以技术创新推进地热资源利用

 

地热能是一种来自地球内部的能量,具有强大的生命力。据估算,储存于地球内部的热量约为全球煤炭储量的1.7亿倍,每年从地球内部经地表散失的热量相当于1000亿桶石油的热当量。目前,我国地热开发利用量约为5亿立方米,并以每年10%的速度增长,但地热能在整个能源结构中所占比例还很小、不足0.5%。如果进行合理的开发利用,将具有很大的经济效益。

近日,在一次地源热泵的会议上,记者有幸见到中科院院士汪集暘并采访了他。在谈到目前我国地热资源利用的现状时,汪集暘认为:“应该建立国家级研发平台来提高创新能力,并加强技术研究开发、实施示范工程,制订优惠扶持政策,以推动地热发电产业化。”

现状与优势

汪集暘说:“地热能是一种清洁、环境友好的可再生能源,在全球二氧化碳减排中可起很大作用。”在新能源和可再生能源大家族中,地热是一种具有现实意义并具有竞争力的新能源,其能源利用系数最高,高达73%。

“高温地热发电的二氧化碳排放量约为120克/千瓦时。与传统的锅炉供暖相比,利用热泵供暖其二氧化碳排量至少可减少50%,而如果热泵所需电力来自可再生能源,则二氧化碳减排量可达100%。”

“目前全球地热直接利用已实现二氧化碳减排1.5亿吨/年。”汪集暘说,“在世界范围内,用地热供暖及生活热水来替代化石能源具有巨大的潜力。用地热代替燃煤锅炉供暖将大大减少污染,改善空气质量,提高人民生活水平。”

困难与问题

对地热能开发,汪集暘进行了长期的调研和研究,他认为当前我国地热能开发利用中存在几个主要问题需要解决。

一是地热利用技术发展严重失衡。20年来,地热发电停滞不前,发展规模和水平已远远落后于地热直接利用。以往过多关注高温地热发电,但由于地处偏远、远离负荷中心,开发利用难度较大,使得地热发电水平远远落后于世界先进国家。地热直接利用虽然发展较好,但也存在资源利用率较低的问题,没有形成资源梯级开发综合利用的模式。

二是全国地热资源勘查评价程度低。他说,目前全国地热资源虽然经几轮评价,但基数仍然不清,特别是大型含油气沉积盆地中的地热资源量尚未得到进一步评价。勘查评价滞后于开发利用,直接影响到地热产业的发展。

三是地热利用关键技术尚待突破。我国地热利用技术尤其是地热发电技术没有形成积累,与世界先进水平差距较大。我国目前相关技术研究开发尚处于空白,基础科学问题的研究也尚未开展。

四是地热产业缺乏扶持政策。我国因长期忽视地热能在可再生能源中的作用,对其竞争力认识不足,导致地热产业在政策上支持力度偏弱,社会各界对地热的认知度不高。总体上看,地热供暖及地源热泵产业虽然已得到国家政策扶持,但力度还不够。而地热发电产业急需国家支持,《可再生能源法》虽然起了重要的指导作用,但并没有明确的地热发电项目的优惠扶持政策。

五是人力资源缺乏、研究力量薄弱。上世纪70至90年代,我国呈现地热开发热潮,培养了一批地热能研究开发骨干。但近30年人才资源缺乏,研究力量薄弱。整个科研队伍规模远远落后于风能、太阳能等可再生能源领域的研究队伍。

对策与建议

针对当前存在的问题,汪集暘院士提出了他的对策与建议:要建立国家级研发平台,提高创新能力。他认为,应该成立“国家地热能源研发中心”,整合全国优势力量,加强人才的引进和培养,突破关键技术,强化对国家战略任务、重点工程技术的支撑和保障,提高地热能科技自主创新力和核心竞争力。

要加大支持力度,摸清资源家底。汪集暘建议启动资源调查项目,科学规划,重点部署,开展宜于发电的地热资源的调查研究;进行全国地热资源评价和区划,确定我国具有经济开发价值的重点地域,特别是针对油气田区。

技术的研发尤为重要。他提议,应加强技术研究开发,实施示范工程。针对我国技术积累少、与国际差距较大的现状,应重点解决地热能开发过程中的关键科学技术问题,应以国家财政扶持和企业投入结合的方式,实施中低温地热发电示范工程。

汪集暘认为,国家应制订优惠扶持政策,推动地热发电产业化。在《可再生能源法》框架下,制定一系列配套的法规政策和优惠扶持政策,参照太阳能、风力、生物质能发电国家补贴的方式,对地热能发电实行激励机制,以保证我国地热发电的可持续发展。