汪集陽：最具競爭力地熱源不“熱”的幾大問題
“地熱是新能源中最為現(xiàn)實并最具競爭力的能源之一。”在近日舉行的能源論壇上，中國科學院院士汪集yang指出，長期以來，我國沒有把地熱的位置擺到應(yīng)有的地位，對地熱能的開發(fā)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(fā)展的今天，地熱僅僅只是新能源家族當中的一個小兄弟，應(yīng)該受到更多的關(guān)注和重視。”
最為現(xiàn)實并最具競爭力的能源之一
據(jù)汪集陽院士介紹，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(jié)變化影響的可再生能源。”汪集陽院士說，“地熱最大的優(yōu)勢在于其穩(wěn)定性、連續(xù)性和利用率高。”
長期從事地熱勘察，礦產(chǎn)資源調(diào)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(wěn)定、不受季節(jié)和晝夜變化的影響、清潔、低碳、可再生等等優(yōu)勢。
在地熱的諸多優(yōu)勢中，多吉特別強調(diào)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(fā)地震的爭論和不可避免的環(huán)境問題，而地熱則不存在這些問題。”
據(jù)介紹，目前對地熱能的利用方式有三種：蒸汽發(fā)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(fā)利用已居世界首位。
汪集陽同時介紹說，目前正在蓬勃發(fā)展中的熱泵技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了“三聯(lián)供”，即用常溫地下水冬季供暖，夏季制冷，四季供應(yīng)生活用熱水。熱泵技術(shù)是目前可最大限度減少二氧化碳減排量的單項技術(shù)，相比較常規(guī)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(lián)供”熱泵技術(shù)。
“地熱是新能源中最為現(xiàn)實并最具競爭力的能源之一。”汪集陽說，據(jù)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(fā)電潛力，預(yù)計到2050年地熱發(fā)電裝機容量有望達到70GW，若采用新的技術(shù)，則裝機容量可以翻一番，屆時地熱發(fā)電可以提供全球8.3%的電力供應(yīng)。”汪集陽說。
據(jù)汪集陽介紹，增強地熱系統(tǒng)技術(shù)目前雖仍處于試驗環(huán)節(jié)，但一旦成功并廣泛加以應(yīng)用，則其開發(fā)潛力無比巨大。若用地熱發(fā)電替代燃煤發(fā)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(fā)電則可每年減少5億噸。
地熱發(fā)展存在四大問題
盡管地熱具有不可替代的優(yōu)勢，但相對于迅速發(fā)展的風能、太陽能，地熱的開發(fā)利用常常受到冷遇。
對此，汪集陽指出，我國地熱發(fā)展存在四大問題。
第一，地熱利用技術(shù)發(fā)展嚴重失衡。
“盡管我國地熱中低溫利用技術(shù)已經(jīng)達到了國際領(lǐng)先水平，但高溫利用與國際相比還有一定差距。”汪集yang指出，“在地熱發(fā)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(jù)了解，至今中國尚未開展對地熱資源的摸底調(diào)查。
盡管我國對地熱非電直接開發(fā)利用已居世界首位，但地熱發(fā)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?cè)萘亢湍臧l(fā)電分別為10715兆瓦和612兆瓦。而我國僅為25兆瓦。
據(jù)汪集yang預(yù)測，我國的地熱能源總量將是一個巨大的數(shù)字，“在新能源家族中，地熱不是小兄弟，應(yīng)該從現(xiàn)在的排行末位上升至第三或者第四。”
第三，地熱利用的關(guān)鍵技術(shù)尚未掌握。汪集陽強調(diào)：“高溫的發(fā)電技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟了，中低溫的發(fā)電技術(shù)則還需要投入。”
“一個典型的案例是：美國聯(lián)合技術(shù)公司（UTC）掌握全球地熱中低溫利用的先進技術(shù)，我國的油田與他們進行技術(shù)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。”汪集陽說，“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，汪集陽認為，我國應(yīng)著重培養(yǎng)高層次、復合型的地熱人才。“培養(yǎng)既懂地面技術(shù)、又懂地下勘探的復合型的人才，這才是我們的目標。”汪集陽說，“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(fā)電站西藏羊八井地熱電站是中國地熱發(fā)電的典型。
據(jù)多吉介紹，西藏地熱資源豐富，地熱儲量居全國首位，已發(fā)現(xiàn)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(qū)，其中高溫地熱資源超過二分之一，發(fā)電潛力預(yù)計為3000兆瓦。
羊八井地熱電站已累計發(fā)電接近25億千瓦時，每年發(fā)電達到1.4億多度。而目前羊八井地熱電站已開發(fā)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(zhì)”的地熱資源尚未開發(fā)，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(jù)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(chǎn)量最高、井口溫度最高、且發(fā)電潛力超過1萬千瓦的一口地熱井。而單井發(fā)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(xiàn)在羊八井的熱力發(fā)電系統(tǒng)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(fā)電。“這么好的井，接上這樣的發(fā)電系統(tǒng)、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(xiàn)在利用的僅僅是淺層的資源，真正的優(yōu)質(zhì)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(shù)攻關(guān)。”
“我建議國家設(shè)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(zhì)基礎(chǔ)研究，地熱應(yīng)用基礎(chǔ)研究，盡快實現(xiàn)科技創(chuàng)新突破，推進產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，如地熱成井工藝、熱儲工程測試、資源評價、發(fā)電熱力系統(tǒng)防結(jié)垢、回灌、防腐蝕等關(guān)鍵技術(shù)。”多吉說。
多吉同時建議在西藏建立高溫地熱開發(fā)利用的示范基地，利用高溫地熱發(fā)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(qū)的高溫地熱開發(fā)利用。
對此，汪集陽院士也指出，《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(fā)利用應(yīng)得到國家政策的優(yōu)惠和保護，與其他可再生能源相比，地熱發(fā)電的利用效率達72%，增加地熱發(fā)電的裝機容量，既能實現(xiàn)節(jié)能減排和保護環(huán)境的目標，又能改善人民生活水平，促進經(jīng)濟發(fā)展，建議參照其他可再生能源發(fā)電的上網(wǎng)電價補貼，制定地熱發(fā)電上網(wǎng)電價補貼政策。
“地熱產(chǎn)業(yè)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。”汪集陽說，“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(shù)研發(fā)工作，實施示范工程，制定優(yōu)惠政策推動地熱的發(fā)展。”
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