多年位居世界第一。截至2017年底,我国地热发电总装机容量为27.28兆瓦,排名世界第18位。全国地源热泵装机容量达2万兆瓦,年利用浅层地热能折合1900万吨标准煤,实现供暖制冷面积超过5亿平方米;水热型地热能供暖建筑面积超过1.5亿平方米。

在地热发电方面,高温干蒸汽发电技术最成熟,成本最低,高温湿蒸汽次之,中低温地热发电的技术成熟度和经济性有待提高。因我国地热资源特征及其他热源发电需求,近年来全流发电在我国取得快速发展,干热岩发电系统还处于研发阶段。

初步估算,“十三五”期间,浅层地热能供暖(制冷)可拉动投资约1400亿元,水热型地热能供暖可拉动投资约800亿元,地热发电可拉动投资约400亿元,合计约为2600亿元。此外,地热能开发利用还可带动地热资源勘查评价、钻井、热泵、换热等一系列关键技术和设备制造产业的发展。

地热资源的开发利用可为经济转型和新型城镇化建设增加新的有生力量,同时也可推动地质勘查、建筑、水利、环境、公共设施管理等相关行业的发展,在增加就业、惠及民生方面也具有显著的社会效益。

地热发展得到国家重视和支持

2017年1月,国家发改委、能源局以及国土资源部联合发布《地热能开发利用“十三五”规划》(简称《规划》)指出,全面推进能源生产和消费革命战略,以调整能源结构、防治大气污染、减少温室气体排放、推进新型城镇化为导向,创新地热能开发利用模式,积极培育地热能市场,按照技术先进、环境友好、经济可行的总体要求,全面促进地热能有效利用。

在地热能利用原则上,《规划》要求坚持清洁高效、持续可靠;政策驱动、市场推动;因地制宜、有序发展三大原则,结合各地区地热资源特性及各类地热能利用技术特点,有序开展地热能发电、供暖以及多种形式的综合利用。

《规划》指出,在“十三五”时期,新增地热能供暖(制冷)面积11亿平方米,其中新增浅层地热能供暖(制冷)面积7亿平方米;新增水热型地热供暖面积4亿平方米。新增地热发电装机容量500兆瓦。到2020年,地热供暖(制冷)面积累计达到16亿平方米,地热发电装机容量约530兆瓦。2020年地热能年利用量7000万吨标准煤,地热能供暖年利用量4000万吨标准煤。京津冀地区地热能年利用量达到约2000万吨标准煤。

同时在“十三五”时期,要形成较为完善的地热能开发利用管理体系和政策体系,掌握地热产业关键核心技术,形成比较完备的地热能开发利用设备制造、工程建设的标准体系和监测体系。要开展干热岩开发试验工作,建设干热岩示范项目。通过示范项目的建设,突破干热岩资源潜力评价与钻探靶区优选、干热岩开发钻井工程关键技术以及干热岩储层高效取热等关键技术,突破干热岩开发与利用的技术瓶颈。

在重大项目布局上,国家提出在“十三五”时期,重点在五个方面下功夫。

一是水热型地热供暖。根据资源情况和市场需求,选择京津冀、山西(太原市)、陕西(咸阳市)、山东(东营市)、山东(菏泽市)、黑龙江(大庆市)、河南(濮阳市)建设水热型地热供暖重大项目。采用采灌均衡、间接换热或井下换热的工艺技术,实现地热资源的可持续开发。

二是浅层地热能利用。沿长江经济带地区,针对城镇居民对供暖的迫切需求,加快推广以热泵技术应用为主的地热能利用,减少大规模燃煤集中供暖,减轻天然气供暖造成的保供和价格的双重压力。以重庆、上海、苏南地区城市群、武汉及周边城市群、贵阳市、银川市、梧州市、佛山市三水区为重点,整体推进浅层地热能供暖(制冷)项目建设。

三是中高温地热发电。西藏地区位于全球地热富集区,地热资源丰富且品质较好。有各类地热显示区(点)600余处,居全国之首。西藏高温地热能居全国之首,发电潜力约3000兆瓦。

四是中低温地热发电。在东部地区开展中低温地热发电项目建设。重点在河北、天津、江苏、福建、广东、江西等地开展,通过政府引导,逐步培育市场与企业,积极发展中低温地热发电。

五是干热岩发电。开展万米以浅地热资源勘查开发工作,积极开展干热岩发电试验,在藏南、川西、滇西、福建、华北平原、长白山等资源丰富地区选点,通过建立2~3个干热岩勘查开发示范基地,形成技术序列、孵化相关企业、积累建设经验,在条件成熟后进行推广。

地热开发利用缘何“热度不足”

虽然地热开发利用在我国局部地区有了较快的发展,也具有一定的“热度”,取得了不俗的成绩。但是就整个国内而言,地热开发利用力度与我国丰富的地热资源并不匹配。

随着现代化建设和人民生活水平的提高,以及南方供暖需求的增长,集中供暖将会有很大的增长空间。同时,各省(区、市)面临着压减燃煤消费、大气污染防治、提高可再生能源消费比例等方面的要求,给地热能发展提供了难得的发展机遇。但是目前地热能发展仍存在诸多制约,除了资源勘查程度低、管理体制不完善等因素外,在其他方面还存在明显的短板和不足,制约了这个行业的进步和发展。

一是技术成熟度不够,技术壁垒难以逾越。我国在浅层和水热型地热能供暖(制冷)、高温干蒸汽发电技术技术已基本成熟,但在中低温地热发电和干热岩发电等利用方面还鲜有可圈可点的成熟技术。即便是在已经比较成熟的浅层和水热型地热能利用技术上,还存在技术标准不统一和技术壁垒问题,企业各自为战,各念各的经,互相之间技术封锁比较严重,影响了地热能利用的长远发展。

二是地热利用在社会上有热度,但开发企业重视度不够。企业没有投资的激情,叫好不叫座。地热开发利用是一个朝阳产业,社会各界也看到了其中的“钱力无限”,但是由于地热利用投资成本高、利润率低、见效慢,短期内很难收回投资,导致企业难有持续力度不断投入。再加上国内地热利用企业多是散兵游勇式的作战,资源利用效率不高,互相之间合作较少,因此难以形成气候。

目前,国内仅有陕西绿源地热能源开发有限公司成规模。该公司已在陕西、河北、山东等3个区域成功进行地热资源综合开发利用工作,累计实现供暖面积5000万平方米,是目前国内最大的常规地热资源开发利用企业。而在这个行业中,其他成规模的企业较少。

三是国家配套政策和支持力度还需要加大。据估算,地热能资源约为全球煤炭储量的1.7亿倍,每年从地球内部经地表散失的热量相当于1000亿桶石油的热当量。对比风能、太阳能等可再生能源,地热资源具有安全、稳定、不受季节和昼夜变化影响、清洁、低碳、可再生等优势。我国是一个地热资源丰富的国家,这对于地热开发是一个非常大的优势。然而目前国内地热发展仍处于起步阶段,处于“叫好不叫座”的境地。

地热缘何“不热”,除了技术瓶颈、成本高,还存在顶层设计不足等问题,在市政工程、建设用地、用水用电价格等方面给予地热能开发利用政策支持不到位、市场机制、规划和项目管理、行业监管滞后等问题,影响了这个行业的健康发展。

综上所述,地热开发利用市场虽大,潜力与“钱力”也很足,但是要想让地热开发利用真正“热”起来,从国家层面上看,要加大扶持力度;从企业层面上看,要有“风物长宜放眼量”的情怀,着眼长远而不是只盯着眼前效益,敢于投资才能取得更长久的利益。

唯有如此,地热才不至于落得当前“表面热内心冷”的境遇,最终实现造福社会与经济效益的双丰收。




责任编辑: 李颖

标签: 地热 中国石化 地热利用开发

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