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绿色观察|供热系列之二——地热能发展现状、

2018-12-11 18:03admin中国电力时空网
绿色观察|供热系列之二——地热能发展现状、

据统计,2017年我国能源消费总量约为44.9亿吨标准煤,其中煤炭消费占能源消费总量的60.4%,从全球范围来看,我国煤炭消费量约占全球的一半,而发达国家很早就开始了石油和天然气取代煤炭的过程,目前部分国家煤炭在一次能源消费中的占比约为17%左右。

多年来,国内供热热源主要以燃煤为主,在生产热力的过程中由于利用方式较粗放、技术水平限制等原因,污染物排放量大,近年来资源浪费和环境污染问题越来越突出,目前北方地区供热平均综合能耗约22千克标煤/平方米,根据规划,到2021 年供热系统平均综合能耗降低至15千克标煤/平方米以下,降幅超过31%,要完成上述目标,急需一次供热结构和机制的清洁化调整。

清洁能源供热的热源可以包括天然气、地热、生物质、光伏、工业余热、甚至超低排放的清洁化燃煤、核能等清洁能源。我们将供热系列中分别详解各种能源的发展现状及未来前景,本次聚焦“低调”的“实力派”——地热能。

资本足__储量丰富

地热供暖是利用地热资源,使用换热系统提取地热资源中的热量,向用户供能的方式。

我国地热资源丰富,全国地热资源年可开采量折合标煤26亿吨,约占全球资源的7.9%左右。

据国土资源部中国地质调查局2015年调查评价结果,全国336个地级以上城市浅层地热能年可开采资源量折合7亿吨标准煤;全国水热型地热资源量折合1.25万亿吨标准煤,年可开采资源量折合19亿吨标准煤;埋深在3000-10000米的干热岩资源量折合856万亿吨标准煤。

绿色观察|供热系列之二——地热能发展现状、

表1.我国地热资源分布

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图1.我国地热能源年可开采量折合标煤(单位:亿吨)

此外干热岩能源开发潜力巨大,我国干热岩资源总量初步评估折合标煤达856万亿吨,可利用规模亦达17万亿吨标煤。

目前地热能利用水平在逐步提升,供热节能效果好、不排放废弃物、运行成本较低。在地热资源丰富的地区可以因地制宜的开发集中或分散供热。

实力派__供热效益好

我国地热能利用具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点,是一种现实可行且具有竞争力的清洁能源。

稳定可靠。与太阳能和风能相比,地热能是一种连续稳定的能源,一年365天、每天24小时稳定存在。目前,浅层和水热型地热能供暖、制冷技术已基本成熟并在全国得到应用。浅层地热能应用主要使用热泵技术,2004年后年增长率超过30%,应用范围扩展至全国,其中80%集中在华北和东北南部,包括北京、天津、河北、辽宁、河南、山东等地区。2016年全国浅层地热能应用建筑4.78亿平方米。其中地源热泵已成为一种比较实用的建筑供暖制冷供能系统。

绿色观察|供热系列之二——地热能发展现状、

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表2.我国地热能供能现状(截止2015年)

地热能源利用效率较高,据测算,地源热泵依靠1kW的驱动能(电力)能带出2.5kW的浅层地热能。地热发电平均利用效率达73%,约为太阳光伏发电的4倍左右,风力发电的2倍左右,在所有能源中综合利用效率为最高。

清洁环保。地热与燃煤等传统供热项目相比,几乎没有污染物排放,有效减少空气污染。地热能利用规模的扩大也能够显著减少化石燃料消耗和化石燃料开采过程中的生态破坏,对自然环境条件改善和生态环境保护具有显著效果。

据悉,到今年2月为止,中石化已经在16个省进行了地热运行操作,为4000万平方米的住宅和工厂供暖,预计减少了约300万吨的二氧化碳排放。

按照2020年地热能年利用总量目标计算,相当于替代化石能源7000万吨标准煤,相应减排二氧化碳1.7亿吨,节能减排等社会效益显著。

三座山__阶段性开发瓶颈

我国地热能开发正处于初级阶段,由于历史原因,政策保障、市场培育、管理机制、开发能力建设等都曾存在停滞和进程缓慢的情况,也在一定程度上制约了地热能利用的大规模发展。目前存在的主要瓶颈包括以下三个方面。

政策支持。近年来,关于地热能利用的支持政策不管是政策措施还是资金支持都没有与快速发展的势头相匹配。地热能开发的成本和技术要求较高,且收益周期较长,需要开发企业具有较为雄厚的资金实力和运营经验,目前国内企业投资建设地热能项目还是以国有集团为主,需要政策引导、培育、拉动市场。

管理机制。在推进地热能开发利用的实践中,政策引导和有效监管不可或缺。地热资源属于矿产资源,而地下水资源又受水务相关制度约束,目前尚无明确的权责划分,造成了水务管理部门和矿产资源管理部门关于地热管理的职能交叉,同时各地管理也存在不同程度的差异,都为地热开发带来不确定性风险。

技术水平。由于起步较晚、研究基础滞后等原因,目前我国地热资源勘查开发依然存在一些技术瓶颈,一些核心技术如资源勘探、地质勘探设备、高温地热井钻井以及发电技术与国外存在较大差距,在相对比较成熟的地源热泵领域也还存在一些技术和经济上的壁垒。技术水平的落后也在一定程度上造成了开发成本的增加。

潜力股__发展前景可期

根据规划,“十三五”时期我国新增地热能供暖、制冷面积将达到11亿平方米,其中新增浅层地热能供暖、制冷面积7亿平方米,新增水热型地热供暖面积4亿平方米,新增地热发电装机容量500MW。到2020年,地热供暖、制冷面积有望累计达到16亿平方米,地热发电装机容量约530MW。2020年地热能年利用量7000万吨标准煤,地热能供暖年利用量4000万吨标准煤。京津冀地区地热能年利用量将达到约2000万吨标准煤。

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表3.我国地热能“十三五”开发目标

“十三五”期间,国内还将开展干热岩开发试验,并开始建设干热岩示范项目,实现干热岩资源潜力评价与钻探靶区优选、干热岩开发钻井工程关键技术以及干热岩储层高效取热等关键技术的突破。

预计“十三五”期间浅层地热能供暖、制冷等产业可以实现投资约1400亿元,水热型地热能供暖可拉动投资约800亿元,地热发电可拉动投资约400亿元,合计约为2600亿元。

同时,有关部门已确定将在“十三五”时期形成较为完善的地热能开发利用管理体系和政策体系,掌握地热产业关键核心技术,形成比较完备的地热能开发利用设备制造、工程建设的标准体系和监测体系。政策支持将为地热能利用打造坚持的基础并提供强有力的后盾。

在能源发展向绿色低碳、清洁高效趋势发展的趋势下,地热能利用将迎来多重机遇,前景可期。此外,在有关政策的扶持下,基于国内优质的能源资源,我国的地热利用规模将持续增长,有望成为地热能利用大国并领跑世界。


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