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青年地热人的机遇与挑战:从地热计算器谈起
发布日期:2021-04-12
[摘要]:青年科技工作者是地热界最富创意、最有朝气、最具活力的群体,同时也是中国地热产业联盟发展的生力军。“青年委员会”是联盟2020年9月宣布新增设的委员会,青年委员会成员基本囊括了地热能行业从研究、设计、运行到后期工程施工、管理的各个环节。为更好的给青年委员们搭建起与业界分享研究成果、技术发展状态及工作心得交流的平台,本期,我们开辟“青年之窗”专栏,邀请青年委员会成员同广大读者朋友一起交流探讨,共同推动地热能行业健康可持续发展。

开栏语:青年科技工作者是地热界最富创意、最有朝气、最具活力的群体,同时也是中国地热产业联盟发展的生力军。“青年委员会”是联盟2020年9月宣布新增设的委员会,青年委员会成员基本囊括了地热能行业从研究、设计、运行到后期工程施工、管理的各个环节。为更好的给青年委员们搭建起与业界分享研究成果、技术发展状态及工作心得交流的平台,本期,我们开辟“青年之窗”专栏,邀请青年委员会成员同广大读者朋友一起交流探讨,共同推动地热能行业健康可持续发展。




青年地热人的机遇与挑战:从地热计算器谈起

孔彦龙

中国科学院地质与地球物理研究所


近日,《中国地热》杂志邀请我为该杂志创办的“青年之窗”栏目,撰写首篇文章。“青年之窗”栏目是为中国地热产业联盟青年委员会委员专门设立的栏目(下文简称为“专栏”),是委员们与业界分享心得的平台。“专栏”希望我抛砖引玉,先谈谈当下青年地热人的机遇与挑战,我也借此机会从我们团队所承担的地热计算器软件研发工作谈一谈自己的想法,与各位读者交流,不当之处,敬请指正。


地热计算器是一款致力于数值模拟技术在地热产业场景化应用的软件,我们在其中内置了地热可持续开发利用的最新算法,通过调用数值模拟计算内核,一键实现与地热资源开发利用的相关功能,致力于数值模拟在地热行业的应用更加“简易化”/“傻瓜化”。软件输出的结果以图片和动画的形式展示,便于从业人员直接使用。软件目前已经开发到了V3.0版本,实现了资源评价、井距优化、浅层地热开发和深井换热(中深层地源热泵)优化等功能,未来的升级版本中会逐步加入更多实用功能。


地热计算器自2020年8月发布以来,共吸引了国内约200余家相关单位申请使用,使用的主体恰恰是青年地热人,因此,我们可以从用户的从业性质以及提供的反馈信息,来了解一下青年地热人的想法。


图1:地热计算器用户单位分布



(1)青年地热人积极进取,热忱有加。地热计算器从发布内测版到3.0版,均吸引青年地热人的广泛关注,申请量呈递增趋势,大家认识到了数值模拟在地热资源开发利用过程中的重要性,希望将之付诸实践。


(2)青年地热人热心公益,具有奉献精神。目前为止,地热计算器均是免费向用户发放使用授权,我们期待用户的积极参与和信息反馈。事实上,绝大多数用户提供了特别好的建议,并且十分积极的与开发团队进行沟通,希望加入后续模块的开发之中。


(3)青年地热人从业群体壮大,从业类型广泛。图1是地热计算器用户的使用单位分布情况,可以看出高校、企业和事业单位基本上各占1/3,与我们编写软件的初衷基本一致:企业和事业单位占了2/3。高校是为企业和事业单位输送人才的源泉,他们对软件感兴趣,也占到一定分量,为软件的后续开发提供了生力军。


当前,我国地热发展遇到了空前的好机会,在中央提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的宏观背景之下,从国家到地方的不同管理部门均出台了若干促进地热开发利用的有利措施,科研投入呈显著增加态势,产业规模蓬勃发展,地热用户逐年增多。青年地热人作为地热管理、研究、开发与利用的重要力量在其中发挥了重要作用,也迎来了诸多机遇,但同时存在诸多挑战,包括:


1. 思想意识的革新。在能源行业,热相比于电,被重视程度显然不够。尽管我国地热供暖产业规模在国际上遥遥领先,但在行业相关人员的思想意识上,以及诸多行业信息统计上,往往是只计电,不计热,使得地热供暖难以有足够的显示度。


2. 青年地热人的活跃度有待提高。以本人参与世界地热大会、美国地热大会和欧洲地热大会以及本人留学的经验来看,青年地热人都发挥有关键作用。比如本人在德国留学的时候,曾参加欧洲地热博士生会议,是完全由博士研究生组织、主办和参与的会议,会议邀请业内著名专家给予支持,给年轻人提供了十分好的平台。2023年,世界地热大会将在中国举办,青年地热人应当抓住这一机会,充分展示我国地热产业和科研的快速进展。


3. 大数据、人工智能、信息技术、纳米材料等新领域融入度欠缺。地热产业是一个产业链相当完备的行业,对新技术的需求度很大,但到目前为止,以上新技术在地热行业的应用仍然十分有限。我们开发地热计算器,也是致力于拓展新技术在地热产业的应用,希望青年地热人能够融合创新,带来更多新技术。


4. 储能等新的发展方向带来新的机遇与挑战。地热产业已经颇为壮大,未来地热的开发利用将走向何方是青年地热人时常思考的问题。地热储能(参见汪集暘院士提出的地球充电/充热宝)是一个跨领域的新方向,它将地热和其他新能源有机结合,从而提供了新的知识和产业增长点;而更多类似的新思路或者新技术,有待于青年人来提出和实现。


致谢


感谢中国科学院地质与地球物理研究所汪集暘院士和庞忠和研究员对文章提出的宝贵修改建议!感谢中国地热产业联盟秘书处提供的大力支持!


(注:原文刊登于2021年3月刊《中国地热》“产业联盟”栏目)



责编:zf



 
 
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