“按现在国内的能源消耗量,够用26万年。”中国科学院广州能源研究所副研究员龚宇烈,在提及不久前由国土资源部所发布的一项干热岩资源总量数据时,显得十分兴奋。
地热能是一种具有广泛潜力且具有清洁、零碳排放属性的资源,在国际上被公认为具有“可持续”意义的能源资源。不过,长期以来,最具开采价值的深层地热发电一直待字闺中,而温泉、地源热泵等对浅层地热能的直接利用虽然越来越多,但是其规范化发展以及地热发电却仍然存在着一些沟沟坎坎。
浅层开发需突破
据中科院地质与地球物理研究所副所长赵平介绍,传统意义上的地热资源可以划分为3大类:热储温度超过150℃的称为高温地热资源,90℃~100℃的称为中温地热资源,低于90℃的称为低温地热资源,一般将温度的下限设定为水温高于当地年平均温度5℃以上。广义上的地热资源还应当包括浅层地热能,为地表以下一定深度范围内(一般为恒温带至200m埋深)温度低于25℃的热能。
我国的地热资源蕴藏量也十分可观,地热资源开发利用的前景广阔。龚宇烈表示,地热能利用分为地热发电和地热直接利用两大领域。长期以来,我国包括洗浴、保健、养殖、采暖等在内的地热直接利用量占据世界首位。与之相比,地热发电却长期徘徊不前。
北京市地热协会秘书长姜再新也认为,发挥地热资源的能源资源属性,开发高温地热资源用于发电,将是地热资源开发利用的终极目标。开发地热资源用于发电,可以优化能源资源结构,为构建“清洁、安全、多能互补”的综合能源体系,促进经济社会可持续发展作出重要贡献。
据姜再新介绍,现阶段,我国地热的开发利用尚主要以沉积盆地型的中低温地热资源为主。仅就华北地区而言,北京地区利用低温地热资源开发温泉休闲产业、种植、养殖业和小规模的补偿市政设施的不足用于供暖,天津则利用中温地热资源承担一定规模的供暖需求。
技术难题需攻克
“根据国际上地热资源开发的经验来看,地热发电在可利用资源储备量、发电成本等方面优于传统化石能源以及风电、光伏等新能源形式,但地热发电涉及的高温地热资源勘查目前还缺乏统一的规划。”姜再新表示,全国范围内的地热资源规划还没有出台,京津等地的地热开发利用发达地区也仅有指导性意见,这显然不利于地热开发利用的发展。
“摸不清家底,对我国地热资源分布规律的掌握以及勘察评价水平较低,势必造成开采的盲目性。”龚宇烈表示,地热资源规划,是建立在对地热资源进行勘察和评价的基础之上的,需要对地热资源的开发规模、地区布局、结构调整、保护与合理利用等进行统筹规划。
此外,在地热能源开发利用的过程中,高温钻探、除垢、回灌等一系列技术工艺难题仍有待进一步突破。据赵平介绍,在中高温地热资源的开发利用方面,井筒和管道防腐阻垢、尾水回灌等问题尚未得到很好的解决,地热发电的装机容量还比较低,发电机组的效率也有待提高。
姜再新说,由于在地热资源的开发和地热发电电价补贴方面缺乏政策扶持,地热发电在短期之内实现产业化仍旧面临诸多难题。随着对开发地热资源重要性认识的提升和开发的需求,加强地热资源勘查评价,加快地热资源开发综合研究与规划,大力开展地热地质勘查、高温地热发电、环境保护、综合利用等方面的基础工作,已成为当前不容忽视的一项紧迫任务。
相关标准需落实
“目前,利用浅层地热资源的地源热泵已经形成了相应的标准,不过随着产业的发展还需要进一步完善。”中国可再生能源学会地源热泵专业组资深专家史来民表示,我国应该进行科学引导,构建统一的地源热泵标准体系,从源头上提高系统的可靠性和节能性。同时在标准和规范上逐步完善。
1995年原地质矿产部发布了《地热资源评价方法》。2010年10月,国土资源部、中国地质调查局和国家标准化管理委员会又发布了新修订的《地热资源地质勘查规范》。该规范明确了地热资源勘查的目的、任务、基本工作内容、勘查工程控制程度、勘查质量要求、地热资源计算与评价、地热流体质量评价、地热能利用的环境评价等基本要求,对指导和推动地热资源勘查工作起到了重要作用。
“将地热能归类为可再生能源是有限制条件的,如果脱离了这些条件盲目开采,地热能将是有限的、难以再生的,这也是我们提倡要科学合理地开发利用地热资源的目的。”据赵平介绍,自1995年以来,天津、北京、河北、内蒙古等省市先后出台了一些地方性的地热管理办法、规定或条例,这些管理制度对推动地热资源的梯级开发和综合利用起到了很好的促进作用,有效禁止超计划开采。
“地热行业的发展需要相应的国家政策、标准以及规范的扶植和引导。”龚宇烈表示,对于目前发展比较成熟的地源热泵、地热供暖行业,已经形成了一定的标准和认证体系。但是在地热发电这块,标准还处于相对空白的状态,
不过,随着未来地热行业的发展,技术水平的提高和成熟之后,有了成果、有了产业,就需要认证和国家标准的支持,未来将会有更多的标准出台。
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