无需“交费”,既能供暖也能发电,地热产业走向全面化发展

可再生能源汇 2023-11-23
3056 字丨阅读本文需 8 分钟

进入冬季,云南腾冲的天气逐渐变凉。一场雨过后,最低气温已不足10摄氏度。

但在当地热海风景区内,一口直径3米的“大锅”正在昼夜不息地翻滚沸腾。“锅”中是从数千米深地下一路冲出地表的温泉水,温度高达97摄氏度,还没靠近就能闻到淡淡的硫磺味。这口锅被形象地称为“热海大滚锅”。

这样的地热温泉在云南星罗棋布,每年吸引众多游客慕名前来体验。但在从事地热能开发研究多年的专家们看来,如此优质的地热资源,如果仅停留在温泉开发,实在可惜。温泉只是地热能众多利用方式之一。我国地热资源丰富,地热能直接利用规模连续多年位居世界第一,是无可争议的地热大国。

20世纪70年代,我国开始对地热能进行规模化利用,一度掀起“地热会战”。但受当时技术条件限制,地热产业没能进一步发展壮大。

近年来,随着技术的不断突破,以及“双碳”目标的提出,人们再次将目光投向作为清洁能源之一的地热能。

我国地热直接利用规模多年稳居世界第一

截至2021年底,我国地热供暖(制冷)能力达到13.3亿平方米,地热直接利用规模多年稳居世界第一。

此次大会上,我国首次发布地热能国家主旨报告——《中国地热产业高质量发展》。国家地热能中心技术委员会主任郭旭升在发布报告时指出,在清洁供暖需求的强烈作用下,我国逐渐形成了以供暖(制冷)为主的地热发展路径。截至2021年底,我国地热供暖(制冷)能力达到13.3亿平方米。未来几年,北方地区地热清洁供暖、长江中下游地区地热供暖(制冷)、青藏高原及其周边地热发电仍将是产业发展热点。

大会还发布了《世界地热发电进展》和《世界地热供暖制冷进展》报告。

记者从会上获悉,我国提出,到2025年,全国地热能供暖(制冷)面积比2020年增加50%,在资源条件好的地区建设一批地热能发电示范项目,全国地热能发电装机容量比2020年翻一番,我国地热行业面临良好发展机遇。

地热是一种可再生能源,具有资源量大、能源利用效率高、节能减排效果好等优点。地热开发利用主要分为直接利用和地热发电两个方面,直接利用指温泉、供暖制冷和农业养殖等非发电端的利用。我国地热资源丰富,资源量约占全球的六分之一,开发利用潜力巨大。

地热发电发展缓慢

地热能利用包括直接利用和发电两大领域,我国地热能应用主要集中于供暖和温泉洗浴领域,位居世界第一且呈加速发展趋势,但地热发电规模仍然较小。

相关数据显示,从地热能发电装机容量指标看,我国已由上世纪70年代末的世界第8位降至2022年的第18位,目前地热发电量世界排名第19位,位于美国、日本、土耳其、印尼等国之后。

事实上,相比风力发电和太阳能发电,地热发电的稳定性更加出色,适合作为电网的基础载荷,我国在西藏地区探索高温地热发电,建设了羊八井、羊易、朗久、那曲等地热电站。以西藏羊易地热电站为例,其2021年全年满负荷连续运行8150小时,能力系数0.93。按照该系数,羊易地热电站1.6万千瓦装机容量年发电量为1.28亿千瓦时,而羊易装机量共7万千瓦的三个光伏电站年总发电量不足1亿千瓦时。

“根据国家能源局2021年发布的数据,我们算出水电、风电和太阳能发电能力系数分别为0.39、0.23和0.12,生物质电为0.49。也就是说,同样的装机容量,地热所发的电是风能的4倍,是太阳能的7.7倍,但地热发电发展却远不如风光发电。” 郑克棪用一组对比数据说明地热发电的窘境。

“目前,在我国最适合地热发电的地区,水电、太阳能发电等是主力,且电力供应充足,一定程度上压缩了地热发电需求,地方政府对地热发电缺乏积极性。目前,由于资源分布、经济性等原因,所有地热电站已经关停。” 中国科学院地质与地球物理研究所地热资源研究中心主任庞忠和说,“虽然地热发电建设成本较高,但长期运营中维护和运营成本相对较低。更重要的是,在‘双碳’目标下,作为五大‘非碳’能源之一的地热能资源有其利用价值,亟需获得与风光水等能源同等的重视,应通过政策引导和支持,尽快开展商业化应用,形成规模开发,进一步助力绿色低碳转型和高质量发展。”

缺乏扶持政策

在业内人士看来,技术和资源并非阻碍地热发电发展的主要障碍,政策支持才是破题关键。“我国地热发电需要降低成本,如果没有政策支持,就无法与其他能源竞争。光伏和风电经过十余年的政策补贴,发电成本逐年下降,最终实现了平价上网。”庞忠和说。

李子颖也指出,地热发电项目建设周期长、技术门槛较高、前期地勘投资大且风险高。“不仅勘查与开发难度较大,而且缺少地热上网电价及补贴等优惠政策。以西藏为例,其地热发电上网电价仅为0.25元/千瓦时,远低于当时1元/千瓦时左右的光伏电价,影响了企业的投资信心与决心。”

纵观全球地热能发电强国,几乎都实施过或正在实施电价支持政策以及相关法规。

2022年,美国能源部宣布,计划投资1.65亿美元用于地热发电项目,并将美国在石油和天然气行业积累的专业知识和先进技术应用到地热能开发领域,以摆脱化石能源的束缚。肯尼亚制定上网电价政策和减免关税,用于地热产业的进口货物一律免除关税等政策支持。冰岛先后出台一系列促进地热产业发展的相关政策法规,将电力基金和地热基金合并,成立了能源基金。

“这种政府买单式举措很大程度上降低了投资方顾虑,促进了地热资源的开发利用。企业有政策保障,才能实现谁干谁受益。”有地热利用企业负责人坦言,“没有明确的上网电价等扶持政策,我国地热能商业发电只能处于停滞状态。”

“我国地热发电企业不仅没有上网电价补助,还要缴纳地热资源税,更让这个行业雪上加霜。” 郑克棪说。

“还有一个重要原因,就是由于受限于开发利用,我国地热资源勘查程度普遍偏低,尤其是高温地热资源丰富的区域,影响了地热资源勘查开发规划的制定、资源利用以及地热产业快速发展,没有形成良性循环。”李子颖补充道。

为全球绿色发展贡献“中国力量”

地热具有资源量大、能源利用效率高、节能减排效果好等优点,在能源变革背景下具有独特优势。中国地热资源丰富,地热直接利用多年稳居世界第一,为地热产业发展提供了支撑和借鉴。

北极圈论坛主席、冰岛前总统格里姆松特别谈到,冰岛和中国,特别是极地绿色能源公司和中国石化合作,利用中国的中低温地热资源为整个中国城市供热,从而减少污染,这是一个非同寻常的合作案例,展示了像冰岛这样的小国和像中国这样的大国,如何在相距遥远的情况下开展建设性的合作。

格里姆松强调,极地绿色能源公司和中国石化所创造的地热合作模式在全球具有重要意义。下一步,将推动建立全球大合作,邀请更多国家加入。借助本次世界地热大会的召开,格里姆松还宣布,在双方地热合作模式的基础上,极地绿色能源公司和中国石化将把这一合作模式推向全球,帮助其他国家推动地热产业发展。

地热产业是中国未来能源体系的重要组成部分。展望未来,中国国家能源局副局长任京东表示,从全球范围看,地热能正进入新一轮快速发展期,中国将一如既往地支持地热等可再生能源产业发展,为促进能源低碳转型和世界经济绿色复苏贡献中国力量。

产业前景广阔

“据预测,至2025年底,国内地热发电装机量将突破100兆瓦。”近日,中国石化新星石油公司首席专家刘金侠在“媒体走进中国地热”采访团媒体沟通会上如是说。

业内专家表示,随着“双碳”进程加速推进,清洁能源应用迅速扩张。在光伏发电、风力发电等可再生能源应用突飞猛进的同时,能源行业将下一个目标瞄准了六大可再生能源之一的地热能。

刘金侠表示,我国地热能资源量约占全球六分之一,目前主要以水热型地热的直接利用为主,包括地源热泵、地热供暖、温泉洗浴等方式。与此同时,我国适于地热发电的高温水热型地热能和干热岩等资源储量也非常充沛,尤其是干热岩资源潜力巨大,3~10千米深度干热岩资源储量相当于860万亿吨标准煤,有望成为战略性接替能源。

“与其他可再生能源相比,地热能的优势在于稳定性极高,不像太阳能和风能会受季节、气候、昼夜等自然条件影响,可以提供不间断的电力供应,年平均利用率可达98%,是太阳能和风能的5~8倍。”谈及地热发电的优势,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,地热电站年平均运行时间在8000小时以上,虽然早期投资较高,但运行费用极低,也不存在燃料成本,未来商业价值非常可观。

文章来源: 中国化工报,中国网,中国能源报,新华网,科技日报

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