地熱能利用 能否再現“羊八井式”黃金時(shí)代

中國地熱資源分布圖

近日，有媒體報道，在新疆帕米爾高原發(fā)現了兩處總面積達15平方公里的地熱資源，將滿(mǎn)足當地冬季供暖以及溫泉旅游、溫室大棚等開(kāi)發(fā)，助力經(jīng)濟發(fā)展和民生改善。消息一出，地熱從業(yè)人員再次感到振奮人心。

“中國地熱利用迎來(lái)了發(fā)展的‘第二個(gè)春天’。”日前，記者跟隨中國科協(xié)優(yōu)秀科技人物采訪(fǎng)團來(lái)到西藏，采訪(fǎng)中，這是中國工程院院士多吉說(shuō)的最多的一句話(huà)。

1977年，我國大陸第一臺兆瓦級地熱發(fā)電機組在羊八井成功發(fā)電。“但是，在長(cháng)達三十多年的時(shí)間里，中國地熱界中唯一能‘拿出手’的項目也只有羊八井。”曾在羊八井工作30多年的多吉說(shuō)。

今年初，《地熱能開(kāi)發(fā)利用“十三五”規劃》發(fā)布，中國地熱正迎來(lái)千載難逢的歷史機遇。然而，與此同時(shí)，地熱行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰也不容小覷。如何搶抓機遇，讓地熱在清潔能源發(fā)展中大有可為?

地熱利用排名從第八到十八

地熱具有巨大的發(fā)電潛力，如果用一句話(huà)形容我國地熱能的利用史，那就是“曾經(jīng)很闊”。

8月14日，多吉對科技日報記者介紹說(shuō)，上世紀七八十年代，我國地熱利用跟國際水平是同步的，技術(shù)上不分上下，發(fā)電裝機容量世界排名第八位，低溫70攝氏度能夠發(fā)電，即使是在海拔4000多米，溫度、熱頻度不高的情況下都能發(fā)電，這在國際上都是沒(méi)有先例的。

這其中，羊八井地熱發(fā)電站可謂杰出代表，在國際上享有盛譽(yù)。

“然而，由于開(kāi)發(fā)利用中的科研投入不夠，地熱利用技術(shù)發(fā)展失衡，逐漸落后于其他國家，特別是資源勘探、高溫地熱井鉆井等核心技術(shù)。”多吉說(shuō)，目前，美國地熱發(fā)電裝機容量超過(guò)了3000兆瓦，菲律賓接近2000兆瓦。2014年底，我國地熱發(fā)電總裝機容量為27.28兆瓦，目前全球使用地熱發(fā)電的國家有24個(gè)，我國排在第18位。

當前，我國化石能源，油氣對外依存度越來(lái)越高，未來(lái)替代能源的技術(shù)儲備非常緊迫，因此，多吉認為，地熱能利用需要趕緊跟上去。

大力發(fā)展地熱 可有效緩解霧霾

從2013年至今，每年冬天，霧霾鎖城已成為中國中東部地區常見(jiàn)的“景觀(guān)”。破除霧霾，減少鍋爐、煤化石能源消耗是唯一途徑。

由此，長(cháng)期不被人重視的地熱能，其作為蘊涵著(zhù)巨大能量的一種可再生清潔能源，在中國亟須驅散霧霾之際，終于走向臺前。

此前，有專(zhuān)家也表示，雖然全球化石能源供應并不緊張，但以化石能源為主的結構終將難以為繼，當前全球正處于化石能源向新能源的過(guò)渡期。

“地熱能有著(zhù)太陽(yáng)能等無(wú)法替代的優(yōu)勢和特點(diǎn)，因此發(fā)展前景十分廣闊。”多吉說(shuō)。

的確，《地熱能開(kāi)發(fā)利用“十三五”規劃》顯示，“十三五”時(shí)期，我國將新增地熱能供暖(制冷)面積11億平方米。到2020年，地熱供暖(制冷)面積累計達到16億平方米，地熱發(fā)電裝機容量約530兆瓦。2020年地熱能年利用量7000萬(wàn)噸標準煤，其中京津冀地區達到約2000萬(wàn)噸標準煤。

“目前，京津冀地區地熱能利用量約7000噸標準煤，到2030年，地熱利用將占能源消耗的10%。”多吉說(shuō)，再加上其他清潔能源的配合，彼時(shí)由鍋爐、煤等化石能源形成的霧霾現象將大大緩解。

其實(shí)，不只是京津冀地區，多吉透露，正在規劃的雄安新區都在論證用地熱資源供暖，以減少對煤氣等化石能源的使用。

地熱利用不會(huì )重蹈風(fēng)電覆轍

同樣是清潔能源，長(cháng)久以來(lái)，人們總是將地熱能與風(fēng)能、太陽(yáng)能相提并論，也為其未得到同等的重視而嘆息。

中國工程院院士、中石化副總經(jīng)理曹耀峰曾表示，國家“十一五”規劃中列入了風(fēng)能、太陽(yáng)能規劃目標，十年來(lái)，風(fēng)能裝機容量從2005年的126萬(wàn)千瓦增長(cháng)到2015年的12934萬(wàn)千瓦，增長(cháng)了103倍;太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機容量從2005年的7萬(wàn)千瓦增長(cháng)到2015年的4418萬(wàn)千瓦，增長(cháng)了635倍。

“今年國家專(zhuān)門(mén)編制了《中國“十三五”地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》，從風(fēng)能和太陽(yáng)能10年來(lái)的發(fā)展速度不難看出，地熱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景將不可限量。”曹耀峰說(shuō)。

然而，面對當前嚴重的棄風(fēng)、棄水問(wèn)題，不少人內心也很憂(yōu)慮，地熱能會(huì )不會(huì )也面臨同樣的境遇?

“地熱利用不會(huì )出現這個(gè)問(wèn)題，棄風(fēng)、棄水的原因在于其不穩定，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。一年四季8000多個(gè)小時(shí)除機器檢修外都可以運行，能夠連續發(fā)電達到80%，但是風(fēng)能、太陽(yáng)能等會(huì )受到季節、晝夜、小時(shí)變化的影響，利用起來(lái)有很多技術(shù)瓶頸。”多吉說(shuō)。

多吉表示，地熱能具有儲量大、分布廣、穩定安全等特點(diǎn)。據國土資源部中國地質(zhì)調查局2015年調查評價(jià)結果顯示，全國336個(gè)地級以上城市淺層地熱能，年可開(kāi)采資源量折合7億噸標準煤;全國水熱型地熱年可開(kāi)采資源量折合19億噸標準煤;干熱巖資源量折合856萬(wàn)億噸標準煤。安全方面，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。

“再就是隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，地熱能利用時(shí)，可采用熱管技術(shù)，可以做到只取熱，不取水，也就是說(shuō)先打井，把地下的熱通過(guò)如水、油、超導等介質(zhì)傳出來(lái)，這就不存在水位下降、地下水源污染等問(wèn)題。”多吉強調。

真正發(fā)展尚需國家“撐腰”

“盡管如此，地熱能要真正發(fā)展還需要國家加大關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)投入，人才的培養等。”多吉說(shuō)，雖然我國供暖地熱能利用全球第一，但很多核心技術(shù)，如物探、化探、地質(zhì)勘探設備以及發(fā)電技術(shù)與國外相比差距較大，基礎研究也是相對滯后，這都需要國家強有力的支持。

多吉介紹，在這方面，美國發(fā)展地熱有環(huán)境保護、前期風(fēng)險投入等，而我國，以羊八井為例，其發(fā)電系統設定年限是30年，但由于沒(méi)有資金投入，到現在系統都沒(méi)有更新。再就是維護成本，現在運行維護人員是一百多人，如果技術(shù)跟進(jìn)，自動(dòng)化程度提高，只用7—8個(gè)人就可以了。

“發(fā)展地熱前期需要國家投入，引導市場(chǎng)、拉動(dòng)市場(chǎng)。像走路一樣，國家財政需要探路，發(fā)現比較穩定的路之后，企業(yè)再跟進(jìn)。核心的、公益性的投入需要國家去做。”多吉說(shuō)。

的確，在中國能源研究會(huì )地熱專(zhuān)業(yè)委員會(huì )主任鄭克棪看來(lái)，由于受地質(zhì)條件復雜性的影響，我國地熱資源勘察具有一定風(fēng)險，民營(yíng)企業(yè)確實(shí)難以承受全部風(fēng)險。如果國土資源部等政府部門(mén)能設立風(fēng)險基金，為某些先驅項目“撐腰”，則能極大程度地推動(dòng)中國地熱能的發(fā)展。

再就是技術(shù)人才，鄭克棪指出，我國應當注重培養地熱專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。“從近年來(lái)地熱能行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢來(lái)看，地熱專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才相當缺乏——尤其是地熱資源勘探方面，這已成為業(yè)內普遍面臨的難題。”

題圖為西藏羊八井地熱電站

(本文圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ))