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低碳清洁新能源 地热能期待热起来

2022-05-19 08:44来源:中国能源报作者:张胜杰关键词:碳排放清洁供能零碳电力收藏点赞

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“地热作为五大非碳基能源(太阳能、风能、水能、地热能、核能)之一,在‘双碳’行动中起到不可替代的作用。目前,地热开发迎来一个蓬勃发展的大好时机。尤其是中深层地热,资源开发潜力巨大。”近日,在2022年第四届地热开发百人论坛暨中深层地热能技术应用线上研讨会上,中国科学院院士、中国地热产业工作委名誉理事长汪集暘说。

但是,在汪集暘看来,如地热取热不取水、地热回灌、地热高效空气钻井等技术,还存在亟需突破的瓶颈。那么,如何让地热越来越“热”?

中深层地热资源未充分利用

“目前看,我国在浅层地热利用方面做得还不错。但很多人热衷于开发深层的干热岩,它虽然数量大却取不出来,可望而不可即。与之形成对比的是,值得投入更多精力的中深层地热却被忽略了。”汪集暘坦言。

必威体育苹果app下载中国地热产业工作委主任、中信建筑设计研究总院有限公司副总工程师陈焰华称,水热型(中深层)地热资源潜力评估显示,我国水热型地热资源总量折合标煤1.25万亿吨,年可采量折合标煤18.65亿吨。其中,以中低温资源为主(资源总量1.23万亿吨,年可采18.47亿吨),高温资源为辅(资源总量141亿吨,年可采0.18亿吨)。

必威体育苹果app下载据记者了解,有业内专家在调研中发现,我国地热资源类型多样,目前已发现的中高温地热资源主要分布在西部地区,高温地热系统达200多处,总的热储热能约为115亿吨标煤,占全国热储热能的81.6%,水热型中高温地热资源年可开采量折合标准煤约1800万吨,发电潜力约7120兆瓦,具有储量大、分布广、质量优等特点。然而,我国中深层地热资源的开发利用潜力远未充分挖掘和释放。

新技术渐获实践

必威体育苹果app下载据陈焰华介绍,随着我国地热能新的技术理念不断涌现,地热资源开发亦走向深层,取热不耗水、全部同层回灌技术、无干扰井下换热技术,在陕西、河北、北京等地已逐步有一些实践。

以北京为例,今年3月,北京首个中深层地热(井下换热)试验井顺利通过专家评审验收,成功落地城市副中心站交通枢纽项目,验证了2745米深的地热井热泵系统为枢纽供暖的技术可行性,规模化应用后每年可减少二氧化碳排放量约6万吨。

在北京市发改委大力支持下,北京城市副中心站综合枢纽建设管理有限公司瞄准了北京尚未应用过的中深层地热(井下换热)热泵系统。据介绍,单口试验井占地只有2米×2米,井内一根20厘米直径的钢管,钻进2745米深的地下,获得中深层地热能,可为建筑提供供暖热源。

必威体育苹果app下载据了解,该中深层地热井在2000米—3000米内,且项目处于地质断裂带,地质条件复杂多变,行业内尚无同类项目范例与精准数据。为此,副中心站枢纽建设公司与北京市政总院、清华大学建筑设计院等多家单位通力协作,在试验井施工过程中同步进行地质勘验,不仅穿越了多处严重失漏区和坚硬地层,还攻克了成井工艺、井下换热、井温全程监控、热泵系统配适等核心技术难题。最终,结果显示,该井稳定输热能力达550千瓦,最高超过660千瓦。在采暖季,一口井就可解决不少于2.5万平方米建筑面积的供热需求。

验收专家组一致认为,该项目实现了中深层地热(井下换热)热泵技术的供热能力突破,为北京市进一步大规模推广应用提供了有益的实施经验和坚实的数据支撑。

在清华大学建筑学院建筑技术科学系副教授魏庆芃看来,以中深层地热能为基础,以零碳电力驱动,打造多种可再生能源耦合应用的清洁供能(冷、热、电)系统,可实现从清洁供热向零碳供能的提升。

需政策、技术等全方位发力

必威体育苹果app下载汪集暘结合目前我国中深层地热开发利用现状分析认为,中深层地热开发仍落后于浅层地热。

多位专家也表示,我国地热在利用方式和商业模式等方面还需要创新。若要地热市场真正“热”起来,还得多添几把火。

对此,中国地热产业工作委专家委员会主任郑克棪表示,地热的发展首先离不开政策的大力支持,同时也需要关键核心技术的支撑。“地热目前还是新生事物,技术上需要提高效益,经济上需要降低成本,如果没有政策支持,无法与常规能源竞争。就像当初的风电和光伏,如果没有国家的各种补贴支持,也不会迎来今天的大发展。”

另外,郑克棪指出,对地热征收资源税让地热行业雪上加霜。“各国都实行对可再生能源的优惠政策,对应征的营业税也适当减免,利用风能、太阳能都不需要缴纳资源税,但对地热仍在征收资源税。”郑克棪说,“既没有补贴,头顶又悬着巨额的资源税,这种情景下,还有哪个开发商愿意投资?”

必威体育苹果app下载谈及中深层地热开发的未来发展方向,汪集暘强调,必须加大科技投入,并将“政、产、学、研、金、服、用”等方面有机结合,才能推动产业持续健康发展。


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