1月17日～18日， 第240場中國工程科技論壇暨2016中國地?zé)釃H論壇在北京召開。就在論壇開幕前一天，北京市發(fā)布今年入冬首次空氣重污染橙色預(yù)警；中央氣象臺也于18日繼續(xù)發(fā)布霾黃色預(yù)警，華北大部分地區(qū)有中度到重度霾。蒼穹之下，人們用口罩表達(dá)對綠色發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)的迫切希望。這就不難理解此次地?zé)嵴搲漠惓；鸨?mdash;—20多位兩院院士、17個省市政府官員、數(shù)百位國內(nèi)外專家學(xué)者齊聚于此，共同研究加快推進我國地?zé)崮芨咝Ю煤涂沙掷m(xù)發(fā)展，以更好地緩解傳統(tǒng)化石能源消耗壓力、減少溫室氣體排放、治理霧霾。
中國工程院院士、國家地?zé)崮苤行闹笇?dǎo)委員會主任曹耀峰稱，經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)下，地?zé)豳Y源作為一種可再生清潔能源，在今后能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、應(yīng)對氣候變化、大氣污染治理中將發(fā)揮越來越大的作用，需要給予重新認(rèn)識和定位。隨著地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃納入國家“十三五”發(fā)展規(guī)劃，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的前景不可限量，地?zé)崮荛_發(fā)利用的黃金時代即將到來。
獨具優(yōu)勢和競爭力的可再生清潔能源
人們熟知的煤、石油、天然氣等化石能源屬于不可再生能源。相比較傳統(tǒng)能源，太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮艿榷紝儆诳稍偕鍧嵭履茉?，其中地?zé)崮塥毦邇?yōu)勢和競爭力。
——儲量大、分布廣。地?zé)崮芊譁\層地?zé)崮埽?.2千米以內(nèi)）、中深層水熱型地?zé)崮埽?.2～3千米）和干熱巖（3～10千米）三種類型。據(jù)測算，地球內(nèi)部總熱量是全球煤炭儲量的1.7億倍，其中可利用量相當(dāng)于近5000萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，按世界年消耗190億噸標(biāo)準(zhǔn)煤計算，能滿足人類數(shù)十萬年的能源需要。我國地級以上城市淺層地?zé)崮苜Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤95億噸，年可采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤7億噸；中深層地?zé)崮苤械闹械蜏氐責(zé)豳Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤1.25萬億噸；干熱巖資源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤860萬億噸。
——用途廣泛。淺層地?zé)崮埽ǖ陀?5攝氏度）主要用來供暖/制冷；90攝氏度以下的中深層水熱型地?zé)崮芤灾苯永脼橹?，多用于采暖、干燥、工業(yè)、農(nóng)林牧副漁業(yè)、醫(yī)療、旅游及人們?nèi)粘Ｉ畹确矫妫?0攝氏度以上的水熱型地?zé)豳Y源以地?zé)岚l(fā)電和綜合梯級利用為主；水熱型地?zé)豳Y源可供提取溴、碘、硼砂、鉀鹽、銨鹽等工業(yè)原料，還可作為醫(yī)療熱礦水、飲用礦泉水及生活供水的水源。
——利用效率高。新能源和可再生能源的加權(quán)平均能源利用系數(shù)是41%，而地?zé)崮芾孟禂?shù)最高，達(dá)到73%，是太陽能的5.4倍、風(fēng)能的3.6倍。
——穩(wěn)定性好。地?zé)崮懿皇芡饨缫蛩馗蓴_，相比水能，不受季節(jié)影響；相比風(fēng)能，不受氣候變化影響；相比太陽能，不受晝夜變化影響。
得益于得天獨厚的稟賦，地?zé)崮艿拈_發(fā)利用得到包括我國在內(nèi)的世界大多數(shù)國家的重視。
在不少人的觀念中，地?zé)崮芾镁褪菧厝丛?。而?shù)據(jù)表明，2014年底，我國地?zé)崮苤苯永媒Y(jié)構(gòu)中，地源熱泵占到58%，地?zé)崮芄┡瘎t達(dá)到19%，首次超過溫泉洗浴的18%。
目前，全球已有70多個國家實現(xiàn)對地?zé)崮艿闹苯永?，而我國地?zé)崮苤苯永眠B續(xù)多年居世界首位，是第二名美國的兩倍多。據(jù)統(tǒng)計，2015年，我國淺層地?zé)崮芄┡娣e達(dá)到3.92億平方米，中深層地?zé)崮芄┡娣e達(dá)到1.02億平方米，地?zé)崮馨l(fā)電約1.35億千瓦時，加上種植、養(yǎng)殖及洗浴等地?zé)崮芾?，共替代?biāo)準(zhǔn)煤2000萬噸。
應(yīng)重新認(rèn)識地?zé)崮茉诮?jīng)濟新常態(tài)下的作用
雖然我國地?zé)崮荛_發(fā)利用水平國際領(lǐng)先、地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)可喜勢頭，但曹耀峰認(rèn)為，應(yīng)重新認(rèn)識地?zé)崮茉诮?jīng)濟新常態(tài)下的作用。
第一，地?zé)崮茉谖磥碚{(diào)整能源結(jié)構(gòu)中的貢獻突出。
數(shù)據(jù)顯示，2015年我國能源消費總量為42.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而地?zé)崮芾脙H占0.5%左右。
而據(jù)測算，在能源消費結(jié)構(gòu)中，地?zé)崮芾妹刻岣?個百分點，相當(dāng)于替代標(biāo)準(zhǔn)煤3750萬噸，減排二氧化碳9400萬噸。
根據(jù)國家能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃，我國非化石能源占比將從2015年的12%提高到2020年的15%，增加3個百分點。根據(jù)地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃征求意見稿，到2020年累計達(dá)到地?zé)峁┡?制冷面積16億平方米，加上發(fā)電、種植、養(yǎng)殖、洗浴等，地?zé)崮荛_發(fā)利用共替代標(biāo)準(zhǔn)煤7210萬噸。
按照2020年能源消費總量48億噸標(biāo)準(zhǔn)煤測算，屆時地?zé)崮苷急葘⑦_(dá)到1.5%，比目前的0.5%提高1個百分點。也就是說，在非化石能源今后5年的3個百分點的增幅中，地?zé)?ldquo;三分天下有其一”，說明地?zé)崮茉谖磥砟茉唇Y(jié)構(gòu)調(diào)整中的貢獻巨大。
第二，地?zé)崮茉谖覈鴳?yīng)對氣候變化中的貢獻突出。
200多年的工業(yè)文明實踐表明，化石能源的開發(fā)利用大大提高了勞動生產(chǎn)率，促進了社會文明進步，但同時也帶來日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題和氣候問題，人類社會發(fā)展遭遇“黑色困惑”。
2015年巴黎氣候大會通過了《巴黎協(xié)定》，這是繼1992年《聯(lián)合國氣候變化框架公約》、1997年《京都議定書》之后，人類歷史上應(yīng)對氣候變化的第三個里程碑式的國際法律文本，形成2020年后的全球氣候變化應(yīng)對格局。
我國也做出承諾，在2030年前后碳排放總量達(dá)到峰值并爭取盡早實現(xiàn)，2030年的碳強度比2005年下降60%~65%。
而據(jù)地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃征求意見稿，到2020年地?zé)崮芾脤⑻娲鷺?biāo)準(zhǔn)煤7210萬噸，相對應(yīng)減排二氧化碳1.77億噸，對于降低我國碳排放總量和碳強度具有重要意義。
第三，地?zé)崮茉谥卫懋?dāng)前大氣污染中的貢獻突出。
目前，多數(shù)觀點認(rèn)為燃煤采暖鍋爐和散煤燃燒是造成霧霾的重要原因。
根據(jù)燃煤供暖鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，二氧化硫、氮氧化物和粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn)分別為每立方米400毫克、400毫克、80毫克；而根據(jù)燃煤電廠鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，二氧化硫、氮氧化物和粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn)分別為每立方米100毫克、100毫克、30毫克。燃煤供暖鍋爐二氧化硫、氮氧化物和粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn)分別是燃煤電廠鍋爐的4倍、4倍和2.5倍。
而據(jù)測算，1噸散煤直燃的污染物排放量是1噸工業(yè)燃煤經(jīng)集中減排后污染物排放量的十幾倍。
太陽能發(fā)電、風(fēng)電等替代的是燃煤電廠排放的污染物，而地?zé)峁┡娲膭t是供暖鍋爐的燃煤和直燃散煤產(chǎn)生的污染物。因此，發(fā)展地?zé)岙a(chǎn)業(yè)對于治理大氣污染的作用更加突出。
專家們普遍認(rèn)為，國家“十一五”發(fā)展規(guī)劃中列入了風(fēng)能、太陽能發(fā)展目標(biāo)，10年來風(fēng)能裝機容量從2005年的126萬千瓦增長到2015年的12934萬千瓦，增長了103倍；太陽能光伏發(fā)電裝機容量從2005年的7萬千瓦增長到2015年的4318萬千瓦，增長了635倍。今年，國家“十三五”發(fā)展規(guī)劃中也專門編制了地?zé)崮荛_發(fā)利用規(guī)劃，因此地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景不可限量，地?zé)崮荛_發(fā)利用的黃金時代很快就會到來。
加快推動地?zé)崮芤?guī)?；_發(fā)利用
當(dāng)前，世界各國都在加快推動地?zé)崮艿拈_發(fā)利用。
國際地?zé)釁f(xié)會主席亞歷山大·里克特指出，地?zé)崂脤θ嗣裆钯|(zhì)量改進有很大的作用。以冰島為例，芬蘭、挪威、瑞典、丹麥等國每個家庭的用熱成本遠(yuǎn)大于冰島，冰島人民感到自己花很少的錢就有充足的熱能供應(yīng)。利用地?zé)峁┡瑢τ谥袊?jīng)濟的影響巨大。
對于我國地?zé)豳Y源的開發(fā)利用方向，中國科學(xué)院院士汪集暘提出：熱電并舉，以熱為主；深淺結(jié)合，由淺及深；東西兼顧，西電東熱；干濕有度，先濕后干；“一帶一路”，地?zé)嵯刃小?/span>
熱，要借鑒地?zé)崮荛_發(fā)利用的“雄縣模式”。中國石化新星公司和河北省雄縣人民政府合作，統(tǒng)一政策、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一開發(fā)，經(jīng)過7年時間建成供暖面積450萬平方米，雄縣城區(qū)基本實現(xiàn)地?zé)峒泄崛采w，成為我國第一個“無煙城”。電，要借鑒西藏羊八井地?zé)岚l(fā)電模式。羊八井海拔4306米，地?zé)崽锷?00米，地?zé)嵴羝麥囟雀哌_(dá)172攝氏度。作為我國最大的地?zé)岚l(fā)電站，該電站裝機容量占拉薩電網(wǎng)總裝機容量的41.5%，在冬季枯水季節(jié)，其地?zé)岚l(fā)電出力占拉薩電網(wǎng)的60%。淺，就是利用地源熱泵開發(fā)淺層地?zé)豳Y源；深，就是借鑒“雄縣模式”開發(fā)中深層水熱型地?zé)豳Y源。東，就是在東部地區(qū)借鑒“江蘇南通小洋口模式”和“廣東豐順模式”，利用淺層地?zé)崮?、中低溫地?zé)豳Y源，打造分布式地?zé)峁┡?制冷系統(tǒng)，以解決長三角和珠三角地區(qū)冬季供暖、夏季制冷問題。西，就是在西部地區(qū)利用高溫地?zé)豳Y源發(fā)電。濕，即利用水熱型地?zé)豳Y源；干，則是開發(fā)利用干熱巖資源，但開發(fā)難度很大，應(yīng)慎之又慎！
“一帶一路”，地?zé)嵯刃校唇柚?ldquo;一帶一路”國家戰(zhàn)略，利用沿線國家和地區(qū)豐富的地?zé)豳Y源發(fā)展地?zé)岙a(chǎn)業(yè)。這里面蘊含巨大的機遇。我國擁有全球最大的建筑市場，現(xiàn)有建筑面積超過500億平方米，若以現(xiàn)有建筑面積的5%和新增建筑面積的40%采用地源熱泵供熱測算，供熱面積可達(dá)32.5億平方米，潛在市場規(guī)模1萬億元。
作為我國常規(guī)地?zé)衢_發(fā)利用的龍頭企業(yè)，中國石化新星公司近年來打造地?zé)豳Y源勘探、地?zé)豳Y源評價、地?zé)徙@井成井工藝、地?zé)嵛菜毓?、地?zé)豳Y源梯級利用和信息化系統(tǒng)六大技術(shù)體系，形成京津冀、關(guān)中、豫魯、山西、東北三省等區(qū)域發(fā)展陣地，地?zé)峁┡芰_(dá)到4000萬平方米，占全國常規(guī)地?zé)峁┡?0%，年可替代標(biāo)準(zhǔn)煤116萬噸、減排二氧化碳300萬噸。
大力發(fā)展常規(guī)地?zé)峁┡耐瑫r，新星公司還大力發(fā)展“地?zé)?”，推進全產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展。他們積極進入油田、煉化、鋼鐵等余熱、余氣、余壓綜合利用領(lǐng)域，建成河南油田下二門污水余熱利用、中原油田濮三聯(lián)余熱+地?zé)峁┡纫慌痉俄椖浚焕媒铀?、湖水、水庫水及海水作為熱泵冷熱源，建成咸陽中鐵二十局醫(yī)院、荊州四機廠等供暖/制冷項目。
值得一提的是，新星公司還積極發(fā)展CDM（清潔發(fā)展機制）項目，注冊的咸陽CDM項目是全球首個地?zé)峁┡疌DM項目，加上雄縣CDM項目，CCER（中國核證自愿減排量）總量約150萬噸，為進入國內(nèi)自愿減排交易市場奠定了基礎(chǔ)。
京津冀地區(qū)迎來地?zé)岙a(chǎn)業(yè)大發(fā)展
作為霧霾頻發(fā)地，京津冀地區(qū)對綠色發(fā)展的渴望更加強烈。數(shù)字顯示，京津冀地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達(dá)，人口密度為512人/平方千米，高于142人/平方千米的全國平均水平，化石能源消耗密度也遠(yuǎn)高于全國平均水平，加之太行山、燕山環(huán)繞，大氣環(huán)流不暢，導(dǎo)致大范圍霧霾頻發(fā)。
中國石化股份公司高級副總裁王志剛在報告中指出，京津冀地區(qū)地?zé)豳Y源豐富，目前已知北京有10個地?zé)崽?、地?zé)豳Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤34億噸，天津有8個地?zé)崽?、地?zé)豳Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤307億噸，河北有30個地?zé)崽?、地?zé)豳Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤1050億噸。
根據(jù)《支撐服務(wù)京津冀協(xié)同發(fā)展地質(zhì)調(diào)查報告（2015）》，京津冀地區(qū)每年可開發(fā)利用的地?zé)崮軣崃空酆蠘?biāo)準(zhǔn)煤3.43億噸（其中淺層地?zé)崮苊磕昕砷_采熱量折合標(biāo)準(zhǔn)煤9200萬噸，水熱型地?zé)崮苣昕砷_發(fā)量折合標(biāo)準(zhǔn)煤2.5億噸），相當(dāng)于京津冀地區(qū)2014年燃煤消耗總量的94%，每年可減排二氧化碳8.18億噸。經(jīng)過40多年的開發(fā)利用，京津冀地區(qū)地?zé)豳Y源開發(fā)利用技術(shù)先進、面積大、效果好，并且地?zé)岙a(chǎn)業(yè)從供暖向梯級利用、現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)、多能源集成等方向發(fā)展。
中國地質(zhì)調(diào)查局淺層地溫能研究與推廣中心常務(wù)副主任李寧波介紹了幾個典型案例。其中，北京用友軟件園使用土壤源熱泵+冰蓄冷+水蓄能復(fù)合熱泵系統(tǒng)，較常規(guī)供暖方式節(jié)能30%，年替代標(biāo)準(zhǔn)煤1400噸，節(jié)約運行費用400萬元。北京奧運村再生水源熱泵項目，利用附近清河污水處理廠的再生水作為冷熱源，為43萬平方米建筑供暖/制冷，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3077噸，相當(dāng)于減排二氧化碳8000噸，每平方米全年耗能是現(xiàn)行節(jié)能建筑能耗量的1/3。該項目也為城市污水的利用拓展了新方向。
王志剛也介紹了兩種復(fù)合利用模式。在河北保定博野縣探索地?zé)豳Y源梯級利用，100攝氏度以上的水首先用來地?zé)岚l(fā)電，設(shè)計裝機容量5兆瓦；80～90攝氏度的發(fā)電尾水用來供熱，設(shè)計供暖面積100萬平方米；60～70攝氏度的水進行工業(yè)利用；40～50攝氏度的水用作生活熱水；20～30攝氏度的水作為低溫?zé)岜脽嵩?，進一步利用后回灌。在有“中國皮都”之稱的河北辛集，正著力實現(xiàn)地?zé)崮?、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源及工業(yè)余熱和常規(guī)能源的復(fù)合能源利用。此項目于2013年啟動，目前已經(jīng)建成300萬平方米的供暖能力。
王志剛表示，上述案例表明京津冀地區(qū)地?zé)豳Y源豐富，開發(fā)利用技術(shù)條件成熟，商業(yè)模式可復(fù)制推廣，具備大規(guī)模開發(fā)利用的條件。“十三五”期間，地?zé)崮艿拈_發(fā)利用將在京津冀地區(qū)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和大氣污染治理方面發(fā)揮重要作用。談及京津冀地區(qū)地?zé)豳Y源開發(fā)設(shè)想，王志剛表示，“十三五”期間，北京市將新增地?zé)峁┡?制冷面積6500萬平方米，其中淺層地溫能供暖/制冷重點在沙河高教園、順義林河開發(fā)區(qū)等地區(qū)；中深層地?zé)峁┡攸c在大興新機場、延慶冬奧會場館、通州行政副中心等地區(qū)。天津市將新增地?zé)峁┡?制冷面積6500萬平方米，其中淺層地溫能供暖/制冷重點在北部新區(qū)、北辰科技園等地區(qū)；中深層地?zé)峁┡攸c在中心城區(qū)、東麗湖溫泉旅游度假區(qū)、臨港經(jīng)濟區(qū)等地區(qū)。
河北省將重點推進保定、石家莊、廊坊、衡水、滄州、邢臺、張家口、承德地區(qū)的中深層和淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用，新增地?zé)峁┡?制冷面積1.8億平方米。預(yù)計到2020年，京津冀地區(qū)將實現(xiàn)地?zé)峁┡?制冷面積4.4億平方米，其中淺層地?zé)崮芄┡?制冷面積2.28億平方米，中深層地?zé)峁┡娣e2.12億平方米，將實現(xiàn)年替代標(biāo)準(zhǔn)煤1280萬噸，減排二氧化碳3002萬噸。這一目標(biāo)，高于“十三五”期間京津冀地區(qū)新增地?zé)峁┡?制冷面積3.1億平方米的國家規(guī)劃目標(biāo)。
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