便宜好用还环保,地热能何时能真正“热”起来?

发电驿站 2023-09-13
2864 字丨阅读本文需 7 分钟

有一种能源,用于供暖价格低廉、没有污染,用于发电安全稳定、取之不尽,它就是地热能。当前,我国的地热能与风能、太阳能相比,仍然是小众能源。作为可再生能源的地热能,资源的利用有多种形式。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。

国家能源局副局长任京东表示:“地热能是储量丰富、分布较广、稳定可靠的新能源,大力推动地热能开发利用,是立足我国能源资源禀赋,有计划分步骤实施碳达峰行动的重要抓手。”

绿色低碳效应得到印证

地球就像一个大热库,带来储量丰富、分布较广、稳定可靠的地热资源。中信建筑设计研究总院总工、中国技术监督情报协会地热产业工作委员会主任陈焰华告诉记者,在“双碳”目标下,地热能的绿色低碳效应进一步显现。

陈焰华举例,伴随建筑面积增加、用能需求提升,我国建筑领域碳排放量将在未来10年持续攀升,减碳进程事关整个“双碳”目标的实现。地热与建筑供冷供热有着先天适配性,可有效助力碳减排。“比如在供热时,维持室内舒适温度所需的供热量和热水温度都无需太高,与利用浅层地热能的地源热泵系统、中深层地埋管换热系统等基本吻合。像湖北全省均适合开发利用浅层地热能,在武汉、宜昌等主要城市,浅层地热能年可开采资源量相当于4225万吨标煤,可以为10亿平方米以上建筑供暖供冷。”

事实上,地热能的减排效应已有验证。据河南省地质局地热首席专家卢予北介绍,郑州市浅层地热能示范工程河南省黄河迎宾馆项目,尝试用地热为4万平方米建筑面积供暖供冷。仅去年一个夏季,该项目便节约电费80万元,相当于节约标准煤1096吨,相应减少二氧化碳排放量2707吨。

“京津冀已成为全国地热能开发利用规模最大的地区,地热必然是‘双碳’工作的生力军。”中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心主任李宁波也拿出实例,北京城市副中心行政办公区一期236.5万平方米建筑面积,以浅层地热能为主、中深层地热为辅、其他清洁能源为补充,实现了高比重可再生能源供冷供热,为创建全国首个“近零碳排放区”奠定基础。

宝贵资源仍在白白浪费

应用前景广阔,现实数据可以说是十分惨淡:在我国非碳基能源使用构成中,地热所占比重目前仅在5%左右,与其庞大的资源量形成鲜明对比。

“地热资源从200摄氏度以上高温到20-50摄氏度低温不等,根据温度分级,涵盖发电、供暖、制冷、工业应用等用途。不尽如人意的是,很多地方往往没有把资源吃干榨净,也就是没有根据实际情况展开梯级利用,一些资源被白白扔掉了。”汪集暘坦言。

对此,浙江陆特能源科技股份有限公司常务副总裁兼党支部书记钱纯玉深有感触。“以浅层地源热泵为例,理论上说,它的能源利用效率应该是所有建筑用能形式中最高的。据我们所知,实际约有70%左右的建筑达不到设计能效,受到施工工况和质量、地下埋管冷热不平衡、热水回灌技术等影响,地热能应用并未发挥出预期水平。”

“地热资源越来越受重视,越来越多被纳入政策文件中。但说实话,我们心里还有点没底。”武汉市发改委首席研究员、节能监察中心副主任项定先表达了困惑。与风、光等可再生能源不同,地热深埋地下,看不见摸不着,“以武汉为例,对地热资源的具体勘探水平仍待加强,不少详细问题还拿不准,前期推进时遇到过一些突发状况。分区域到底怎么用、选取哪些技术,还得建立在摸清家底的基础上。”

另有多位与会人士提出,除了供暖供冷等直接利用,发电亦是地热资源的主要用途,其利用率是风、光发电的4-5倍。但在我国,地热发电装机量甚至未进全球前十。“能源使用电气化是趋势,未来地热要想大面积推广,发电必然绕不开。”项定先称。

“地热发电”仍需政策助力

除了地热供暖、制冷、温泉洗浴等直接利用方式,我国适用于地热发电的资源储量也十分充沛,尤其是干热岩资源潜力巨大,有望成为战略性接替能源。

“在可再生能源中,只有地热可以提供不间断的电力供应,不受季节、气候、昼夜等自然条件影响,年利用率是太阳能和风能的5到8倍。”在谈及地热发电的优势时,香港中文大学(深圳)城市地下空间及能源研究院院长、地热能科学技术(大理)研究院院长张大伟表示,地热电站年均运行时间可达8000小时以上,虽然早期投资较高,但没有燃料费用,且运行成本极低,具有可观的商业价值。

我国地热发电起步早,但目前的发电装机容量已由20世纪70年代末的全球第8位下降到了第19位。中国石化新星公司首席专家刘金侠介绍称,截至2020年,国内在运行地热电站有6座,合计装机量仅为44.56兆瓦,未达到地热能开发利用“十三五”规划目标。

业内人士普遍表示,我国涉及地热勘探、高温钻井、装备制造和工程设计建设等关键核心技术、人才和产业链已具备和世界地热能发电强国相当的能力,但缺少明确的地热能上网电价等扶持政策是制约发展的关键因素。

南京天加能源科技有限公司执行总裁邓壮介绍称,我国地热电价补贴一站一议,尚没有全国性的统一补贴政策,使新地热电站建设者望而却步。

“西藏羊八井地热发电项目含税上网电价为0.9元/千瓦时,已纳入全国可再生能源电价附加分摊,目前经济效益较好;羊易地热电站一直未获得电价补贴,电网结算电价仅为0.25元/千瓦时,亏损严重。”曾参与羊八井和羊易井建设的西藏地热产业协会会长王善民建议,地热发电前期,需要采取和风电、光伏发电类似的电价补贴。他提出,国内地热发电装机规模至少达到200兆瓦,才可以实现规模化运行,实现平价上网。

在中国工程院院士何继善看来,“有一些筹划中的地热发电项目,一旦有合理的电价补贴,政府引导、企业参与,就能很快建起来,上规模、成产业。”

梯级利用模式有望带动地热更“热”

作为地热资源优势明显地区,云南省大理州创新提出了梯级开发利用地热能的概念,致力于构建多能互补、绿色低碳的能源发展模式。

王善民提出,可以根据不同温度以实现地热能的梯级利用。“例如云南大理弥渡县,中高温地热资源较为丰沛。45摄氏度以下的地热能可用来开发康养温泉产业;45至60摄氏度的地热能可作供暖使用;供暖利用后的60至90摄氏度左右的能量,可用于温室大棚养殖;90摄氏度以上的地热能则可用于清洁发电,温度越高,发电效益和经济性越高。”

“如果用地热发电替代天然气,公司每年的用能成本预计将减少三分之一。”大理春沐源农业科技公司负责人曲健十分看好地热能梯级利用。据他介绍,为了保证大棚内温度稳定,公司每年用于天然气消费成本超过600万元。

大理州常务副州长李苏表示,2022-2023年为大理州地热能资源勘查期,州财政已先后拿出1300万元支持勘查工作。2023-2025年为大理州地热能产业综合利用期,将充分发挥资源优势,通过示范项目建设,引进地热能企业,开展地热能发电。

大理州能源局局长彭建华介绍称,经过资源勘查,目前计划将弥渡县作为大理州地热能发电及梯级利用综合示范项目试点县,将弥渡县小河淌水片区作为第一个试点项目。在资源满足的条件下,该项目计划发电装机总量为10-20兆瓦,总投资预计为10亿元人民币。

记者获悉,下一步,除了经费支持,大理州地热能梯级综合利用示范项目将以地热发电技术研发和储备角度作为云南的典型示范上报国家层面给予支持。同时,将从项目建设和地热产业发展示范区建设角度,作为云南省先行先试的地热资源梯级多元综合利用模式、“多能互补”新型电力系统示范建设、地热零碳产业园示范点等申报国家试点,助推地热能“未来更热”。

最后

从总体来看,当前地热能依然在商业化的大门口徘徊,地球内部取之不竭的热能尚未开发。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。要加大勘探投入与规划布局,加强科技引领与装备创新,加强超前布局前瞻性、革命性地热理论和技术研究,持续推动地热产业降本增效。

文章来源: 中国能源报,中国电力报,经济日报

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:发电驿站
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...