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“地热+”,低碳能源新方向

   2022-11-14 中国自然资源报530
核心提示:以“多能互补、智能耦合”为特色的“地热+”绿色风暴正在各地悄悄形成。

——院士专家谈“碳达峰、碳中和”视角中的地热开发

随着全国科普日的来临,有关“碳达峰、碳中和”科学研讨的声音持续加强。不久前,中国能源研究会地热专业委员会在山东济南召开学术会议,邀请中国科学院院士汪集暘,国务院原参事、国家能源局原局长徐锭明等专家学者和科技人员,围绕“推动地热能发展,助力双碳目标实现”进行交流与研讨。

能源“低碳化”,加速发展地热是“优先选项”

“2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,为我国能源发展描绘了新的宏伟蓝图。能源供给侧与消费侧必须加速从‘高碳’向‘低碳’乃至‘无碳’转型。”徐锭明说,“推动经济社会发展必须建立在资源高效利用和绿色低碳发展的基础之上,构建清洁低碳、安全高效的能源体系至关重要。”

“未来能源发展方向是清洁、高效、多元、低碳、可持续。”徐锭明认为,重构我国的能源体系,最重要的就是控制化石能源总量,实施可再生能源替代行动,构建以新能源为主体的新型电力系统。在我国,地热资源丰富且绿色低碳、稳定可靠,是一种极具发展潜力的优质能源,也是水电、地热能、太阳能、风能、核能五大非碳基能源中名副其实的“优先选项”。

资料显示,全球地热储量约为煤炭储量的1.7亿倍,可利用量相当于4948万亿吨标准煤。按目前世界年消耗190亿吨标准煤计算,能满足人类数十万年的能源需求。

汪集暘介绍,地热能不仅资源量巨大,而且利用效率也非常高,地热能发电的能源利用效率平均可达73%,有的国家和地区甚至可以达到90%。同时,地热能对二氧化碳的减排优势非常明显。《地热能开发利用“十三五”规划》显示,到2020年,开发利用地热能,每年可减排二氧化碳1.7亿吨。

“地热能从高温到低温,从发电到供暖、制冷都可以加以利用。我国仅新增的建筑中,只要有5%用地热供暖,地热能源的产值就可以达到1万亿元甚至更多。‘十四五’期间,地热产业的市场潜力非常大。”汪集暘表示。


河北雄安新区的地热热带鱼养殖大棚。


以中低温为主,我国地热能产业发展势头强劲

中国地热资源储量丰富,约占全球地热资源的1/6,地热直接利用量位居全球第一,占全球总量的43%。

其中,我国地热资源以中、低温(<150摄氏度)为主,高温地热资源仅分布在西藏、云南腾冲和台湾。从埋藏深度来看,浅层(<200米)地热资源遍布全国,现每年可利用资源量折合标煤7亿吨;中、深层(200米至3000米)地热资源主要集中在大型沉积盆地区,资源量折合标煤12500亿吨,现每年可利用资源量折合标煤18.7亿吨;干热岩(3000米至10000米)资源量折合标煤860万亿吨,这部分资源量虽然巨大,但开发难度很大,现仍在探索阶段。

据介绍,近年来我国地热能产业发展势头强劲,地热能行业标准体系初步建立,地热资源勘查技术取得长足进步。目前,我国地热能开发利用已经呈现多元化发展的态势,中深层地热供暖规模化程度加快,浅层地源热泵应用全方位推进,地热发电具有成为区域电源主要组成的潜力。

在2021年1月27日国家能源局发布的《关于因地制宜做好可再生能源供暖相关工作的通知》中,地热能供暖再次被放到了突出位置,并强调了两个重点:一是按照“以灌定采、采灌均衡、水热均衡”的原则,重点推进中深层地热能供暖和集中利用示范工作;二是积极开发浅层地热能供暖,经济高效替代散煤供暖,在有条件的地区发展地表水源、土壤源、地下水源供暖制冷等。

发展相关技术,探寻地热资源开发利用新动向

汪集暘等专家表示,地热能资源的广泛利用和可持续发展的关键是加大相关技术的研发。

此前,我国浅层地热能的迅速崛起就得益于地源热泵技术的发展。2017年底,我国地源热泵应用面积突破5亿立方米,截至2019年年底,全国浅层地热能供暖/制冷面积已达到8.41亿平方米,地源热泵年均增长速度达到27%,带动了世界地源热泵的快速发展。

技术发展还推动了我国的干热岩勘查开发。

据中国地质调查局中国地质科学院相关专家介绍,青海共和盆地实现干热岩资源勘查突破后,中国地质调查局、青海省与中石化联合启动三方科技攻坚,在共和盆地建设我国首例增强型地热系统(EGS)示范工程,并实现试验性发电。

 
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