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地热能利用 能否再现“羊八井式”黄金时代

www.mininge.com 来源:中国矿产设备网 2017/8/23 9:03:26
  
  近日,有媒体报道,在新疆帕米尔高原发现了两处总面积达15平方公里的地热资源,将满足当地冬季供暖以及温泉旅游、温室大棚等开发,助力经济发展和民生改善。消息一出,地热从业人员再次感到振奋人心。
  “中国地热利用迎来了发展的‘第二个春天’。”日前,记者跟随中国科协优秀科技人物采访团来到西藏,采访中,这是中国工程院院士多吉说的最多的一句话。
  1977年,我国大陆第一台兆瓦级地热发电机组在羊八井成功发电。“但是,在长达三十多年的时间里,中国地热界中唯一能‘拿出手’的项目也只有羊八井。”曾在羊八井工作30多年的多吉说。
  今年初,《地热能开发利用“十三五”规划》发布,中国地热正迎来千载难逢的历史机遇。然而,与此同时,地热行业发展面临的挑战也不容小觑。如何抢抓机遇,让地热在清洁能源发展中大有可为?
  地热利用排名从第八到十八
  地热具有巨大的发电潜力,如果用一句话形容我国地热能的利用史,那就是“曾经很阔”。
  8月14日,多吉对科技日报记者介绍说,上世纪七八十年代,我国地热利用跟国际水平是同步的,技术上不分上下,发电装机容量世界排名第八位,低温70摄氏度能够发电,即使是在海拔4000多米,温度、热频度不高的情况下都能发电,这在国际上都是没有先例的。
  这其中,羊八井地热发电站可谓杰出代表,在国际上享有盛誉。
  “然而,由于开发利用中的科研投入不够,地热利用技术发展失衡,逐渐落后于其他国家,特别是资源勘探、高温地热井钻井等核心技术。”多吉说,目前,美国地热发电装机容量超过了3000兆瓦,菲律宾接近2000兆瓦。2014年底,我国地热发电总装机容量为27.28兆瓦,目前全球使用地热发电的国家有24个,我国排在第18位。
  当前,我国化石能源,油气对外依存度越来越高,未来替代能源的技术储备非常紧迫,因此,多吉认为,地热能利用需要赶紧跟上去。
  大力发展地热 可有效缓解雾霾
  从2013年至今,每年冬天,雾霾锁城已成为中国中东部地区常见的“景观”。破除雾霾,减少锅炉、煤化石能源消耗是唯一途径。
  由此,长期不被人重视的地热能,其作为蕴涵着巨大能量的一种可再生清洁能源,在中国亟须驱散雾霾之际,终于走向台前。
  此前,有专家也表示,虽然全球化石能源供应并不紧张,但以化石能源为主的结构终将难以为继,当前全球正处于化石能源向新能源的过渡期。
  “地热能有着太阳能等无法替代的优势和特点,因此发展前景十分广阔。”多吉说。
  的确,《地热能开发利用“十三五”规划》显示,“十三五”时期,我国将新增地热能供暖(制冷)面积11亿平方米。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,其中京津冀地区达到约2000万吨标准煤。
  “目前,京津冀地区地热能利用量约7000吨标准煤,到2030年,地热利用将占能源消耗的10%。”多吉说,再加上其他清洁能源的配合,彼时由锅炉、煤等化石能源形成的雾霾现象将大大缓解。
  其实,不只是京津冀地区,多吉透露,正在规划的雄安新区都在论证用地热资源供暖,以减少对煤气等化石能源的使用。
  地热利用不会重蹈风电覆辙
  同样是清洁能源,长久以来,人们总是将地热能与风能、太阳能相提并论,也为其未得到同等的重视而叹息。
  中国工程院院士、中石化副总经理曹耀峰曾表示,国家“十一五”规划中列入了风能、太阳能规划目标,十年来,风能装机容量从2005年的126万千瓦增长到2015年的12934万千瓦,增长了103倍;太阳能光伏发电装机容量从2005年的7万千瓦增长到2015年的4418万千瓦,增长了635倍。
  “今年国家专门编制了《中国“十三五”地热产业发展规划》,从风能和太阳能10年来的发展速度不难看出,地热产业的发展前景将不可限量。”曹耀峰说。
  然而,面对当前严重的弃风、弃水问题,不少人内心也很忧虑,地热能会不会也面临同样的境遇?
  “地热利用不会出现这个问题,弃风、弃水的原因在于其不稳定,相对于风能、太阳能等可再生能源,地热是唯一不受天气、季节变化影响的可再生能源。一年四季8000多个小时除机器检修外都可以运行,能够连续发电达到80%,但是风能、太阳能等会受到季节、昼夜、小时变化的影响,利用起来有很多技术瓶颈。”多吉说。
  多吉表示,地热能具有储量大、分布广、稳定安全等特点。据国土资源部中国地质调查局2015年调查评价结果显示,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;全国水热型地热年可开采资源量折合19亿吨标准煤;干热岩资源量折合856万亿吨标准煤。安全方面,核电存在核泄漏风险,水电存在引发地震的争论和不可避免的环境问题,而地热则不存在这些问题。
  “再就是随着技术的进步,地热能利用时,可采用热管技术,可以做到只取热,不取水,也就是说先打井,把地下的热通过如水、油、超导等介质传出来,这就不存在水位下降、地下水源污染等问题。”多吉强调。
  真正发展尚需国家“撑腰”
  “尽管如此,地热能要真正发展还需要国家加大关键技术的研发投入,人才的培养等。”多吉说,虽然我国供暖地热能利用全球第一,但很多核心技术,如物探、化探、地质勘探设备以及发电技术与国外相比差距较大,基础研究也是相对滞后,这都需要国家强有力的支持。
  多吉介绍,在这方面,美国发展地热有环境保护、前期风险投入等,而我国,以羊八井为例,其发电系统设定年限是30年,但由于没有资金投入,到现在系统都没有更新。再就是维护成本,现在运行维护人员是一百多人,如果技术跟进,自动化程度提高,只用7—8个人就可以了。
  “发展地热前期需要国家投入,引导市场、拉动市场。像走路一样,国家财政需要探路,发现比较稳定的路之后,企业再跟进。核心的、公益性的投入需要国家去做。”多吉说。
  的确,在中国能源研究会地热专业委员会主任郑克棪看来,由于受地质条件复杂性的影响,我国地热资源勘察具有一定风险,民营企业确实难以承受全部风险。如果国土资源部等政府部门能设立风险基金,为某些先驱项目“撑腰”,则能极大程度地推动中国地热能的发展。
  再就是技术人才,郑克棪指出,我国应当注重培养地热专业技术人才。“从近年来地热能行业的发展态势来看,地热专业技术人才相当缺乏——尤其是地热资源勘探方面,这已成为业内普遍面临的难题。”
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