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五大建议 中国地热能发展未来可期

来源: 更新日期:2018-10-10 09:24:41

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大力发展清洁能源是当今时代的主题之一。地热能是蕴藏在地球内部的热能,是一种清洁低碳、分布广泛、资源丰富、安全优质的可再生能源,通常分为浅层地热能、水热型地热能、干热岩型地热能。地热能开发利用具有供能持续稳定、高效循环利用、可再生的特点,可减少温室气体排发,改善生态环境,在未来清洁能源发展中占有重要地位,有望成为能源结构转型的新方向。“十三五”时期,地热能利用增量将占非化石能源增量的1/3。构建地热能全产业链,大力推进地热能开发利用,不仅可以加大清洁能源供应比例,同时还能促进康养、旅游、种养殖等行业的健康和高质量发展。在9月20日召开的天津地热国际研讨会上,中国科学院院士将地热能比喻成地球的“充电宝”。他认为,要将各种形式的能量储存于地下并按需求取出加以利用。

世界地热能开发利用水平逐年提高

世界地热能资源潜力大、分布广泛。国际能源署(IEA)、中国科学院和中国工程院等机构的研究报告显示,世界地热能基础资源总量为1.25×1027焦耳(折合4.27×108亿吨标准煤)。其中,埋深在5000米以浅的地热能基础资源量为1.45×1026焦耳(折合4.95×107亿吨标准煤)。

中低温(25~150℃)地热能源资源分布广泛,高温(>150℃)地热能集中分布在大西洋中脊、红海-东非裂谷、环太平洋、地中海-喜马拉雅地热带。由于所处地理位置和大地构造背景的差异,四大高温地热带沿线国家的地热能资源较为丰富,主要包括冰岛、肯尼亚、美国、日本、菲律宾、印度尼西亚、新西兰、中国、土耳其等。目前,世界上已开发利用的地热田主要分布在高温地热带上。例如,位于大西洋中脊地热带的冰岛克拉夫拉(Krafla)地热田、印度尼西亚卡莫江(Kamojiang)地热田、新西兰怀拉开(Wairakei)地热田、中国羊八井地热田和羊易地热田等。

世界地热能开发利用水平逐年在提高,利用浅层地热能的国家也逐年在增加,从2000年的26个增加至2015年的48个。截至2015年年底,开发利用浅层地热能的地源热泵总装机容量约为5万兆瓦,占世界地热能直接利用总装机容量的71%左右;地源热泵安装台数与2010年相比增长51%。

典型国家的地热发展有益经验

世界主要资源国促进地热能产业可持续发展的许多激励政策和具体做法,对我国推进地热能产业加快发展具有重要的借鉴意义。

一是立法先行,理顺地热能管理体制机制。为了支持地热能产业发展,发达国家普遍通过立法来确立地热能法律属性,明确管理权责主体,理顺政府管理体制机制。

二是政策激励,推进地热能规模化开发利用。发达国家地热能产业发展具有鲜明的政府引导与政策引领特征。美国、德国等国家均出台了包括税收抵免在内的多项税收优惠政策,对地热能开发利用项目给予一定比例的财政补贴。

三是科技创新,推动地热能高效勘探开发利用。世界地热能发展典型国家均重视科技创新,通过加大科研经费投入、设立重大科技研发计划、组织联合研发团队等方式,持续推动地热能勘探开发利用颠覆性技术攻关,助力地热能产业提质增效。

四是国际合作,助力发展中国家地热能较快发展。发展中国家也高度重视地热能产业发展,通过吸引国外资金和先进技术开发利用本国地热能。

中国地热能产业体系已显现雏形

中国地热能资源丰富。在本次天津地热国际研讨会上,自然资源部中国地质调查局副局长王昆表示:“自然资源部中国地质调查局按照国家统一部署,积极推动地热资源勘查开发,先后组织全国60多个单位3000多名技术人员,系统开展了全国地热资源调查,对全国水热型地热能和336个主要城市浅层地热能进行了评价,初步估算了全国3千米~10千米干热岩型地热能基础资源量。”结果显示,我国大陆336个主要城市浅层地热能年可采资源量折合7亿吨标准煤,可实现供暖(制冷)建筑面积320亿平方米,其中黄淮海和长江中下游地区最适合。

作为世界上开发利用地热资源最早的国家之一,我国利用地热能的历史可追溯至先秦时期。20世纪50年代,我国开始规模化利用温泉,相继建立160多家温泉疗养院。20世纪70年代初,我国地热能资源开发利用开始进入温泉洗浴、地热能供暖、地热能发电等多种利用方式阶段。21世纪以来,在政策引导和市场需求推动下,地热能资源开发利用得到较快发展。目前,呈现出浅层地热能利用快速发展、水热型地热能利用持续增长、地热能勘探开发利用装备较快发展的趋势。尤其是在水热型地热能利用方面,以年均10%的速度增长,已连续多年位居世界首位。在地热能勘探开发利用装备方面,也已是地源热泵生产与消费大国,国产成套设备生产水平日益提高,国产设备占据了大部分国内市场。值得注意的是,我们的干热岩型地热能资源勘查开发尚处于起步阶段。干热岩地热能是未来地热能发展的重要领域。王昆表示,“2017年,在青海共和盆地3705米深度钻获236℃的干热岩,实现了我国干热岩勘查的重要突破。接下来,自然资源部中国地质调查局将重点对深部地热能和干热岩勘查开发的关键技术组织科技攻关,发挥公益性、基础性引领作用。”

我们可以看到,随着中国地热能勘探、开发及利用技术持续创新,浅层地热能利用快速发展,水热型地热能利用持续增长,干热岩地热能资源勘查开发开始起步,我国地热能产业体系初步形成。但与此同时,我国地热能发展也存在不充分、不协调的深层次问题,亟待解决。

一是对地热能资源勘查评价和科学研究不充分。我国进行过两次全国性地热能资源评价,仅对少数地热田进行了系统勘查,研究基础薄弱,分省、分盆地资源评价结果精度较低,与发达国家相比存在明显差距。二是对地热能产业发展初期扶持的政策不充分。目前,中央和地方政府出台了一些财政和价格鼓励政策,对加快浅层地热能开发利用及促进北方地区清洁供暖具有积极的引导作用,但政策不完善,执行不到位、不充分。三是地热能产业发展不协调问题依然突出。四是地热能资源管理制度不协调,缺乏具体可落地的管理手段和措施。

我国地热能资源基础雄厚,市场空间广阔,发展趋势良好,是极具发展潜力的朝阳产业。环境效益方面,地热能产业规模发展将对我国调整能源结构、防治环境污染具有十分重要的意义;经济效益方面,地热能产业规模发展将为我国经济增长及经济结构转型升级贡献新动能;社会效益方面,地热能高质量发展将带动装备制造、地质勘查、建筑、现代农业、休闲旅游等上下游产业全面发展,促进就业不断增加。在新时代,如何用好地热能这一“充电宝”,为我国高质量发展注入“能量”,是行业内外一直关注且迫切需要解决的问题。

由自然资源部中国地质调查局、国家能源局新能源和可再生能源司、中国科学院科技战略咨询研究院、国务院发展研究中心资源与环境政策研究所联合编写的《中国地热能发展报告(2018)》曾明确提出推动中国地热能高质量发展的五点对策建议,得到院士等行业专家的一致肯定。

尽快摸清我国地热能资源家底。加大财政投入力度,鼓励各类社会资本积极参与,开展全国地热能资源调查评价。以华北、松辽、江汉、鄂尔多斯、苏北等盆地(平原)为重点,尽快查明水热型地热田的地质条件、热储特征、地热能资源的质量和数量,并对其开采技术经济条件做出评价,为合理开发利用提供依据。加快深部地热能资源探测和开发技术攻关,为干热岩型地热能规模化、商业化开发利用做好准备。

攻关地热能勘探开发利用关键技术。中央财政和地方财政应设立地热能资源调查和科技创新重大专项资金,加大对地热能勘探开发利用核心关键技术研发的投入力度,加强地热能专用设备和特种技术的研发。

先行先试培育地热能高质量发展示范区。一是建立雄安新区地热能区域高效开发利用示范区。二是建设北京城市副中心浅层地热能集群化利用示范区。三是建设共和干热岩型地热勘查和试验性开发工程。四是建设地热能特色小镇示范区。以江苏如东小洋口地区等为示范区,建设以地热能为基础的梯级开发利用的清洁能源高效利用特色小镇。在各地先行先试的同时,要尽快建立进一步改革开放的试错和容错机制,充分调动各方参与改革创新的积极性,大胆探索试点,践行新发展理念,及时总结经验,待条件基本成熟后再在全国推广。

出台优惠政策,支持地热能高质量发展。在地热能产业发展初期,应参照风电、光伏等可再生能源的财政、税收和金融等支持政策,对水热型和干热岩地热能勘探开发利用给予大力支持。将地热能开发利用纳入可再生能源基金补贴范围内,发放绿证配额。

建立完善地热能的管理和监管体制机制。一是做好地热能专项规划。二是完善地热能管理制度。三是建立地热能开发利用考核体系。

近些年,面对国际地热能开发利用热潮和国内对清洁能源的巨大需求,我国地热能开发利用在“政产学研”的共同努力下实现了快速发展,勘查开发利用技术取得了长足进步,中国已经是世界地热能源大国和开发利用大国。随着《北方地区冬季清洁取暖规划》的大力推进和煤改地热能等资源利用的有序展开,必将带动和引领我国地热能开发利用进入快车道,成为应对气侯变化,打赢蓝天保卫战,优化能源结构的重要力量,为高质量绿色发展和生态文明建设做出重要贡献。