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地大熱能:如何完善我國地熱能資源開發(fā)利用
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2024-08-28 10:38:40瀏覽次數(shù):570
地熱能是蘊藏在地球內(nèi)部巨大的自然資源,已成為21世紀能源發(fā)展中不可忽視的可再生能源之也是可再生能源中最現(xiàn)實和最具競爭力的資源之一 。地熱資源按溫度分級,分為高溫地熱資源(溫度≥150°C )、中溫地熱資源(溫度<150°C且≥ 90°C)、低溫地熱資源(溫度 <90°C)三級。在地以下一定深度范圍內(nèi)的淺層地熱能也是地熱資源的組成部分。
地熱資源儲量大,分布廣,發(fā)展前景廣闊,市場潛力巨大。開發(fā)利用地熱資源對構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會、保障國家能源安全、改善我國現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)、促進國家節(jié)能減排戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)具有重要意義。
1 我國地熱資源開發(fā)利用現(xiàn)狀
我國開發(fā)利用地熱已有兩千多年的悠久歷史, 是世界上利用地熱較早的國家之一。目前全國已開發(fā)利用溫泉約 700處,地熱田259處,地熱開采井約1 800余眼,年開采量約 3.68億立方米。我國的地熱主要用于供暖、發(fā)電、醫(yī)療保健、溫泉洗浴、水產(chǎn)養(yǎng)殖、溫室種植等方面。其中,洗浴和療養(yǎng)占47.55%,供暖占30.77%,其他占21.68%。截止到2009年底 ,全國31個省市區(qū)應(yīng)用淺層地溫能供暖制冷的建筑項 目2 236個,建筑面積近9 800萬平方米,80%的項 目集 中在北京、天津、河北、遼寧、河南、山東等地區(qū)。北京約有 2 000萬平方米的建筑利用淺層地溫能供暖制冷,沈陽已超過4 300萬平方米 。
我國地熱發(fā)電僅有西藏羊八井地熱電廠在運行,8臺機組總裝機容量 24.18兆瓦,2009年發(fā)電量 1.4195 X 10 kW ·h,占非水電可再生能源發(fā)電量的0.4%,此排名世界第 18位 J。 2009年我國開發(fā)利用的地熱能替代了404萬噸標準煤,占2009年可再生能源利用總量的1.6%, 由此減少了 1 030.5萬噸CO2的排放 。
2 我國地熱資源開發(fā)利用潛力
我國地熱資源開發(fā)利用潛力巨大,前景廣闊,大力推進地熱資源勘查開發(fā),提高地熱資源利用效率,對于國家調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、緩解能源需求壓力 、應(yīng)對氣候變化等均具有重要作用。2009~2011年,國土資源部在系統(tǒng)收集中國基礎(chǔ)地質(zhì)、地熱地質(zhì)、水文地質(zhì) 、城市地質(zhì)、石油地質(zhì)等已有資料的基礎(chǔ)上,對地熱資源潛力進行了重新評價。
這一最新評價顯示,我國淺層地溫能資源量相當于 95億噸標準煤,每年淺層地溫能可利用資源量相當于3.5億噸標準煤。如全部有效開發(fā)利用則每年可節(jié)約標準煤 2.5億噸,減少二氧化碳排放 5億噸;全國沉積盆地地熱資源儲量折合標準煤 8 530億噸;每年可利用的常規(guī)地熱資源總量相當于6.4億噸標準煤,每年可減少CO2排放 13億噸。中國大陸 3 000~10 000m深處干熱巖資源總計相當于860萬億噸標準煤,是中國目前年度能源消耗總量的 26萬倍 。
3 地熱能開發(fā)利用存在的問題
地熱資源勘查評價工作薄弱,全國大部分地區(qū)尚未開展系統(tǒng)全面的地熱資源勘查評價工作。淺層地溫能的勘查評價起步更晚,絕大部分城市的勘查評價工作尚未完成。全國地熱資源總量是個粗估的概數(shù),沒有一個公認的、科學(xué)嚴謹?shù)慕y(tǒng)一數(shù)據(jù)。
3.2 地熱資源開發(fā)程度低,利用效率差,浪費現(xiàn)象嚴重
我國地熱資源豐富,開采潛力巨大,但是目前勘查開發(fā)與研究投入還較低,地熱能開發(fā)的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化程度也不高。目前,我國地熱資源開發(fā)利用較好的地區(qū)不多,開發(fā)的地熱種類僅限于溫泉、高溫地熱等方面,淺層地溫能開發(fā)利用剛剛起步,干熱巖資源基本沒有開發(fā),也沒有進行研究。我國的地熱資源發(fā)電水平不但落后于發(fā)達國家,而且已經(jīng)遠遠落后于起步較晚的菲律賓、印尼等發(fā)展中國家。高溫地熱發(fā)電近二十年來發(fā)展緩慢,沒有新增裝機容量。
我國已開發(fā)的相當一部分天然溫泉水沒有被充分利用,井采地熱水回收率低 ,利用方式單一,棄水量大、浪費的溫度熱能高。在一些采取直供、直排供暖方式的單位,其熱能利用率僅為 20% ~30%,嚴重浪費了地熱資源。
3.3 地熱資源開發(fā)利用缺乏統(tǒng)籌管理機制和統(tǒng)一科學(xué)的規(guī)劃體系
全國及絕大部分地方的地熱資源統(tǒng)一監(jiān)管機構(gòu)不健全,監(jiān)管體制不順,管理手段落后,管理自動化和信息化程度低。一些地方對地熱屬于礦產(chǎn)資源的基本屬性認識不清,把握不準,把地熱簡單等同于一般的水資源進行管理,重復(fù)發(fā)證,過量開采,只抽不灌。全國地熱資源勘查開發(fā)規(guī)劃體系尚未完全建立,少數(shù)地方政府已經(jīng)編制實施的地熱資源開發(fā)利用規(guī)劃實施效果也不理想。
3.4 地熱資源開發(fā)利用技術(shù)支撐體系不完善
我國地域?qū)拸V,氣候差異大,地質(zhì)條件復(fù)雜,地熱和淺層地溫能的開發(fā)利用環(huán)境多樣。不同氣候條件下地熱和淺層地溫能開發(fā)利用適宜性,不同地質(zhì)條件下地熱和淺層地溫能開發(fā)利用方式,巖土體熱物性參數(shù)測試技術(shù)標準,地熱和淺層地溫能開發(fā)利用環(huán)境響應(yīng),地熱和淺層地溫能開采回灌技術(shù)等方面尚缺乏系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)理論體系支撐。
3.5 地熱能開發(fā)監(jiān)測體系建設(shè)滯后
地熱開發(fā)利用不當會改變地下熱平衡,影響地下水水質(zhì)和微生物環(huán)境,甚至造成地面沉降和地面變形等地質(zhì)災(zāi)害。目前,只有北京等少數(shù)城市實施了地溫長期監(jiān)測,全國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中還沒有針對地熱開發(fā)利用的監(jiān)測點。
3.6 政策及激勵措施力度不夠
地熱能開發(fā)利用初期投資巨大,資金回收期漫長,在現(xiàn)行市場規(guī)則下缺乏競爭力,需要政策扶持和激勵。目前,國家支持地熱可再生能源發(fā)展的政策體系還不夠完整,經(jīng)濟激勵力度弱,沒有形成支持地熱可再生能源持續(xù)發(fā)展的長效機制。
4 開發(fā)利用建議
4.1 開發(fā)利用方向及其布局建議
西藏自治區(qū)、云南的騰沖瑞麗、廣東等高溫地熱資源豐富的地區(qū),特別是電力短缺的西藏地區(qū),應(yīng)大力發(fā)展地熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)。吉林省、遼寧省、黑龍江省以及內(nèi)蒙古自治區(qū)東部,冬季漫長氣候嚴寒,春、秋季時間短,冬季和早春寒潮多。地熱和淺層地溫能開發(fā)利用方向應(yīng)主要為冬季供暖,也可以適當用于溫泉洗浴、醫(yī)療保健和溫室種植。北京市、天津市、河北省、山西省、山東省、內(nèi)蒙古中西部地區(qū)、陜西省、寧夏回族 自治區(qū)、青海省、甘肅省、河南省、新疆維吾爾族 自治區(qū)四季分明,降水偏少,夏季炎熱多雨,冬季寒冷干燥,春、秋短促。地熱和淺層地溫能開發(fā)利用方向應(yīng)主要為夏季制冷、冬季供暖。此外,還可用于溫泉洗浴和醫(yī)療保健。湖北省、上海市、江蘇省、浙江省 、安徽省冬季氣溫較低,夏季高溫高濕,冬夏季交替顯著。地熱和淺層地溫能開發(fā)利用方向應(yīng)主要為夏季制冷,也可適當用于冬季供暖。此外,還可用于溫泉洗浴和醫(yī)療保健。福建省、江西省、湖南省、廣東省 、廣西壯族 自治區(qū)、海南省、云南省、貴州省 、四川省、重慶市夏季長,溫高暑熱,無霜期長。地熱和淺層地溫能開發(fā)利用方向應(yīng)主要發(fā)展溫泉洗浴、醫(yī)療保健和夏季制冷項目。國外成熟的干熱巖調(diào)查技術(shù)表明,高熱流區(qū)均處于板塊構(gòu)造帶或構(gòu)造活動帶,這些區(qū)域是干熱巖賦存的集中區(qū)。在我國,滇藏、東南沿海、京津冀、環(huán)渤海等地區(qū)具備這樣的條件,應(yīng)適時進行干熱巖的勘查開發(fā)試驗與示范。
4.2 地熱能開發(fā)利用示范工作建議
根據(jù)中國氣候分區(qū),選擇不同地質(zhì)環(huán)境條件、不同規(guī)模的城市,建設(shè)淺層地溫能開發(fā)利用示范工程、示范研究基地,總結(jié)研究不同氣候和地質(zhì)條件下淺層地溫能合理開發(fā)利用的方式方法和經(jīng)驗,形成可推廣的開發(fā)利用模式。采用多方合作形式建設(shè)地熱開發(fā)利用示范工程。以青藏鐵路沿線為重點,建設(shè)高溫地熱發(fā)電和梯級利用示范工程;以華北平原、關(guān)中盆地等典型沉積盆地傳導(dǎo)型地熱田和對流型地熱田為重點,建立地熱資源集約化開發(fā)利用示范工程,通過梯級綜合利用及循環(huán)利用工藝示范與研究,總結(jié)我國不同地區(qū)中低溫地熱資源集約化綜合利用模式,提出我國地熱資源開發(fā)利用集約化目標及方向。在環(huán)渤海實施干熱巖勘查與開發(fā)示范研究項目。開展滇藏 、東南沿海等地區(qū)的干熱巖勘查與開發(fā)示范研究。
4.3 地熱能勘查開發(fā)科學(xué)技術(shù)研究工作建議
開展高溫地熱資源形成機理與發(fā)電技術(shù)體系、地熱資源集約化開發(fā)利用技術(shù) 、地熱和淺層地溫能勘查評價技術(shù)體系、沉積盆地型熱儲回灌技術(shù) 、干熱巖科學(xué)鉆探與開發(fā)利用技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和推廣應(yīng)用。
4.4 地熱能開發(fā)利用監(jiān)測工作建議
依托全國地下水監(jiān)測網(wǎng),按照中央、地方、企業(yè)分工負責、相互配合的工作方式,建立全國地熱監(jiān)測網(wǎng),對地熱開發(fā)及其引起的水位、水溫、水質(zhì)變化及環(huán)境影響進行監(jiān)測,保障地熱資源的可持續(xù)開發(fā)與利用。全國地熱監(jiān)測網(wǎng)包括控制性的國家級大地熱流值和地溫監(jiān)測網(wǎng)(基準網(wǎng))、淺層地溫能開發(fā)利用規(guī)模較大的城市和重要地熱田的省級監(jiān)測網(wǎng)、重要地熱資源開發(fā)利用工程監(jiān)測網(wǎng)。
4.5 地熱能資源保護工作建議
建立地熱管理法規(guī)制度政策體系。建立重點城市淺層地溫能開發(fā)利用數(shù)據(jù)信息系統(tǒng);形成較完善的地熱開發(fā)利用技術(shù)支撐體系;建立地熱開發(fā)利用水平考核 、能效考核與獎勵體系;對著名溫泉和地熱景觀,編制保護與利用方案,劃定保護區(qū);建立較完善的全國地熱數(shù)據(jù)庫管理及應(yīng)用系統(tǒng)。重要溫泉和地熱景觀得到有效保護。
4.6 支持政策和激勵機制的建議
制定地熱勘查開發(fā)的稅費減免、低息貸款和優(yōu)惠用地政策。建立地熱勘查開發(fā)風險基金,促進地熱開發(fā)上規(guī)模 、上水平、大發(fā)展。風險基金來源從地熱資源補償費中每年提取 10%構(gòu)成。構(gòu)建多渠道節(jié)能融資機制。各類金融機構(gòu)要切實加大對地熱和淺層地溫能開發(fā)利用項目的支持力度,鼓勵設(shè)立專門的貸款業(yè)務(wù)。推動和引導(dǎo)社會各方面加強對地熱和淺層地溫能的資金投入。鼓勵企業(yè)通過市場直接融資,以及爭取國際金融組織、外國政府貸款,加大企業(yè)地熱和淺層地溫能開發(fā)利用技術(shù)設(shè)備的研發(fā)和改造升級。
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