隨著全國科普日的來臨，有關(guān)“碳達(dá)峰、碳中和”科學(xué)研討的聲音持續(xù)加強(qiáng)。不久前，中國能源研究會(huì)地?zé)釋I(yè)委員會(huì)在山東濟(jì)南召開學(xué)術(shù)會(huì)議，邀請(qǐng)中國科學(xué)院院士汪集暘，國務(wù)院原參事、國家能源局原局長(zhǎng)徐錠明等專家學(xué)者和科技人員，圍繞“推動(dòng)地?zé)崮馨l(fā)展，助力雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)”進(jìn)行交流與研討。

能源“低碳化”，加速發(fā)展地?zé)崾?ldquo;優(yōu)先選項(xiàng)”

“2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的目標(biāo)，為我國能源發(fā)展描繪了新的宏偉藍(lán)圖。能源供給側(cè)與消費(fèi)側(cè)必須加速從‘高碳’向‘低碳’乃至‘無碳’轉(zhuǎn)型。”徐錠明說，“推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展必須建立在資源高效利用和綠色低碳發(fā)展的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系至關(guān)重要。”

“未來能源發(fā)展方向是清潔、高效、多元、低碳、可持續(xù)。”徐錠明認(rèn)為，重構(gòu)我國的能源體系，最重要的就是控制化石能源總量，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。在我國，地?zé)豳Y源豐富且綠色低碳、穩(wěn)定可靠，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)質(zhì)能源，也是水電、地?zé)崮堋⑻柲?、風(fēng)能、核能五大非碳基能源中名副其實(shí)的“優(yōu)先選項(xiàng)”。

資料顯示，全球地?zé)醿?chǔ)量約為煤炭?jī)?chǔ)量的1.7億倍，可利用量相當(dāng)于4948萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。按目前世界年消耗190億噸標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算，能滿足人類數(shù)十萬年的能源需求。

汪集暘介紹，地?zé)崮懿粌H資源量巨大，而且利用效率也非常高，地?zé)崮馨l(fā)電的能源利用效率平均可達(dá)73%，有的國家和地區(qū)甚至可以達(dá)到90%。同時(shí)，地?zé)崮軐?duì)二氧化碳的減排優(yōu)勢(shì)非常明顯?！兜?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》顯示，到2020年，開發(fā)利用地?zé)崮?，每年可減排二氧化碳1.7億噸。

“地?zé)崮軓母邷氐降蜏?，從發(fā)電到供暖、制冷都可以加以利用。我國僅新增的建筑中，只要有5%用地?zé)峁┡責(zé)崮茉吹漠a(chǎn)值就可以達(dá)到1萬億元甚至更多。‘十四五’期間，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)潛力非常大。”汪集暘表示。

圖為河北雄安新區(qū)的地?zé)釤釒~養(yǎng)殖大棚。

以中低溫為主，我國地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁

中國地?zé)豳Y源儲(chǔ)量豐富，約占全球地?zé)豳Y源的1/6，地?zé)嶂苯永昧课痪尤虻谝?，占全球總量?3%。

其中，我國地?zé)豳Y源以中、低溫（<150攝氏度）為主，高溫地?zé)豳Y源僅分布在西藏、云南騰沖和臺(tái)灣。從埋藏深度來看，淺層（<200米）地?zé)豳Y源遍布全國，現(xiàn)每年可利用資源量折合標(biāo)煤7億噸；中、深層（200米至3000米）地?zé)豳Y源主要集中在大型沉積盆地區(qū)，資源量折合標(biāo)煤12500億噸，現(xiàn)每年可利用資源量折合標(biāo)煤18.7億噸；干熱巖（3000米至10000米）資源量折合標(biāo)煤860萬億噸，這部分資源量雖然巨大，但開發(fā)難度很大，現(xiàn)仍在探索階段。

據(jù)介紹，近年來我國地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，地?zé)崮苄袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系初步建立，地?zé)豳Y源勘查技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)步。目前，我國地?zé)崮荛_發(fā)利用已經(jīng)呈現(xiàn)多元化發(fā)展的態(tài)勢(shì)，中深層地?zé)峁┡?guī)?；潭燃涌?，淺層地源熱泵應(yīng)用全方位推進(jìn)，地?zé)岚l(fā)電具有成為區(qū)域電源主要組成的潛力。

在2021年1月27日國家能源局發(fā)布的《關(guān)于因地制宜做好可再生能源供暖相關(guān)工作的通知》中，地?zé)崮芄┡俅伪环诺搅送怀鑫恢茫?qiáng)調(diào)了兩個(gè)重點(diǎn)：一是按照“以灌定采、采灌均衡、水熱均衡”的原則，重點(diǎn)推進(jìn)中深層地?zé)崮芄┡图欣檬痉豆ぷ?；二是積極開發(fā)淺層地?zé)崮芄┡?jīng)濟(jì)高效替代散煤供暖，在有條件的地區(qū)發(fā)展地表水源、土壤源、地下水源供暖制冷等。

發(fā)展相關(guān)技術(shù)，探尋地?zé)豳Y源開發(fā)利用新動(dòng)向

汪集暘等專家表示，地?zé)崮苜Y源的廣泛利用和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵是加大相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。

此前，我國淺層地?zé)崮艿难杆籴绕鹁偷靡嬗诘卦礋岜眉夹g(shù)的發(fā)展。2017年底，我國地源熱泵應(yīng)用面積突破5億立方米，截至2019年年底，全國淺層地?zé)崮芄┡?制冷面積已達(dá)到8.41億平方米，地源熱泵年均增長(zhǎng)速度達(dá)到27%，帶動(dòng)了世界地源熱泵的快速發(fā)展。

技術(shù)發(fā)展還推動(dòng)了我國的干熱巖勘查開發(fā)。

據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局中國地質(zhì)科學(xué)院相關(guān)專家介紹，青海共和盆地實(shí)現(xiàn)干熱巖資源勘查突破后，中國地質(zhì)調(diào)查局、青海省與中石化聯(lián)合啟動(dòng)三方科技攻堅(jiān)，在共和盆地建設(shè)我國首例增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS）示范工程，并實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)性發(fā)電。

干熱巖是許多國家正在探索應(yīng)用的地?zé)豳Y源，而在干熱巖技術(shù)基礎(chǔ)上提出的增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)，則是采用人工形成地?zé)醿?chǔ)層的方法，從低滲透性巖體中經(jīng)濟(jì)地采出深層熱能的人工地?zé)嵯到y(tǒng)。近年來，法國、澳大利亞、日本等國家都在對(duì)EGS進(jìn)行積極開發(fā)和測(cè)試。

“增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)商業(yè)化的挑戰(zhàn)性非常大，期待2050年EGS發(fā)電和水熱型一樣成功。”中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）教授蔣恕說，“從水熱到干熱、從淺層到深層、從常規(guī)到非常規(guī)，這是世界地?zé)豳Y源開發(fā)利用的趨勢(shì)。”

專家們認(rèn)為，相較于干熱巖、巖漿囊等非常規(guī)地?zé)豳Y源，水熱型地?zé)嵩诮窈笙喈?dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍然是地?zé)峥碧介_發(fā)的主要目標(biāo)?，F(xiàn)階段要加大科技投入，真正落實(shí)好“賽馬”“揭榜掛帥”，對(duì)一些地?zé)崂弥械年P(guān)鍵“卡脖子”問題，如“取熱不取水”“砂巖回灌效率”等集中攻關(guān)。

“用科技實(shí)現(xiàn)綠色能源革命，是雙碳目標(biāo)下我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展給予我們的一次大考。加速推動(dòng)地?zé)衢_發(fā)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新勢(shì)在必行。”一位專家表示。

尋找“最優(yōu)解”，加強(qiáng)地?zé)崤c其他可再生能源的綜合利用

與探尋地?zé)崮芾玫奈磥矸较蛳啾?，解決現(xiàn)實(shí)能源高碳的“痛點(diǎn)”似乎更加緊迫。

對(duì)此，國家能源局以地?zé)峁┡娲济旱囊蠓浅Ｃ鞔_：一方面，以點(diǎn)帶面抓好重點(diǎn)地區(qū)和重點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)環(huán)境約束較高的京津冀及周邊地區(qū)推動(dòng)中深層地?zé)峁┡娲济?；另一方面，在沿長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)，針對(duì)城鎮(zhèn)居民對(duì)供暖的迫切需求，加快推廣熱泵技術(shù)應(yīng)用為主的地?zé)崮芾?，避免大?guī)模選擇燃煤鍋爐和燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)集中供暖，在具備地?zé)峁┡臈l件時(shí)，也盡可能不使用天然氣供暖。

以“多能互補(bǔ)、智能耦合”為特色的“地?zé)?”綠色風(fēng)暴正在各地悄悄形成。

在北京，大興國際機(jī)場(chǎng)把地源熱泵、煙氣余熱回收熱泵，以及污水源熱泵，進(jìn)行了多能耦合，為機(jī)場(chǎng)約250萬平方米區(qū)域提供冬季供暖和夏季供冷。

在江蘇南京，江北新區(qū)江水源熱泵區(qū)域供冷供熱項(xiàng)目，可向江北新區(qū)核心區(qū)的8.75平方千米內(nèi)近1600萬平方米建筑群提供供冷供熱服務(wù)，每年可為新區(qū)節(jié)約用電量1.4億度，相當(dāng)于少燒4.69萬噸標(biāo)煤。

在河北雄安新區(qū)起步區(qū)，規(guī)劃通過“地?zé)?”中深層地?zé)峁┠苣Ｊ綄?shí)現(xiàn)供暖制冷面積1億平方米。

在一些進(jìn)入開發(fā)晚期的老牌油田，已經(jīng)圍繞“油田+熱田”開始地?zé)嵋?guī)劃布局。如勝利油田專門成立了新能源開發(fā)中心，重點(diǎn)在地?zé)峁┡阮I(lǐng)域加快地?zé)豳Y源綜合利用，截至2020年底已實(shí)施地?zé)犴?xiàng)目供暖面積200萬平方米。

顯然，“地?zé)?”的出發(fā)點(diǎn)和著力點(diǎn)就是以地?zé)豳Y源稟賦和分布特征為基礎(chǔ)，因地制宜，加強(qiáng)地?zé)崤c其他可再生能源的互補(bǔ)綜合利用，以實(shí)現(xiàn)較高的能源使用效率。

“大力發(fā)展‘地?zé)?’，是未來新能源和可再生能源的一個(gè)發(fā)展方向。”汪集暘說。

責(zé)編：kevin