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行业资讯
如何用好地热能资源这座宝库?
发布时间:2022/5/11 8:25:00     点击: ( 171 )

“十三五”以来,我国地热行业取得了显著发展,但与风能、太阳能相比,人们对地热能仍然感觉很“小众”,甚至是“陌生”。其实,地热能资源跟风光资源一样无处不在,换一个视角看地热,就会发现地热能资源也是一座巨大的能源宝库。

近日,国家发展改革委、国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》,提出“积极推进地热能供热制冷,在具备高温地热资源条件的地区有序开展地热能发电示范”。按照这一导向,地热能资源带着清洁低碳的优势,将走进千家万户的生活,成为清洁能源领域绽放的鲜花。

01 横看成岭侧成峰 地热能资源需要“刮目相看”

我国局部地区局部时段用电紧张通常都与冬夏季供热制冷需求快速增加有关联。应用地热能进行供热制冷,能够有效缓解电力需求,因此,可以结合地热能资源利用特征,客观认识、评价和利用地热能。

地热其实“不小众”

截至2020年底,我国地热直接利用规模达40.6吉瓦,占全球38%,连续多年位居世界首位。我国地热能供热制冷面积累计达13.9亿平方米,近5年年均增长率约23%。在《北方地区冬季清洁取暖规划(2017~2021)》等重要规划中,地热能供暖已经扮演了重要角色,一些城市新区、县城利用地热能已经实现100%清洁供暖。

地热是个“大家族”

地热能“家族庞大”。一是地热能成员众多,通常说的地热能是指赋存于地球内部岩土体、流体和岩浆体中且能够被人类开发和利用的热能,包括土壤源、地下水源和地表水源3类浅层地热能,以及水热型中深层地热能和干热岩地热资源。二是地热能资源丰富,国内336个地级以上城市浅层地热能年可采资源量折合标准煤7亿吨,4000米以浅水热型中深层地热资源量折合标准煤12500亿吨,年可采资源量折合标准煤18.7亿吨,3~10千米内干热岩资源量相当于860万亿吨标准煤。

地热擅长“变戏法”

地热能资源的利用可以有多种形式,如发电、供热、制冷,甚至制取高于自身温度的低压蒸汽,尾水可以进行稀有矿物元素提取,并且可以通过梯级利用实现多种功能,大幅提高利用率。同时,地热能不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰,稳定性极强。

02 打铁还需自身硬 地热能利用体系亟须完善

我国地热能行业在长期不断发展中,积攒了一些成功的经验,但也存在一些问题,需要持续改善,从而在能源生产和消费革命中发挥更加重要的作用。

加大勘探投入与规划布局

地热能要扩大利用,必须加强统筹管理,进一步落实地热能资源规模和开发边界,有序推进地热资源开发利用。一方面,要加大对地热勘探的投入力度,进一步探明水热型地热田的边界,明确地质条件和热储特征,对地热资源可采资源量和开发利用强度进行评价。要鼓励相关企业积极梳理已有石油、矿产等地质和测井资料,挖掘已有数据的地热价值。另一方面,要跳出行政边界思维,建立协调机制,以地热田为单位整体规划、科学论证、有序推进。

加强科技引领与装备创新

地热能要扩大利用,必须加强创新管理,加强“卡脖子”关键核心技术攻关及产业化,超前布局前瞻性、革命性、颠覆性的地热理论和技术研究。一方面,要实现关键核心技术重点突破,持续推动地热产业降本增效,变“卡脖子”为“杀手锏”。另一方面,作为未来颠覆性的接替能源之一,干热岩地热资源开发利用技术需要突破,需要从工程选区、热储精细描述、热储工程、高温钻井测井压裂、监测技术和发电技术等全方位开展基础研究和技术创新。

推进数据管理与智能发展

地热能要扩大利用,必须加强智能管理,推进地热产业与“云大物移智链”等信息技术的融合,进一步提升数据分析管理水平,充分发挥数据的作用和价值。一是要健全完善地热信息化管理平台,提升数据时效性,夯实编制地热能规划的基础。二是要利用信息化手段完善动态监测,实施反映地热资源开发与环境影响的数据分析和预警。三是要深入贯彻生态文明理念,构建智能监测管理的软硬件平台,推进地热能开发利用过程智能化发展,进一步推进科学回灌,保障地热能资源可持续开发利用。

03 百花争艳香满园 地热能开发利用应多点开花

进入新世纪以来,我国地热利用的思路已经从主攻地热发电转向服务清洁供暖,进一步推动了地热能利用快速发展。未来一段时间,更广泛地因地制宜、科学开发、按需供能将成为地热能大规模发展的必然选择。

持续深化北方地区清洁供暖

在北方严寒、寒冷地区积极推广地热供暖,以分布式方式就地开发、就地满足采暖需求,还可以将地热能通过高温热泵提温后送入城市供热管网,更大范围发挥地热清洁供暖的优势。对寒冷地区同时有供热制冷需求的城市综合体、写字楼等公共建筑,要利用冷热负荷相对平衡的有利条件,积极推进土壤源热泵等浅层地热能的开发利用。

积极推进夏热冬冷地区冷热联供

长江中下游等夏热冬冷地区对冬季集中供暖的呼声一直比较高,由于地表和地下水系发达,且冷热负荷需求都有,可以充分利用各种形式的浅层地热能进行冷热联供,既能满足长久以来长江中下游流域冬季供暖的需求,提高人民生活质量,又能减少分户式天然气、电采暖对化石能源和电力的需求,有效兼顾了规模化供能与节能减碳。

创新服务夏热冬暖地区集中供冷

东南、华南等南方地区,夏热冬暖,全年制冷需求较大;同时,这些地区地表和地下水系发达,浅层地热能资源丰富,东南沿海地区还是我国中高温地热资源开发利用的重点潜力区之一。一方面,要充分利用丰富的中高温地热资源,创新吸收式制冷的供能方式;另一方面,在经济可行前提下,优选部分地区利用江河、海水等开展水源浅层地热能制冷应用的试点示范。

科学推动地热发电稳定发展

我国高温地热资源主要位于藏南、川西、滇西等地区,是地热发电的主要阵地。短期内,尽管水热型高温地热发电还不是清洁能源发电的重要组成部分,但仍可以与区域电网中风电、光伏等不稳定电源构成多能互补,提供稳定可靠的基础电源和调峰能力。未来,随着干热岩发电技术的突破,地热发电有望实现更加广泛、更大规模发展。

广泛拓展多元化产业应用

地热供能的温度与温室种植、人工养殖孵化以及众多工业中烘干、加热、杀菌等工艺过程所需温度接近,是地热能开展多元化产业应用、挖掘更广阔清洁替代市场的重要方向。同时,这些产业的运行是长期的,远高于四五个月的建筑供暖时间,地热在这些产业推广应用,可以提高地热全年利用率,显著提升经济效益。

深入开展地热领域国际合作

“一带一路”合作倡议范围与世界四大地热带中的地中海—喜马拉雅、红海—亚丁湾—东非裂谷两大地热带非常契合,沿线国家地热资源丰富,也有强烈的开发利用需求。要积极开展地热领域的国际合作,以地热技术、装备、科研、产业等为载体,积极参与构建命运共同体和责任共同体。

地热能的开发利用,既需要行业发展思路的转变,也需要社会认知观念的转变;既需要不断追求技术的突破,也需要始终坚守资源的保护。党中央国务院确定的碳达峰、碳中和目标,给了地热能一个快速发展、崭露光芒的契机,《“十四五”现代能源体系规划》也给地热能利用提出了明确的发展方向。未来,地热能必将迎来新一轮勘探开发和利用的机遇,在贯彻落实能源安全新战略、加速构建现代能源体系的能源变革中发挥积极作用。