我國宣布力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和，這是我國基于推動構(gòu)建人類命運共同體的責任擔當和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求作出的重大戰(zhàn)略決策。地熱能在能源革命中具有獨特的“先發(fā)優(yōu)勢”，目前地熱能作為五大非碳基能源之一已納入到“中國碳中和框架路線圖研究”路線中。實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，既涉及能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，又涉及能源利用效率的提升，這與地熱能等減碳技術的應用密切相關。業(yè)內(nèi)人士表示，“十四五”期間，中國地熱的步伐應隨著“碳達峰”“碳中和”目標的提出乘勢而上。
“雙碳”目標下的巨量市場機遇
我國力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和的“雙碳”目標，為我國實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展指明了方向。多位業(yè)內(nèi)人士表示，今年是“十四五”開局之年，在碳達峰、碳中和目標下，我國地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來了大發(fā)展機遇期。
“要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。”2021年3月15日下午召開的中央財經(jīng)委員會第九次會議，提出了實現(xiàn)碳達峰、碳中和的基本思路和主要舉措。
“實現(xiàn)‘雙碳’目標對于中國而言，是一個廣泛深刻的經(jīng)濟社會變革。”長三角碳中和戰(zhàn)略發(fā)展研究院副院長吳炎引用權威機構(gòu)預測數(shù)據(jù)表示，如果“雙碳”目標達成的話，中國累計新增投資約138萬億元，其中僅可再生能源等7個領域的新增投資就達70萬億元。
北京市通州區(qū)區(qū)長助理、特聘專家林巍認為，“碳達峰、碳中和”目標的提出，給我國能源行業(yè)帶來了前所未有發(fā)展機遇。他預計，從2030年到2060年，中國要實現(xiàn)看碳中和總的投資是100萬億到200萬億。以100萬億為例，30年投資100萬億，每年約為3.3萬億。2008年中央政府為了應對全球金融危機，為全國提供了一次性的流動性資金4萬億，“這3.3萬億，將持續(xù)30年”。
“到2030年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上。”這是2020年12月12日氣候雄心峰會上透露出的中國國家自主貢獻一系列新舉措。加快發(fā)展可再生能源成為我國發(fā)展戰(zhàn)略的重要選擇，同樣也是我國實現(xiàn)“雙碳”目標的最佳途徑。
實現(xiàn)“雙碳”目標，離不開能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。國家能源局等部門聯(lián)合印發(fā)《關于促進地熱能開發(fā)利用的若干意見》提出，到2025年，各地基本建立起完善規(guī)范的地熱能開發(fā)利用管理流程，全國地熱能開發(fā)利用信息統(tǒng)計和監(jiān)測體系基本完善，地熱能供暖（制冷）面積比2020年增加50%，在資源條件好的地區(qū)建設一批地熱能發(fā)電示范項目；到2035年，地熱能供暖（制冷）面積比2025年翻一番。地熱能在“碳達峰碳中和”雙碳愿景下，迎來了發(fā)展繁榮的新機遇。
能源變革下的地熱能“先發(fā)優(yōu)勢”
在新一輪能源變革中，有觀點認為，傳統(tǒng)能源有兩個方向可以走：一個升級原有產(chǎn)業(yè)，讓其變得更清潔；一個是轉(zhuǎn)型探索與清潔能源的協(xié)同發(fā)展。地熱能作為地球的本土可再生能源，具有資源量大、能源利用效率高、節(jié)能減排效果好等諸多優(yōu)點，在能源變革下具有獨特的“先發(fā)優(yōu)勢”。
“相對于太陽能和風能的間歇性和波動性，地熱能是穩(wěn)定可靠的可再生能源，是賦存于地球內(nèi)部巖土體、流體和巖漿中，能夠為人類合理開發(fā)和利用的熱能。”中國技術監(jiān)督情報協(xié)會地熱產(chǎn)業(yè)工作委員會主任陳焰華表示，地熱能平均能源利用系數(shù)高達70%左右，明顯高于太陽能、風能、潮汐、水電和生物質(zhì)等可再生能源，具有很強的競爭力。
中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所地熱資源研究中心主任龐忠和介紹，在新能源和可再生能源大家族中，地熱發(fā)電的利用效率最高，可達90%以上，為光伏發(fā)電的5.2倍，風力發(fā)電的3.5倍，可作為基本載荷。“地熱利用二氧化碳減排優(yōu)勢明顯，高溫地熱發(fā)電二氧化碳排放量約為120g/KWh，與燃煤鍋爐相比，利用熱泵供暖其二氧化碳排量至少可減少50%；若熱泵所需電力來自非碳基能源，則二氧化碳減排達100%。”
數(shù)據(jù)顯示，目前全球每年排放的二氧化碳大約是400億噸，其中14%來自土地利用，86%來自化石燃料利用。而目前我國化石能源占一次能源比重為85%，產(chǎn)生的碳排放約為每年98億噸，占全社會碳排放總量的近90%。業(yè)內(nèi)人士認為，碳排放受經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源使用、技術水平等諸多因素影響，根源是化石能源的大量開發(fā)使用。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織主席劉振亞日前在發(fā)表題為《實現(xiàn)碳達峰碳中和的根本途徑》的署名文章中指出，解決碳排放問題關鍵要減少能源碳排放，治本之策是轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式，加快推進清潔替代和電能替代（“兩個替代”），徹底擺脫化石能源依賴，從源頭上消除碳排放。
地熱能作為一種清潔低碳能源，近年來在大氣污染治理、冬季清潔取暖電能替代工作中發(fā)揮了積極重要作用。業(yè)內(nèi)人士認為，在“雙碳”目標背景下，未來常規(guī)化石能源要逐漸減少，大部分可再生能源都是間歇性、波動性的，而地熱能可以連續(xù)不間斷工作，效率達90%以上，這是其他可再生能源無法相比的。
地熱能將納入國家碳中和路線圖
我國擁有較豐富的地熱資源，其開發(fā)利用前景廣闊。中國地質(zhì)調(diào)查局調(diào)查結(jié)果顯示，我國336個地級以上城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)淺層地熱能年可采資源量折合7億噸標準煤，水熱型地熱能年可采資源量折合18.65億噸標準煤。
近年來，我國地熱能產(chǎn)業(yè)在政策及市場需求的雙重推動下呈現(xiàn)出繁榮發(fā)展的景象。2005年以來地源熱泵得到了迅速發(fā)展，2009年底我國地源熱泵裝機容量已位列第二，全國推廣應用面積突破1億㎡，此后我國地源熱泵進入高速發(fā)展期，2017年底應用面積突破5億㎡，2019年底全國推廣應用面積達8.41億㎡。2020年底，我國地熱供暖面積達到接近14億㎡，居世界第一。
前不久，中國科學院院士汪集暘在出席上海舉辦的第十八屆長三角科技論壇“碳達峰/碳中和背景下的地熱資源利用”專題分論壇上表示，地熱能將作為五大非碳基能源之一納入國家碳中和路線圖。
據(jù)介紹，中國科學院學部設立了重大咨詢項目“中國碳中和框架路線圖研究”，在這份“國家碳中和路線圖”中，要求推動非化石能源替代化石能源，大力發(fā)展包括水電、地熱能、太陽能、風能、核能在內(nèi)的五大非碳基能源。如何逐步增加非碳能源，特別是風、光、水、地熱、核等的比重成為中科院“中國碳中和框架路線圖研究”的專題內(nèi)容之一。
“地熱能與其他可再生能源相比，具有儲量大、穩(wěn)定可靠等特點，在應對氣候變化、努力實現(xiàn)雙碳目標任務中，地熱能將會發(fā)揮更大的作用。”中國碳中和框架路線圖研究“地熱路線”負責人龐忠和向記者介紹，地熱能的優(yōu)點是連續(xù)穩(wěn)定、清潔安全，在非碳能源中是基礎負荷。他表示，“中國碳中和框架路線圖研究”項目已于2021年2月8日啟動，近期將提交初稿，有望2021年年內(nèi)完成。
目前，北京市研究“碳中和行動綱要”已趨成熟，即將出臺。根據(jù)公開報道，北京提出的碳中和的時間為2050年，將比全國的目標提前十年。據(jù)了解，北京市碳中和行動，一方面要節(jié)約能耗，提升能效；另一方面，要通過凈煤、減油、少氣等方式控制化石能源消費的增長。同時，大力發(fā)展可再生能源，包括鼓勵光伏、熱泵技術等應用開發(fā)利用本地可再生能源。
碳中和目標下我國地熱發(fā)展方向
為應對“雙碳”目標的挑戰(zhàn)，地熱工作者應做好哪些準備工作？汪集暘建言，以我國地熱資源秉賦和分布特征為基礎，依據(jù)國家需求為目標，分期分批、有計劃有目的地制定出各省市的地熱開發(fā)利用規(guī)劃，“宜熱即熱”“宜電即電”“宜養(yǎng)則養(yǎng)”以期達到地熱最大的開發(fā)利用效益。同時加大科技投入，對一些關鍵卡脖子問題如“取熱不取水”、“砂巖回灌效率”等問題集中攻關，另外還要重視年輕人才的培養(yǎng)。
在碳達峰碳中和目標下，未來我國地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向是怎樣的？龐忠和認為，建筑供暖制冷等中低溫領域是我國地熱能利用的主要場景。面向我國建筑供熱和新型綠色建筑發(fā)展，推動城市建筑規(guī)?；責崮芄┡评漤椖块_發(fā)；加強種植養(yǎng)殖、康養(yǎng)旅游等領域的地熱應用，助推鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設。
“同時還要加強地熱資源勘查與開發(fā)技術研究，推動地熱向深層發(fā)展，拓展地熱能資源總量、品位與經(jīng)濟使用規(guī)模。“龐忠和說，開展水熱型地熱、中深層地熱資源勘探，查明地熱田地質(zhì)條件熱儲特征、資源質(zhì)量及數(shù)量。建立地熱資源開發(fā)利用大數(shù)據(jù)平臺，為地熱資源經(jīng)濟開發(fā)利用提供支撐。
規(guī)范地熱能開發(fā)利用管理，建立地熱項目常態(tài)化監(jiān)督，保障地熱能清潔開發(fā)和永續(xù)利用，地熱能“數(shù)字化”管理亟待提上日程。中國地質(zhì)調(diào)查局淺層地溫能研究與推廣中心主任李寧波介紹，地熱能的數(shù)字化需求有三個關鍵詞：一是因地制宜，即根據(jù)資源條件、社會經(jīng)濟條件進行開發(fā)利用；二是融合，即地熱能與其他能源融合互補利用；三是智慧化，即能源調(diào)控、技術創(chuàng)新、體制機制創(chuàng)新等智慧化。
據(jù)記者了解，近日，北京市發(fā)布的地方標準《地熱動態(tài)監(jiān)測規(guī)范》（征求意見稿）指出，地熱動態(tài)監(jiān)測應貫穿地熱資源勘查和開發(fā)利用的全過程；上海市規(guī)劃和自然資源局近日印發(fā)《上海市淺層地熱能開發(fā)利用管理規(guī)定》，對上海市淺層地熱能動態(tài)監(jiān)測同樣作了明確的規(guī)定。
在碳中和目標下，規(guī)范地熱能開發(fā)利用管理、做好碳排放交易權體制機制保障、完善地熱能開發(fā)利用標準體系建設、優(yōu)化地熱礦業(yè)權和取水許可審批流程、地熱能數(shù)字化發(fā)展等正在成為地熱發(fā)展的核心議題。“地熱利用未來發(fā)展空間很大，在占社會能耗40%的建筑用能方面，可以為平碳目標做出很大的貢獻。”龐忠和說。(文/代海雷)
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