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李宁波:地热能在区域能源中的发展趋势
发布时间:2019.09.20    新闻来源:中国矿业报   浏览次数:
当前,地热能的利用已进入规模化、区域化发展阶段。十九大报告指出:要加快生态文明体制改革,推进绿色发展,加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向,建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。构建市场导向的绿色技术创新体系,发展绿色金融,壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业。推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。


地热资源,是在当前经济技术条件下,地壳内可供开发利用的地热能、地热流体及其有用组分,是一种清洁能源。与煤炭、石油和天然气等传统的化石能源相比,地热能源具备数量巨大、可再生和不污染环境三大要素和清洁、环保、就地取用等优势。


1.区域能源推出背景

李宁波:

区域能源最早出现是在1877年,当年美国纽约州的洛克波特市建立了第一个商用区域供热,可以同时向14个客户提供服务。至此,区域能源的概念从区域供暖演化而来。


19世纪90年代以来,区域能源系统在欧洲已被广泛使用,由于天然气和电力供应不足,一直以来反响良好。20世纪初第一次工业革命中期,工业由“小而分散”向“大而集中”的机器化大生产转变。对此,区域能源从工业革命的机器化大生产同步发展起来,其主要目的是高效满足区域内所有用能需求。


现在,区域能源的定义是,一切用于生产和生活的能源,在一个特指的区域内得到科学的、合理的、综合的、集成的应用,完成能源生产、供应、输配、使用和排放等过程。其中,“区域”可以是一个城市、一个工业区或大型住区,也可以是一个小区或建筑群,涵盖从热电联产,到集中供暖、区域供冷、供电等各种技术措施;“能源”即燃煤、油、气、可再生能源(包括地热能)、生物质能等,可以是一种能源,也可以是多种能源。

2.区域地热能的概念

李宁波:

“区域地热能”指在地热资源富集区域,在目前工艺条件下,通过合理的开发技术和手段,能够获取经济实用的地热能,并且可以有机融入区域能源综合利用系统。


从能源供给端到使用端,实现高度的环节统一与智慧管理,在一定范围内形成资源节约、经济性好、持续和保障性高的能源供给链,满足区内不同的用能需求。


3. 地热能在区域能源中怎样应用

李宁波:

一是地热发电。比如,中国最大的地热发电站——羊八井地热发电站。西藏拉萨拥有丰富的地热资源,羊八井地热发电站每小时汽水混合物500吨~600吨,温度为145摄氏度~172摄氏度。


据统计,截至2014年年底,羊八井地热发电站装机容量24兆瓦,累计发电30.6亿千瓦时,折合标准煤约95万吨,减排二氧化碳260万吨,曾一度占到拉萨整个发电量的30%,解决了区域供电问题。


二是中深层地热(水热型)供暖。以雄安新区地热供暖为例,截至2018年年底,雄安新区的雄县和容城地热供暖面积达700万平方米,基本实现了雄县、容城县城区地热集中供暖全覆盖,形成了统一政策、统一管理、统一规划、统一开发的“雄县模式”,这是一个典型的区域供热案例。


三是浅层地热能的开发与利用。以北京城市副中心为例,该中心行政办公区一期建设面积为236.5万平方米,以浅层地热能为主,中深层地热为辅,其他清洁能源补充的方式,为建筑供暖和制冷。目前,该浅层地热能复合系统已投入运营,效果良好。这是区域供暖、供冷的解决方案。


四是旅游、养殖产业的发展。以山东临沂为例,该市成立了汤泉旅游度假区管委会,统一规划、建设管理区内地热资源的开发利用。近年来,该市招商引资200亿元,建设规模达300万平方米,利用地热开发的温泉、旅游、疗养、种养殖等产业不断发展壮大。


4. 在国际上,区域供能发展

李宁波:

20世纪70年代,世界“石油危机”,区域性能源系统本着寻找新的能源资源的优势迎来转机。一些欧美和太平洋沿岸地区国家加强了民用和工业建筑能源效率的提高,更大力度地推广了区域性能源系统。


同时,地热能的开发利用也得到重视。比如,截至1993年,美国6000个区域性能源系统通过3.2万千米管道为11亿平方米建筑提供冷、热能。其中,包括办公类、教育类、卫生保健、军用、工业和住宅等。


1793年,俄罗斯的圣彼得堡艺术学院首次建设集中供热系统,1966年逐步开启区域集中供暖模式。目前,该国50%的建筑和81%的住宅用户使用区域集中供暖。


冰岛85%的人口利用地热取暖。其中,首都雷克雅未克全部利用地热,该地区共有50多个地热井,主要由该市能源公司运营,也是世界上最大最成熟的地热供暖系统。


总之,欧洲的一些城市,几乎所有供暖和制冷都是通过地区热、冷网来提供的。所以,我觉得现在是世界地热发展的新机遇。


5. 简谈地热发展需要遵循原则

李宁波:

我觉得地热能发展需要遵循“三个制宜”,即因地制宜、因时制宜、因事制宜。


一是因地制宜,充分掌握区域地质、热资源条件。在区域经济、技术条件成熟的情况下,重点发挥地质勘查工作在地热开发利用中的基础性、先行性作用,加大资金投入,提高覆盖面及勘查数据精度,支撑地热科学规划,有效引导市场,降低风险。


二是因时制宜,区域能源的应用需与经济和社会历史时期相匹配。地热开发利用技术的发展随着国家经济、社会发展水平的提升而提高。经济基础决定了上层建筑,也决定了国民的生活需求面,不同发展时期重点和重心会有变化。未来,在经济、技术条件适宜的时候,可以着力扩大干热岩、中低温发电等技术推广。


三是因事制宜,不同的需求用不同的方式。不同温度的地热水,是用于发电、供暖,还是生活用水,或是用于旅游康养、农业等,都需要评估好。同时,不同的场景和不同的情况对于地热能的使用也都需要做出调整。


6. 地热能未来发展前景如何

李宁波:

我认为,当前,地热能的利用已进入规模化、区域化发展的阶段。这主要表现在以下几个方面:


一是发展更稳健、更理性。地热能在科学、规范、理性发展,且不断在加强监督与管理。现在,地热能的开发利用逐渐被社会大众理解、熟知和接受,不再是过去盲目跟风、一拥而上了。历史发展经验告诉我们,凡是“跃进式”的发展,最终都没有好结果。


二是服务生态文明建设更为具体。《地热能开发利用“十三五”规划》要求,2020年,地热能年利用量7000万吨标准煤,地热能供暖年利用量4000万吨标准煤。这表明,未来地热能在清洁供暖及区域能源应用方面发展前景更为广阔。


三是应用场景更复杂,也更难了。地热能开发利用与过去相比:系统更大、更复杂、投资更多;能源利用区域性、融合性更强;推广范围更大,资源条件差异性更大;创新性、技术性、管理模式要求更高;客户对能源品质需求更加精细化;更加要求我们要将基础性工作做扎实、做牢固。


四是经济下行,传统产业面临压缩产能、整合重组等,但地热能是可再生清洁能源,属于支持鼓励的产业,中央和各地方陆续出台了许多鼓励政策,“2+26”政策在积极推进中。同时,近期中央及地方全面清理拖欠工程款对地热产业从业人员是个大利好的消息。


总之,新时代地热能开发利用的前景依然广阔,但也面临着挑战,需要我们行业从业者“不忘初心、牢记使命”,自我革命,踏踏实实,携手共进,才能将我们的地热产业发展壮大。


(本文作者:北京市地质矿产勘察院、中国地调局浅层地温能研究与推广中心)







 
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