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实地调研中国地热:直接利用规模居世界首位但地热发电

星空体育网站入口:实地调研中国地热:直接利用规模居世界首位但地热发电

发布时间:2024-04-19 09:32:49 来源:星空体育网站入口官网 作者:星空体育全站app 点击:39

  直径3米多、深度约1.5米的盆形沸水池,终年冒着97℃的沸水,响声震耳、蒸汽冲天,水汽夹杂着硫磺味一同扑面而来。游客和当地居民利用泉边的出气孔垫上稻草,蒸鸡蛋、鸭蛋,仅需15分钟即可食用。

  这是距离云南大理300多公里,坐大巴前往大约需要4至6个小时的云南腾冲热海风景区,是我国中高温地热资源最丰富的地区之一,也被誉为温泉观赏和的热门旅游地。

  第一财经记者近期深度调研中国地热产业,走访西安、咸阳、大理、腾冲多地后发现,地源热泵、地热供暖、温泉都是我国地热能最直接的利用方式,直接利用规模连续多年居世界首位。但是,地热能利用的另一重要形式——地热发电在我国的发展规模却仍在“低谷”。

  地热资源是指被人类可以经济利用的地球内部的能量。从利用途径看,地热能的开发利用可分为直接利用和地热发电两个方面。浅层地热资源和中低温水热型地热资源以直接利用为主,高温水热型地热资源和干热岩主要用于发电。

  根据地热能赋存埋深和温度,地热能可分为浅层地热能、水热型地热能和干热岩。浅层地热资源和中低温水热型地热资源以直接利用为主,高温水热型地热资源和干热岩主要用于发电。

  根据国家地热能中心2023年度工作会议资料,我国地热能资源丰富,全国336个主要城市浅层地热能年可采资源量折合7亿吨标准煤,中深层地热能年可采资源量折合超过18亿吨标准煤,干热岩地热能资源潜力巨大。

  以中高温地热能较为丰富的云南大理弥渡县为例,45摄氏度以下的地热能可开发温泉、等康养产业;45到60摄氏度可作供暖使用;60到90摄氏度左右,供暖利用后的能量能用于温室养殖等。而90摄氏度以上的地热能则可用作清洁发电,温度越高,发电效益越高,经济性越好。

  公开数据显示,截至2020年底,中国地热直接利用规模为40.6吉瓦,全球占比38%,连续多年居世界首位;中国地热能供热制冷面积累计为13.9亿平方米,近5年年均增长率约23%。

  一根根银白色的管道紧密相连,组成一套完整的回灌系统。而在换热站一角,几台地热水过滤装置排放有序,根据过滤精度的不同区分为初级过滤器和精效过滤器。

  第一财经记者在实地走访陕西省最大的地热供能站时从中国石化绿源陕西公司副总经理张献喻处获悉,热地取暖的原理是通过取用地下2800米左右的热水,经过板式换热器“取热”后通过回灌技术,再把取完热的水“还”给地下。“经过一定周期后,再通过生产井把重新聚集了热能的水‘抽’上来,实现地热水资源反复利用的同时也避免了地热尾水直接排放对环境造成污染。”张献喻表示。

  谈及地热能的特点和资源潜力,香港中文大学(深圳)城市地下空间及能源研究院院长张大伟向第一财经记者表示,地热能具备资源潜力大、零排放和稳定性好三大特点。“地球内部的总热能量,约为全球煤炭储量的1.7亿倍。稳定性好体现在不受日照、风速、降水量等外部因素的影响。在可再生能源中,只有地热可以提供不间断的电力供应,不受季节、气候、昼夜等自然条件的影响,年利用率是太阳能和风能的5~8倍。”

  截至目前,已有包括中国石化(600028.SH)、冰山冷热(000530.SZ)、东方电热(300217.SZ)、中信重工(601608.SH)、豫能控股(001896.SZ)、天富能源(600509.SH)、华光环能(600475.SH)、长虹华意(000404.SZ)、盾安环境(002011.SZ)、工大科雅(301197.SZ)等在内的多家上市企业参与地热能投资与建设。

  中国石化(600028.SH)旗下主营地热能的中国石化​新星公司官网信息显示,截至2021年底,该公司已累计建成地热供暖能力8000万平方米,并注册完成全球首个地热集中供暖CDM项目。

  盾安环境(002011.SZ)依托自主研发的污水源热泵及工业余热利用技术,开发地热能;目前已在河北武安运营供热项目;工大科雅(301197.SZ)与河北博纳德能源科技有限公司合作成立合资公司以在地热能应用领域提供清洁采暖解决方案。

  “全球第一个投产的地热发电项目是在1904年的意大利,而我国是全球第8个实现地热能发电的国家。当下全球地热发电装机容量16万兆瓦,我国有约59.6兆瓦,而其中在运行的恐怕只有20兆瓦。”张大伟向包括第一财经在内的媒体表示。

  高效利用地热发电的主要优势之一。业内人士告诉第一财经记者,地热能发电远高于风、光以及水力发电的年平均利用小时数。

  “一年总共有约8760个小时,我国最代表性的羊易地热电站每年可工作8732个小时。基本上全球低热能发电设备都能达到99%以上的利用时间,我们新建的电站甚至在一年中只需要4到6小时的保养时间。”一位地热产业资深人士告诉第一财经记者,相比之下光伏和风电的利用时间则为1500小时左右,很少能突破2000小时。就算是水电也会面对丰水期和枯水期,因此利用时间也只能达到2700小时左右。

  近两年,国内的光伏发电和风电装机量一路高歌猛进。2022年,全国风电、光伏发电新增装机达到1.25亿千瓦,连续三年突破1亿千瓦;风电装机容量累计3.65亿千瓦、太阳能发电装机容量累计3.93亿千瓦。

  目前中国地热发电装机容量规模较小, 地热发电全球占比不足1%。从地热能的发电装机容量指标看,我国由上世纪70年代末的全球第8位,下降到了目前的第19位。

  海外方面,全球地热发电装机容量从2008年的1.0万兆瓦,发展至2021年的16.0万兆瓦。排名靠前的国家如美国(3093MW)、菲律宾(1904MW)、印尼(1197MW)、墨西哥(958MW)、意大利(843MW)、新西兰(628MW)、冰岛(575MW)、日本(536MW)。

  中国石化新星公司首席专家刘金侠介绍,截至2020年,国内在运行的地热电站有六座,分别为的羊八井和羊易井两座地热电站,装机容量分别为26.18兆瓦和16兆瓦;四川康定地热电站装机容量0.28兆瓦;云南瑞丽地热电站装机容量1.6兆瓦;广东的丰顺邓屋地热电站,装机容量0.3兆瓦;河北献县地热电站,装机容量0.2兆瓦。

  业内人士告诉第一财经记者,20世纪70年代以来,我国先后在羊八井、朗久、那曲建设商业性地热发电站,但是相较美国3093兆瓦的装机容量,我国地热发电总装机容量仅为44.56兆瓦。

  刘金侠介绍,1977年9月,我国第一台高温地热发电机组在羊八井发电成功,至1991年规模达到25.18MW,其发电量一度曾占拉萨市电网的40%至60%。

  但是此后,我国地热发电发展较慢不及预期。2017年7月,云南瑞丽一期第一台1兆瓦发电设备首次发电试验成功;2018年10月,羊易地热电站16兆瓦机组并网发电,至2020年底,我国地热发电装机量为44.56兆瓦。远没有达到“十三五”规划提出的新增装机容量500兆瓦目标。

  南京天加能源科技有限公司执行总裁邓壮表示,国内地热电价补贴是一站一议,没有全国性统一补贴政策,新的地热电站拿不到补贴,已有地热电站的亏损,导致新地热电站建设者望而却步。

  “地热发电前期,需要采取风电和光伏类似的电价补贴。等发展到规模化之后,成本才有可能降下来。” 曾参与了羊八井和羊易井建设的地热产业协会会长王善民告诉记者,国内的地热发电装机规模至少要达到200兆瓦以上,才能实现规模化,并可以与燃煤火电标杆电价持平,实现平价上网。

  “举两个例子,羊八井地热发电项目含税上网电价为0.9元/度,并且已经纳入全国可再生能源电价附加分摊,目前看来经济效益较好。而一直未获得补贴电价的羊易地热电站的电网结算电价仅为0.25元/度,亏损严重。”王善民表示。

  “作为国内较早涉足地热能发电领域的企业,我们已经拥有较为成熟的地热能发电技术和相关装备,在海外也布局了地热能发电项目。但受限于上网电价等扶持政策不明,国内地热能商业发电处于停滞状态,很多企业也仍在观望。”另一地热能发电领域企业向第一财经记者透露。

  在与邓壮的交流过程中,第一财经记者了解到,中国的高温水热型地热资源大部分分布在滇西、藏南等,和经济发达、用电需求较大的沿海地区存在地理错位。邓壮说,“地热资源丰富的地区往往缺乏消纳需求,若将电力远距离输送又将提升成本。因此丰富的地热资源难于用作发电,造成了资源浪费。”

  “地热发电仍处于培育阶段,产业的发展离不开国家和政府的关心和支持,尤其是电价补贴,这个在风光发电的早期都是常见做法。”第一财经记者在走访云南大理的地热能产业时从中国工程院院士何继善处获悉,目前筹划中的地热发电项目一旦有合理的电价补贴、政府引导和企业参与就能很快建起来,上规模,成产业。

  何继善表示,近年来,国家发改委等8部门出台了多项支持地热能发展的支持鼓励政策,包括鼓励深化地热能资源勘查工作,支持地方建设地热能高质量发展示范区,在资源条件好的地区建设一批地热能发电示范项目,鼓励推进研发创新平台认定等措施。

  不过,第一财经记者在梳理地热能相关政策时发现,近年来政府已将地热能开发利用纳入能源总体规划。今年4月发布的《2023年能源工作指导意见》提出,积极推广地热能、太阳能供热等可再生能源的非电利用。

  实际上早在2021年,多部门先后发布《关于因地制宜做好可再生能源供暖工作的通知》、《住房和城乡建设部等15部门关于加强县城绿色低碳建设的意见》、《关于促进地热能开发利用的若干意见》、《十四五可再生能源发展规划》等系列政策支持地热能发展。

  比如,《关于因地制宜做好可再生能源供暖工作的通知》提出,积极推广地热能开发利用。重点推进中深层地热能供暖,以集中与分散相结合的方式推进中深层地热能供暖;积极开发浅层地热能供暖,在有条件的地区发属地表水源,土壤源,地下水源供暖制冷等,鼓励利用油田采出水开展地热能供暖、地下水资源与所含矿物质资源综合利用等。

  《十四五可再生能源发展规划》则明确提出,“积极推进地热能规模化开发”到2025年地热能供暖等非电利用规模达到6000万吨标准煤以上,持续营造有利于地热能开发利用的政策环境。

  对于中国地热发电未来发展的建议,张大伟认为,需要加大地热能资源勘查,深化地热能调查并加大中深层地热能勘探力度,准确把握地热资源的位置和储量。同时加强地热能理论、关键技术和装备攻关。此外,他也指出地热发电行业离不开示范区引。

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