——院士專家談“碳達峰、碳中和”視角中的地熱開發(fā)

隨著全國科普日的來臨，有關(guān)“碳達峰、碳中和”科學研討的聲音持續(xù)加強。不久前，中國能源研究會地熱專業(yè)委員會在山東濟南召開學術(shù)會議，邀請中國科學院院士汪集暘，國務院原參事、國家能源局原局長徐錠明等專家學者和科技人員，圍繞“推動地熱能發(fā)展，助力雙碳目標實現(xiàn)”進行交流與研討。

能源“低碳化”，加速發(fā)展地熱是“優(yōu)先選項”

“2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標，為我國能源發(fā)展描繪了新的宏偉藍圖。能源供給側(cè)與消費側(cè)必須加速從‘高碳’向‘低碳’乃至‘無碳’轉(zhuǎn)型?！毙戾V明說，“推動經(jīng)濟社會發(fā)展必須建立在資源高效利用和綠色低碳發(fā)展的基礎之上，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系至關(guān)重要?！?/span>

“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，實施可再生能源替代行動，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。在我國，地熱資源豐富且綠色低碳、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、地熱能、太陽能、風能、核能五大非碳基能源中名副其實的“優(yōu)先選項”。

資料顯示，全球地熱儲量約為煤炭儲量的1.7億倍，可利用量相當于4948萬億噸標準煤。按目前世界年消耗190億噸標準煤計算，能滿足人類數(shù)十萬年的能源需求。

汪集暘介紹，地熱能不僅資源量巨大，而且利用效率也非常高，地熱能發(fā)電的能源利用效率平均可達73%，有的國家和地區(qū)甚至可以達到90%。同時，地熱能對二氧化碳的減排優(yōu)勢非常明顯?！兜責崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》顯示，到2020年，開發(fā)利用地熱能，每年可減排二氧化碳1.7億噸。

“地熱能從高溫到低溫，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%用地熱供暖，地熱能源的產(chǎn)值就可以達到1萬億元甚至更多?！奈濉陂g，地熱產(chǎn)業(yè)的市場潛力非常大?！蓖艏瘯硎?。

河北雄安新區(qū)的地熱熱帶魚養(yǎng)殖大棚。

以中低溫為主，我國地熱能產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強勁

中國地熱資源儲量豐富，約占全球地熱資源的1/6，地熱直接利用量位居全球第一，占全球總量的43%。

其中，我國地熱資源以中、低溫（<150攝氏度）為主，高溫地熱資源僅分布在西藏、云南騰沖和臺灣。從埋藏深度來看，淺層（<200米）地熱資源遍布全國，現(xiàn)每年可利用資源量折合標煤7億噸；中、深層（200米至3000米）地熱資源主要集中在大型沉積盆地區(qū)，資源量折合標煤12500億噸，現(xiàn)每年可利用資源量折合標煤18.7億噸；干熱巖（3000米至10000米）資源量折合標煤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，近年來我國地熱能產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強勁，地熱能行業(yè)標準體系初步建立，地熱資源勘查技術(shù)取得長足進步。目前，我國地熱能開發(fā)利用已經(jīng)呈現(xiàn)多元化發(fā)展的態(tài)勢，中深層地熱供暖規(guī)模化程度加快，淺層地源熱泵應用全方位推進，地熱發(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，地熱能供暖再次被放到了突出位置，并強調(diào)了兩個重點：一是按照“以灌定采、采灌均衡、水熱均衡”的原則，重點推進中深層地熱能供暖和集中利用示范工作；二是積極開發(fā)淺層地熱能供暖，經(jīng)濟高效替代散煤供暖，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)，探尋地熱資源開發(fā)利用新動向

汪集暘等專家表示，地熱能資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，我國淺層地熱能的迅速崛起就得益于地源熱泵技術(shù)的發(fā)展。2017年底，我國地源熱泵應用面積突破5億立方米，截至2019年年底，全國淺層地熱能供暖/制冷面積已達到8.41億平方米，地源熱泵年均增長速度達到27%，帶動了世界地源熱泵的快速發(fā)展。

技術(shù)發(fā)展還推動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)科學院相關(guān)專家介紹，青海共和盆地實現(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)合啟動三方科技攻堅，在共和盆地建設我國首例增強型地熱系統(tǒng)（EGS）示范工程，并實現(xiàn)試驗性發(fā)電。