汪集旸：在地熱發(fā)電上，我們30年徘徊不前

“地熱是新能源中最為現實(shí)并最具競爭力的能源之一?！痹诮张e行的2010能源論壇上，中國科學(xué)院院士汪集旸指出，長(cháng)期以來(lái)，我國沒(méi)有把地熱的位置擺到應有的地位，對地熱能的開(kāi)發(fā)利用并未受到足夠重視，“在風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能等能源形式快速發(fā)展的今天，地熱僅僅只是新能源家族當中的一個(gè)小兄弟，應該受到更多的關(guān)注和重視?！?/p>

最為現實(shí)并最具競爭力的能源之一

據汪集旸院士介紹，我國是一個(gè)以中低溫地熱資源為主的國家，地熱能源蘊藏豐富，僅中東部沉積盆地中就探明地下熱水資源491.7億立方米，它們蘊涵的能量相當于18.54億噸標準煤。

“相對于風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源，地熱是唯一不受天氣、季節變化影響的可再生能源?！蓖艏瘯D院士說(shuō)，“地熱最大的優(yōu)勢在于其穩定性、連續性和利用率高?！?/p>

長(cháng)期從事地熱勘察，礦產(chǎn)資源調查等工作的首位藏族中國工程院院士多吉同時(shí)指出，地熱資源具有安全、穩定、不受季節和晝夜變化的影響、清潔、低碳、可再生等等優(yōu)勢。

在地熱的諸多優(yōu)勢中，多吉特別強調了地熱能利用的安全性?！鞍踩菙[在第一位的?！倍嗉f(shuō)，“核電存在核泄漏風(fēng)險，水電存在引發(fā)地震的爭論和不可避免的環(huán)境問(wèn)題，而地熱則不存在這些問(wèn)題?！?/p>

據介紹，目前對地熱能的利用方式有三種：蒸汽發(fā)電、直接利用中低溫流體以及地源熱泵。目前我國對地熱非電直接開(kāi)發(fā)利用已居世界首位。

汪集旸同時(shí)介紹說(shuō)，目前正在蓬勃發(fā)展中的熱泵技術(shù)已經(jīng)實(shí)現了“三聯(lián)供”，即用常溫地下水冬季供暖，夏季制冷，四季供應生活用熱水。熱泵技術(shù)是目前可最大限度減少二氧化碳減排量的單項技術(shù)，相比較常規供熱，可減排二氧化碳6％。北京市在2000~2005年期間的熱泵供暖面積已達400萬(wàn)平方米，2008 年北京奧運會(huì )新聞中心也選用了“三聯(lián)供”熱泵技術(shù)。

“地熱是新能源中最為現實(shí)并最具競爭力的能源之一?！蓖艏瘯D說(shuō)，據估算，全球地熱可采資源量相當大，已超過(guò)全球一次能源的年消耗量。

“地熱具有巨大的發(fā)電潛力，預計到2050年地熱發(fā)電裝機容量有望達到70GW，若采用新的技術(shù)，則裝機容量可以翻一番，屆時(shí)地熱發(fā)電可以提供全球8.3%的電力供應?！蓖艏瘯D說(shuō)。

據汪集旸介紹，增強地熱系統技術(shù)目前雖仍處于試驗環(huán)節，但一旦成功并廣泛加以應用，則其開(kāi)發(fā)潛力無(wú)比巨大。若用地熱發(fā)電替代燃煤發(fā)電，至2050年將可每年減少二氧化碳排放10億噸，若替代天然氣發(fā)電則可每年減少5億噸。

地熱發(fā)展存在四大問(wèn)題

盡管地熱具有不可替代的優(yōu)勢，但相對于迅速發(fā)展的風(fēng)能、太陽(yáng)能，地熱的開(kāi)發(fā)利用常常受到冷遇。

對此，汪集旸指出，我國地熱發(fā)展存在四大問(wèn)題。

第一，地熱利用技術(shù)發(fā)展嚴重失衡?！氨M管我國地熱中低溫利用技術(shù)已經(jīng)達到了國際領(lǐng)先水平，但高溫利用與國際相比還有一定差距?！蓖艏瘯D指出，“在地熱發(fā)電上，我們30年徘徊不前?！?/p>

所謂的高溫地熱就是150攝氏度以上的地熱資源，90~150攝氏度是中溫地熱，90度以下是低溫地熱。我國大部分地熱資源屬中低溫地熱，高溫地熱主要集中在西藏羊八井和云南西部騰沖等地。

第二，我國地熱勘察程度較低。據了解，至今中國尚未開(kāi)展對地熱資源的摸底調查。

盡管我國對地熱非電直接開(kāi)發(fā)利用已居世界首位，但地熱發(fā)電裝機容量卻排名全球16位。全球已有24個(gè)國家建有地熱電站，其裝機總容量和年發(fā)電分別為10715兆瓦和612兆瓦。而我國僅為25兆瓦。

據汪集旸預測，我國的地熱能源總量將是一個(gè)巨大的數字，“在新能源家族中，地熱不是小兄弟，應該從現在的排行末位上升至第三或者第四?！?/p>

第三，地熱利用的關(guān)鍵技術(shù)尚未掌握。汪集旸強調：“高溫的發(fā)電技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟了，中低溫的發(fā)電技術(shù)則還需要投入?！?/p>

“一個(gè)典型的案例是：美國聯(lián)合技術(shù)公司（UTC）掌握全球地熱中低溫利用的先進(jìn)技術(shù)，我國的油田與他們進(jìn)行技術(shù)合作，但最終還必須依賴(lài)美國人，甚至連掉了螺絲釘都得打電話(huà)讓美國方面來(lái)人解決，一年要價(jià)20萬(wàn)美金?！蓖艏瘯D說(shuō)，“我們一定要走自力更生的道路?！?/p>

第四，人力資源匱乏。目前我國地熱人才面臨青黃不接的困境。對此，汪集旸認為，我國應著(zhù)重培養高層次、復合型的地熱人才?！芭囵B既懂地面技術(shù)、又懂地下勘探的復合型的人才，這才是我們的目標?！蓖艏瘯D說(shuō)，“我們可以從組織培訓班做起，同時(shí)加強本科教育?！?/p>

羊八井樣本

中國第一大地熱發(fā)電站西藏羊八井地熱電站是中國地熱發(fā)電的典型。

據多吉介紹，西藏地熱資源豐富，地熱儲量居全國首位，已發(fā)現的地熱點(diǎn)有700余個(gè)，主要分布在青藏鐵路沿線(xiàn)、西藏南部和西部地區，其中高溫地熱資源超過(guò)二分之一，發(fā)電潛力預計為3000兆瓦。

羊八井地熱電站已累計發(fā)電接近25億千瓦時(shí)，每年發(fā)電達到1.4億多度。而目前羊八井地熱電站已開(kāi)發(fā)的主要是淺層資源，而儲藏于地表1400米以下的“大儲量、高品質(zhì)”的地熱資源尚未開(kāi)發(fā)，這部分深層地熱的總裝機容量保守估計至少為3萬(wàn)千瓦。

據介紹，羊八井地熱田鉆井深度超過(guò)1000米的四個(gè)井中，ZK4001井是目前我國產(chǎn)量最高、井口溫度最高、且發(fā)電潛力超過(guò)1萬(wàn)千瓦的一口地熱井。而單井發(fā)電潛力達到1萬(wàn)千瓦以上的地熱井，在全球范圍并不多見(jiàn)。

多吉介紹說(shuō)，現在羊八井的熱力發(fā)電系統可利用150度到170度左右的地熱資源，而ZK4001井口溫度高達200度左右，必須降溫降壓才能發(fā)電?！斑@么好的井，接上這樣的發(fā)電系統、且裝機容量非常小，這無(wú)疑是非常巨大的浪費?！倍嗉粺o(wú)心痛地告訴記者，“羊八井的地熱資源是天然的大鍋爐，我們現在利用的僅僅是淺層的資源，真正的優(yōu)質(zhì)資源還沒(méi)有利用起來(lái)。下一步如何進(jìn)行科學(xué)利用，還得進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)?！?/p>

“我建議國家設立專(zhuān)項資金支持，開(kāi)展地熱資源勘察，摸清地熱資源潛力，開(kāi)展地熱地質(zhì)基礎研究，地熱應用基礎研究，盡快實(shí)現科技創(chuàng )新突破，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化建設，如地熱成井工藝、熱儲工程測試、資源評價(jià)、發(fā)電熱力系統防結垢、回灌、防腐蝕等關(guān)鍵技術(shù)?！倍嗉f(shuō)。

多吉同時(shí)建議在西藏建立高溫地熱開(kāi)發(fā)利用的示范基地，利用高溫地熱發(fā)電，如利用羊八井深部高溫地熱資源，以此帶動(dòng)云南、福建、海南、臺灣等地區的高溫地熱開(kāi)發(fā)利用。

對此，汪集旸院士也指出，《可再生能源法》對地熱能明確認定屬可再生新型能源，其開(kāi)發(fā)利用應得到國家政策的優(yōu)惠和保護，與其他可再生能源相比，地熱發(fā)電的利用效率達72%，增加地熱發(fā)電的裝機容量，既能實(shí)現節能減排和保護環(huán)境的目標，又能改善人民生活水平，促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展，建議參照其他可再生能源發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)補貼，制定地熱發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)補貼政策。

“地熱產(chǎn)業(yè)缺乏扶持政策，風(fēng)電要求特殊的電價(jià)，太陽(yáng)能要求特殊的電價(jià)，我想地熱也是一樣的，沒(méi)有扶持是上不去的?！蓖艏瘯D說(shuō)，“我們迫切希望盡快建立國家級平臺，進(jìn)行大力的扶持，加強技術(shù)研發(fā)工作，實(shí)施示范工程，制定優(yōu)惠政策推動(dòng)地熱的發(fā)展?！?/p>