從算計不可再生能源到琢磨可再生能源,人類利用資源的視線明顯拓展,只有一種理由可以解釋:需要。
中國古代就把地熱的利用定位在溫泉浴的范疇。白居易一首《長恨歌》,將溫泉與美人聯(lián)系到一起:“春寒賜浴華清池,溫泉水滑洗凝脂。”沒有人想到,這個東西能像火種一樣,可以成為人們在生存發(fā)展中必需的能量。
想象有那樣一個巨大的熔爐,它需要通過很多形式釋放或者承載自己的能量。水和氣,因為可以無處不在,成為將地心熱能帶到地面的最理想的載體。
2005年,國際地熱更加熱。在土耳其召開的世界地熱大會上,中國比較扎實地展示了自己的實績。這次大會的主題是:地熱能——本土的可再生的綠色選擇。
記者:我們國家的地熱資源,是多還是少?
鄭克炎:就資源而論,中國的地熱在世界上雖然不是最豐富的,卻也不缺乏。溫度在25攝氏度以上的溫泉,全國約3000個。300攝氏度以上的高溫地熱,我們也有。
記者:地熱資源在地球上的分布,肯定與地質構造有關。
鄭克炎:對。我們說的高溫地熱,在全球的分布,主要集中在3個地帶:第一個是環(huán)太平洋帶,東邊是美國西海岸,南邊是新西蘭,西邊有印尼、菲律賓、日本還有中國臺灣。第二個是大西洋中脊帶,大部分在海洋,北端穿過冰島;第三個是地中海到喜馬拉雅,包括意大利和我國西藏。
記者:地熱最豐富的國家是哪里?
鄭克炎:應該算印尼。我們常常聽說印尼的火山爆發(fā)、海嘯、地震等等活動,無非就是地下熱能尋找到的釋放方式。
記者:那么對地熱的利用,印尼也是最好的嗎?
鄭克炎:不是。地熱的利用分兩個部分,高溫發(fā)電和中低溫的直接利用。開發(fā)利用地熱最好的國家應該是美國。美國不僅地熱資源多,而且利用很充分。目前,利用地熱發(fā)電最多的是美國,在低溫地熱利用方面,設備容量也是美國第一。
記者:我們國家地熱利用現(xiàn)狀是怎樣的?
鄭克炎:我這里有一個最新的數據,2005年我國直接利用地熱資源的熱能為126.046億度,總設備容量為368萬千瓦?分別居世界第一和第三位。據最新統(tǒng)計,近幾年我國地熱開采利用量以每年7%的速度增長。
記者:是不是一直都是這樣好的狀態(tài)?
鄭克炎:也不是。中國人直接利用地熱,的確歷史悠久。公元2世紀,東漢科學家張衡就在《溫泉賦》中描述溫泉可以治病,北魏酈道元的《水經注》中也有溫泉灌溉一年三熟的記載。
但是,要論科學的、有意識的地熱勘查,我們起步很晚。
新中國成立后,中國出現(xiàn)過兩次地熱開發(fā)的高潮。第一次,是上世紀70年代。當時的世界石油危機,引發(fā)了世界各國對新能源的高度重視。時任地質部部長的李四光向全國發(fā)出號召:“一定要打開(地球)這個龐大無比的熱庫,讓它為人民所利用。”國家撥款投資勘查,掀起了全國性地熱勘查和開發(fā)利用的熱潮。地熱開發(fā)利用從低溫地熱發(fā)電試驗到房屋供暖、水產養(yǎng)殖、地熱孵化、溫室種植、工業(yè)利用等遍地開花。
但是,這種發(fā)展勢頭,在此后的80年代停住了。
記者:為什么?
鄭克炎:當時是計劃經濟,勘探費用是國家撥款。經濟體制逐步向市場經濟轉軌后,相關研究和勘探因為失去了原來事業(yè)費的支持,受到很大影響。
記者:第二個高潮是什么時候?
鄭克炎:上世紀90年代,轉入市場經濟后,開發(fā)商突然發(fā)現(xiàn)投資地熱是項很賺錢的事業(yè)。而隨著經濟社會的繁榮,人民生活水平的提高,地熱旅游和保健休閑出現(xiàn)了新的熱潮。
這種熱,一直延續(xù)到今天。支撐這個發(fā)展勢頭的背景因素是很多的,如市場經濟的確立帶來的地熱事業(yè)的多元化投資,開發(fā)區(qū)的經濟政策拉動,地熱科技的成熟、管理的提高。今年1月1日實施的《可再生能源法》,明確了地熱屬于可再生能源。
記者:今天我們看地熱開發(fā),它應該熱起來嗎?
鄭克炎:應該,而且必須“熱”起來。
地熱的能源優(yōu)勢、經濟和環(huán)境效益,已經在全球得到了充分驗證。我們目前最迫切的需要是把地熱作為能源利用。冰島87%供暖靠地熱,僅此一項,每年可節(jié)約1億美元;2002年地熱在菲律賓電力供應中已占21%。過去只有高溫地熱可以作為能源利用,現(xiàn)在借助于科技發(fā)展,人們已經可以利用熱泵技術將低溫地熱用于供暖和制冷。美國現(xiàn)有60萬臺地熱熱泵在運轉,占世界總數的46%。瑞典是一個傳統(tǒng)意義上沒有地熱資源的國家,但近年大力發(fā)展熱泵應用,其利用地熱的總能量已從2000年排名世界第十躍居2005年的世界第二位。
我們國家,西藏的羊八井1977年開始地熱發(fā)電,到2005年,已累計發(fā)電18.8億度。這個量,相當于拉薩用電的40%。天津的樓房以前是沒有暖氣設施的。上世紀80年代末90年代初開始解決暖氣問題。按照天津已有的樓群特點,靠地熱取暖最經濟實惠。所以,天津地熱供暖發(fā)展極快,其地熱供暖面積已占全國地熱總供暖量的70%。北京郊區(qū)近年來利用地熱開發(fā)旅游,特色明顯,取得了極大的經濟社會效益。
記者:記得您曾經講了這樣一句話,地熱是可再生資源,但不等于無限資源,是什么意思?
鄭克炎:對任何資源(即使是可再生資源)都不能無限度地攫取,地熱也是一樣的。因為地下的熱能固然無限,但把它帶動上來的載體——水,是會因為開采過度而減少的。淺層的高溫地熱開采到一定程度會出現(xiàn)溫度降低,會產生地面沉降。
記者:除了地面沉降,不科學開采地熱,還會出現(xiàn)什么問題?
鄭克炎:含氟高的地熱水,如果隨意排放,還會污染淺層地下水。
記者:這些問題可以解決嗎?
鄭克炎:當然。我們可以用回灌的技術解決污染,既能保持熱儲壓力,又不減少水量。現(xiàn)在,在北京、天津,你要是申請開發(fā)地熱,即一定是要求打對井的,一個是開采井,一個就是回灌井。中低溫的地熱井,其沉降的問題并不嚴重。對高溫地熱井,比如羊八井,就要格外注意。羊八井開采近30年,大約地面沉降了1米。它的周圍是荒地,不會有人員、建筑物的損失。但是,地下有管線,可能會出現(xiàn)變形,因此要定期監(jiān)測檢查,預防管線破裂。
記者:看得出來,您對地熱開發(fā)的態(tài)度是很積極的。
鄭克炎:是的。地熱是大自然給我們的天然資源,用得好,必然能夠為國民經濟建設創(chuàng)造巨大的財富。不用,就是浪費。所以我們現(xiàn)在一再呼吁,一定要加強中國地熱新能源的開發(fā)。
記者:進一步加強地熱開發(fā),涉及哪些方面?
鄭克炎:要把地熱開發(fā)真正做好、做熱,需要地熱開發(fā)商、地熱研究和勘探工作者、地熱管理部門和政府決策部門齊心協(xié)力,共同努力。我們希望繼續(xù)鼓勵開發(fā)商投入地熱開發(fā)事業(yè),希望更多的地熱專家和勘查開發(fā)工作者關注地熱事業(yè),發(fā)揮自己的積極性和創(chuàng)造能力;希望各地區(qū)強化地熱勘查和開發(fā)管理,控制好最大可能開采量,保障地熱資源的可持續(xù)開發(fā);希望政府決策部門支持地熱開發(fā)這項可再生能源事業(yè)的發(fā)展。
鄭克炎 國際地熱協(xié)會理事,中國能源研究會地熱專業(yè)委員會主任。自1970年后,主要從事地下熱水和礦泉水勘查研究工作,是發(fā)現(xiàn)北京城區(qū)地熱田的主要貢獻人之一。曾負責全國水文地質、工程地質、環(huán)境地質和地熱的科技管理工作。1994年被聯(lián)合國聘為咨詢專家,3次派赴太平洋島國密克羅尼西亞任找水專家,在國內外發(fā)表學術論文50余篇。在國際地熱界有一定聲望,多次受國際組織資助赴國外參加國際地熱大會,2005年在世界地熱大會上代表中國作報告。
鄭克炎,男,1941年1月生于江蘇蘇州。1962年畢業(yè)于南京大學水文地質專業(yè)。1981年在新西蘭奧克蘭大學地熱學院進修一年。高級工程師、教授。從事水文地質和地熱的勘查和研究,工作地區(qū)遍及全國,并任聯(lián)合國專家,在國外工作多年,積累了豐富經驗和資料。在國內外發(fā)表過60多篇學術論文,其中有的獲部級科技獎?,F(xiàn)任國際地熱協(xié)會理事,《地源熱泵》副主編。