“地熱是新能源中最為現實并最具競爭力的能源之一。”在近日舉行的2010能源論壇上,中國科學院院士汪集旸指出,長期以來,我國沒有把地熱的位置擺到應有的地位,對地熱能的開發利用并未受到足夠重視,“在風能、太陽能、核能等能源形式快速發展的今天,地熱僅僅只是新能源家族當中的一個小兄弟,應該受到更多的關注和重視。”
最為現實并最具競爭力的能源之一
據汪集旸院士介紹,我國是一個以中低溫地熱資源為主的國家,地熱能源蘊藏豐富,僅中東部沉積盆地中就探明地下熱水資源491.7億立方米,它們蘊涵的能量相當于18.54億噸標準煤。
“相對于風能、太陽能等可再生能源,地熱是唯一不受天氣、季節變化影響的可再生能源。”汪集旸院士說,“地熱最大的優勢在于其穩定性、連續性和利用率高。”
長期從事地熱勘察,礦產資源調查等工作的首位藏族中國工程院院士多吉同時指出,地熱資源具有安全、穩定、不受季節和晝夜變化的影響、清潔、低碳、可再生等等優勢。
在地熱的諸多優勢中,多吉特別強調了地熱能利用的安全性。“安全是擺在第一位的。”多吉說,“核電存在核泄漏風險,水電存在引發地震的爭論和不可避免的環境問題,而地熱則不存在這些問題。”
據介紹,目前對地熱能的利用方式有三種:蒸汽發電、直接利用中低溫流體以及地源熱泵。目前我國對地熱非電直接開發利用已居世界首位。
汪集旸同時介紹說,目前正在蓬勃發展中的熱泵技術已經實現了“三聯供”,即用常溫地下水冬季供暖,夏季制冷,四季供應生活用熱水。熱泵技術是目前可最大限度減少二氧化碳減排量的單項技術,相比較常規供熱,可減排二氧化碳6%。北京市在2000~2005年期間的熱泵供暖面積已達400萬平方米,2008 年北京奧運會新聞中心也選用了“三聯供”熱泵技術。
“地熱是新能源中最為現實并最具競爭力的能源之一。”汪集旸說,據估算,全球地熱可采資源量相當大,已超過全球一次能源的年消耗量。
“地熱具有巨大的發電潛力,預計到2050年地熱發電裝機容量有望達到70GW,若采用新的技術,則裝機容量可以翻一番,屆時地熱發電可以提供全球8.3%的電力供應。”汪集旸說。
據汪集旸介紹,增強地熱系統技術目前雖仍處于試驗環節,但一旦成功并廣泛加以應用,則其開發潛力無比巨大。若用地熱發電替代燃煤發電,至2050年將可每年減少二氧化碳排放10億噸,若替代天然氣發電則可每年減少5億噸。
地熱發展存在四大問題
盡管地熱具有不可替代的優勢,但相對于迅速發展的風能、太陽能,地熱的開發利用常常受到冷遇。
對此,汪集旸指出,我國地熱發展存在四大問題。
第一,地熱利用技術發展嚴重失衡。“盡管我國地熱中低溫利用技術已經達到了國際領先水平,但高溫利用與國際相比還有一定差距。”汪集旸指出,“在地熱發電上,我們30年徘徊不前。”
所謂的高溫地熱就是150攝氏度以上的地熱資源,90~150攝氏度是中溫地熱,90度以下是低溫地熱。我國大部分地熱資源屬中低溫地熱,高溫地熱主要集中在西藏羊八井和云南西部騰沖等地。
第二,我國地熱勘察程度較低。據了解,至今中國尚未開展對地熱資源的摸底調查。
盡管我國對地熱非電直接開發利用已居世界首位,但地熱發電裝機容量卻排名全球16位。全球已有24個國家建有地熱電站,其裝機總容量和年發電分別為10715兆瓦和612兆瓦。而我國僅為25兆瓦。
據汪集旸預測,我國的地熱能源總量將是一個巨大的數字,“在新能源家族中,地熱不是小兄弟,應該從現在的排行末位上升至第三或者第四。”
第三,地熱利用的關鍵技術尚未掌握。汪集旸強調:“高溫的發電技術目前已經比較成熟了,中低溫的發電技術則還需要投入。”
“一個典型的案例是:美國聯合技術公司(UTC)掌握全球地熱中低溫利用的先進技術,我國的油田與他們進行技術合作,但最終還必須依賴美國人,甚至連掉了螺絲釘都得打電話讓美國方面來人解決,一年要價20萬美金。”汪集旸說,“我們一定要走自力更生的道路。”
第四,人力資源匱乏。目前我國地熱人才面臨青黃不接的困境。對此,汪集旸認為,我國應著重培養高層次、復合型的地熱人才。“培養既懂地面技術、又懂地下勘探的復合型的人才,這才是我們的目標。”汪集旸說,“我們可以從組織培訓班做起,同時加強本科教育。”
羊八井樣本
中國第一大地熱發電站西藏羊八井地熱電站是中國地熱發電的典型。
據多吉介紹,西藏地熱資源豐富,地熱儲量居全國首位,已發現的地熱點有700余個,主要分布在青藏鐵路沿線、西藏南部和西部地區,其中高溫地熱資源超過二分之一,發電潛力預計為3000兆瓦。
羊八井地熱電站已累計發電接近25億千瓦時,每年發電達到1.4億多度。而目前羊八井地熱電站已開發的主要是淺層資源,而儲藏于地表1400米以下的“大儲量、高品質”的地熱資源尚未開發,這部分深層地熱的總裝機容量保守估計至少為3萬千瓦。
據介紹,羊八井地熱田鉆井深度超過1000米的四個井中,ZK4001井是目前我國產量最高、井口溫度最高、且發電潛力超過1萬千瓦的一口地熱井。而單井發電潛力達到1萬千瓦以上的地熱井,在全球范圍并不多見。
多吉介紹說,現在羊八井的熱力發電系統可利用150度到170度左右的地熱資源,而ZK4001井口溫度高達200度左右,必須降溫降壓才能發電。“這么好的井,接上這樣的發電系統、且裝機容量非常小,這無疑是非常巨大的浪費。”多吉不無心痛地告訴記者,“羊八井的地熱資源是天然的大鍋爐,我們現在利用的僅僅是淺層的資源,真正的優質資源還沒有利用起來。下一步如何進行科學利用,還得進行技術攻關。”
“我建議國家設立專項資金支持,開展地熱資源勘察,摸清地熱資源潛力,開展地熱地質基礎研究,地熱應用基礎研究,盡快實現科技創新突破,推進產業化建設,如地熱成井工藝、熱儲工程測試、資源評價、發電熱力系統防結垢、回灌、防腐蝕等關鍵技術。”多吉說。
多吉同時建議在西藏建立高溫地熱開發利用的示范基地,利用高溫地熱發電,如利用羊八井深部高溫地熱資源,以此帶動云南、福建、海南、臺灣等地區的高溫地熱開發利用。
對此,汪集旸院士也指出,《可再生能源法》對地熱能明確認定屬可再生新型能源,其開發利用應得到國家政策的優惠和保護,與其他可再生能源相比,地熱發電的利用效率達72%,增加地熱發電的裝機容量,既能實現節能減排和保護環境的目標,又能改善人民生活水平,促進經濟發展,建議參照其他可再生能源發電的上網電價補貼,制定地熱發電上網電價補貼政策。
“地熱產業缺乏扶持政策,風電要求特殊的電價,太陽能要求特殊的電價,我想地熱也是一樣的,沒有扶持是上不去的。”汪集旸說,“我們迫切希望盡快建立國家級平臺,進行大力的扶持,加強技術研發工作,實施示范工程,制定優惠政策推動地熱的發展。”
責任編輯: 中國能源網