地熱能：僅有熱情還不夠

  即使基于大氣污染防治等方面的要求，地熱能發(fā)展仍存在諸多制約。圖片來(lái)源：百度圖片規劃已經(jīng)制定，究竟怎樣才能實(shí)現目標？嚴格勘探地下資源量、加強地熱能市場(chǎng)管理、完善扶持地熱發(fā)電機制和政策體系、加速突破地上技術(shù)研發(fā)等選項排在前列，前兩項是保障供暖（制冷）目標實(shí)現的基本前提。

 

  日前，國家發(fā)改委、能源局、國土資源部聯(lián)合印發(fā)了首個(gè)地熱能的五年規劃——《地熱能開(kāi)發(fā)利用“十三五”規劃》?！?a href="http://keyinmall.com/t/十三五.html" >十三五”時(shí)期，我國將新增地熱能供暖（制冷）面積11億平方米，其中，新增淺層地熱能供暖（制冷）面積7億平方米，新增水熱型地熱供暖面積4億平方米。到2020年，地熱供暖（制冷）面積累計達到16億平方米。

 

  在眾多對《規劃》的解讀中，地熱能被一致看好——隨著(zhù)能源結構調整以及愈加嚴峻的環(huán)保壓力，地熱能的利用方式多樣等優(yōu)勢再度被提及，其開(kāi)發(fā)利用的速度正在加快，地熱能產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)黃金發(fā)展期。

 

  在近期由中國地質(zhì)大學(xué)主辦、北京泰利新能源科技發(fā)展有限公司與河北省肅寧縣人民政府承辦的第六屆中深層地熱資源高效開(kāi)發(fā)與利用國際會(huì )議上，與會(huì )代表超過(guò)450人，除技術(shù)專(zhuān)家之外，國家部委、地方政府、行業(yè)組織、相關(guān)企業(yè)等不同單位的參與明顯增多，足以看出《規劃》已經(jīng)產(chǎn)生了影響。

 

  迎來(lái)了難得的發(fā)展機遇期是好事，但之后，實(shí)現“十三五”地熱目標還缺什么？地熱能能否眾望所歸“燃”起來(lái)？

 

  大力推廣地熱規?；?a href="http://keyinmall.com/t/供暖.html" >供暖技術(shù)

 

  規劃已經(jīng)制定，究竟怎樣才能實(shí)現目標？某微信客戶(hù)端發(fā)起了題為“實(shí)現地熱能發(fā)展‘十三五’規劃目標的關(guān)鍵是什么”的問(wèn)卷調查活動(dòng)：嚴格勘探地下資源量、加強地熱能市場(chǎng)管理、完善扶持地熱發(fā)電機制和政策體系、加速突破地上技術(shù)研發(fā)等選項排在前列，前兩項是保障供暖（制冷）目標實(shí)現的基本前提。

 

  資源條件還不錯的華北地區，目前地熱資源的開(kāi)發(fā)利用技術(shù)發(fā)展如何？中石化在河北雄縣經(jīng)過(guò)8年的建設，建成供暖能力450萬(wàn)平方米，城區基本實(shí)現了地熱集中供熱全覆蓋，成為我國第一個(gè)“無(wú)煙城”，成功打造了技術(shù)可復制、經(jīng)驗可推廣的“雄縣模式”。據中國工程院院士曹耀峰介紹，“雄縣模式”正在從縣城向中心城和城鎮、農村兩個(gè)方向延伸。

 

  中國地球物理學(xué)會(huì )地熱專(zhuān)業(yè)委員會(huì )主任龐忠和介紹說(shuō)，雄縣模式從地熱開(kāi)發(fā)技術(shù)來(lái)講，可以看做第二代技術(shù)，“不同于第一代的直抽直排，第二代技術(shù)采灌結合，雄縣項目將水熱型第二代技術(shù)做到了極致，推廣應用前景廣闊”。

 

  雄縣對地熱能的利用方式非常友好，技術(shù)先進(jìn)，采用冷熱水封閉式循環(huán)，相互不干擾，系統效率高。抽取出的熱水不是直接供到家家戶(hù)戶(hù)，而是在供水站跟自來(lái)水進(jìn)行熱交換，被加熱的自來(lái)水送到家庭中，使用完的地熱尾水回灌到熱儲當中，該技術(shù)在大型巖溶熱儲當中效果十分顯著(zhù)?！霸谛劭h，我們已經(jīng)做到兩采一灌，一口回灌井可以解決兩口開(kāi)采井的尾水回灌，成本降低了，實(shí)現了持續穩定的運行，實(shí)現了打造無(wú)煙城的目標?！饼嬛液驼f(shuō)。

 

  “優(yōu)越的地熱資源條件和成功的開(kāi)發(fā)利用示范項目勢必助力雄安新區的建設，而新區的建設發(fā)展又會(huì )大大帶動(dòng)雄縣模式的推廣應用?！饼嬛液驼f(shuō)。

 

  “雄縣模式”作為世界上單體規模最大的地熱供暖項目，已受到國際關(guān)注，也引起了參加本次會(huì )議的美國能源部官員Lauren Boyd女士的重視?！?a href="http://keyinmall.com/t/地熱產(chǎn)業(yè).html" >地熱產(chǎn)業(yè)在京津冀及周邊地區大有發(fā)展空間?！辈芤逭f(shuō)。

 

  “關(guān)鍵技術(shù)的突破是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提和基礎?！饼嬛液椭赋?，華北地區的未來(lái)，是要發(fā)展增強型地熱系統EGS技術(shù)。

 

  “依據華北地區的地質(zhì)特點(diǎn)，美國部分地熱富集區在3公里深度取得的地熱資源，我們到6公里才能取到?！币虼?，龐忠和認為，高品位的地熱能是華北地區的發(fā)展方向?！拔覀円?.5公里到6公里的深度去努力，意味著(zhù)我們需要研發(fā)出比歐美國家還要過(guò)硬的技術(shù)，才能在未來(lái)把超深層的地熱資源利用起來(lái)”。

 

  他認為，雄安新區將成為“十三五”地熱產(chǎn)業(yè)的新亮點(diǎn)，未來(lái)有望成為地熱產(chǎn)業(yè)新的增長(cháng)極，值得期待。

 

  發(fā)電目標不易實(shí)現

 

  不同于供熱技術(shù)的完備，地熱發(fā)電有著(zhù)失敗的案例，西藏羊易地熱電廠(chǎng)項目進(jìn)展緩慢的現實(shí)提醒著(zhù)人們，想要實(shí)現“十三五”新增500MW的目標并不容易?！拔覈濉?a href="http://keyinmall.com/t/可再生能源.html" >可再生能源規劃中地熱發(fā)電指標和2013年四部委《地熱能開(kāi)發(fā)利用指導意見(jiàn)》目標已經(jīng)落空，我們應該從中吸取教訓，發(fā)現問(wèn)題，避免再犯同樣的過(guò)失?！?a href="http://keyinmall.com/t/中國.html" >中國能源研究會(huì )地熱專(zhuān)業(yè)委員會(huì )專(zhuān)家委員會(huì )主任鄭克棪指出。

 

  鄭克棪分析，相比風(fēng)能和太陽(yáng)能，地熱發(fā)電開(kāi)發(fā)既沒(méi)有得到上網(wǎng)電價(jià)補貼的承諾，也沒(méi)有特許經(jīng)營(yíng)權的競標，只有一個(gè)目標數字及分析得出的投資規模，這樣的吸引力肯定不如風(fēng)電和太陽(yáng)能。

 

  為了取得地熱發(fā)電技術(shù)的突破，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）教授李克文一直致力于熱能直接發(fā)電技術(shù)與應用研究。他介紹，熱能發(fā)電通常是把熱能轉化為機械能，再轉化為電能。而地熱能直接發(fā)電裝置可以直接將熱能轉換為電能，有更廣的溫度接受范圍，可利用溫度低至90攝氏度。

 

  基于熱電材料正在經(jīng)歷高速發(fā)展，且往中低溫區發(fā)展的趨勢，熱能直接發(fā)電技術(shù)材料工藝、芯片工藝以及系統工藝也都取得了很大進(jìn)步。李克文認為，未來(lái)熱能直接發(fā)電技術(shù)將會(huì )在中低溫地熱資源和余熱資源利用方面做出重要貢獻。

 

  諸多因素制約發(fā)展

 

  即使基于大氣污染防治、提高可再生能源消費比例等方面的要求，地熱能發(fā)展仍存在諸多制約，中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所所長(cháng)助理王貴玲細致分析了“十三五”規劃對地熱工作的要求，并指出了諸多限制因素。

 

  “我國在不同類(lèi)型地熱資源的成因機理、評價(jià)方法、開(kāi)發(fā)利用模式等方面的研究都比較欠缺，加上基礎地熱數據少等因素，造成了地熱資源基礎理論研究薄弱?！蓖踬F玲指出。

 

  地熱資源家底不清、技術(shù)瓶頸等因素也都是地熱利用的挑戰，水熱型地熱技術(shù)最大的問(wèn)題之一要數尾水回灌。曹耀峰提出，地熱是一種綠色低碳環(huán)?？?a href="http://keyinmall.com/t/再生資源.html" >再生資源，前提是“取熱不取水”。

 

  目前，地熱開(kāi)發(fā)還不能保證尾水100%回灌，粗略估計，目前地熱產(chǎn)業(yè)回灌率只有50%左右。因此，曹耀峰認為，一方面需要發(fā)改委、國土資源部等政府部門(mén)加大監管力度，大力整治地熱尾水回灌問(wèn)題；另一方面也希望地熱開(kāi)發(fā)企業(yè)加大地熱回灌的自覺(jué)性，防止地熱尾水直排現象，對地熱產(chǎn)業(yè)造成極其負面的影響，“這甚至會(huì )導致地熱被禁止開(kāi)發(fā)”。

 

  “我國目前地熱資源的法律概念模糊，缺乏統一的立法，且存在地熱資源多頭管理、政出多門(mén)等問(wèn)題，除此之外，地熱能發(fā)展還存在資源勘查程度低、管理體制不完善、缺乏統一的技術(shù)規范和標準等障礙，嚴重制約了地熱資源的科學(xué)規劃、合理開(kāi)發(fā)?！蓖踬F玲說(shuō)。

 

  對此，曹耀峰建議，應在國家層面明確地熱能利用的管理部門(mén)，協(xié)調指導地熱發(fā)展中的問(wèn)題。比如，國家相關(guān)部門(mén)可制定針對利用地熱替代化石能源供熱（制冷）的補貼政策, 以熱量（冷量）為單位進(jìn)行補貼；另一方面，參照居民用電價(jià)格給予地熱能供暖項目?jì)?yōu)惠電價(jià)；對于100%回灌的項目，免收水資源稅。

 

  曹耀峰指出，目前行業(yè)內準入門(mén)檻偏低，規范和標準不統一，不能適應地熱開(kāi)發(fā)利用的需要。特別是地熱尾水回灌比例低，容易造成環(huán)境污染和地下水資源枯竭。

 

  他建議，要盡快建立地熱行業(yè)準入制度及資源勘察開(kāi)發(fā)和保護制度，規范地熱行業(yè)的投資行為，對地熱能的開(kāi)采、利用進(jìn)行立法，嚴格監管。

 

  “盡管還有很多問(wèn)題需要解決，地熱產(chǎn)業(yè)已經(jīng)蓄勢待發(fā)?！崩羁宋膱孕?，“地熱發(fā)展將為多一片藍天做出應有的貢獻”。