星空体育网站入口

ABOUTALL

油气公司是推动地热发展的重要力量

星空体育网站入口:油气公司是推动地热发展的重要力量

发布时间:2024-05-28 03:53:24 来源:星空体育网站入口官网 作者:星空体育全站app 点击:73

  地热能是一种高效清洁的可再生能源,具有分布广泛、稳定可靠、可再生循环利用等特点,而且资源量巨大,全球可利用的地热资源折合标准煤近5000万亿吨,具有十分广阔的应用前景。

  我国是地热资源大国,地热资源十分丰富且分布广泛,直接利用规模连续多年居世界首位。“十三五”期间,在政策引导和市场需求推动下,我国地热资源开发利用得到快速发展;“十四五”期间,地热能的进一步规模化推广利用,将助力我国绿色低碳发展和“双碳”目标的实现。随着我国新能源战略的实施,面对能源变革对传统油气行业的挑战,石油企业利用自身优势加快地热资源的开发利用势在必行。

  地热直接利用主要在供热制冷、康养医疗、工农业应用等领域。其中,地源热泵是全球地热直接利用最主要的方式。地源热泵供热制冷,主要应用在北美、北欧和中国,2020年,地热能利用量占比约为58.8%;温泉康养方面,地热能利用量占比约为18%;空间供暖利用约占16%,主要在中国、冰岛、土耳其、法国、德国等。此外,温室供暖利用量约占3.5%,工业应用约占1.6%,水产养殖池塘供暖约占1.3%,农业干燥占0.4%,融雪和冷却占0.2%,其他方面约占0.2%。

  截至2020年,全球地热直接利用折合装机容量为1.08亿千瓦,较2015年增长52%,地热能利用量为102太焦/年(约合2836亿千瓦时/年),较2015年增长72.3%。地热直接利用装机容量世界排名前五的国家分别为:中国、美国、瑞典、德国、土耳其;地热能利用量世界排名前五的国家分别为:中国、美国、瑞典、土耳其、日本。国际能源署预测,到2035年、2040年,全球地热直接利用装机容量将分别达到500吉瓦和650吉瓦。

  在工业上,地热资源除用于工艺供热和制冷、烘干和蒸馏外,还可用于采矿和原材料处理中的加温和除冰等,在纺织、印染、锅炉、烘干、造纸、食品加工、皮革及木材加工等方面都有广泛的用途。在农业中的应用范围更为广阔,如利用温度适宜的地热水灌溉农田,可促使农作物早熟增产;利用地热水养鱼,在28摄氏度水温下可加速鱼的育肥,提高鱼的出产率;可建造温室进行育秧、种菜和养花;给沼气池加温,提高沼气的产量等。

  在康养医疗、旅游等领域,地热的应用具有很高的附加值。由于地热水取自地下,除温度较高外,常含有一些化学元素,具有一定的医疗效果,如含碳酸的矿泉水供饮用可调节平衡酸碱度,氢泉、硫水氢泉可治疗神经衰弱和关节炎、皮肤病等。由于温泉的医疗作用及伴随温泉出现的特殊的地质、地貌条件,吸引了大批疗养者和旅游者。因此,充分发挥地热的康养医疗、旅游等作用,也具有光明的发展前景。

  地热发电也是地热能利用的重要方式,具有热能利用率高、环境影响小、发电成本低等优势。与其他可再生能源发电技术相比,地热发电机组还有运行时率高的特点,据世界能源理事会统计,地热发电的利用系数在0.72~0.97,远高于其他形式的利用系数,而且不受天气条件影响,安全稳定、可靠性强。

  近年来,全球地热发电市场不断增长,据国际能源署(IEA)数据,2019年全球地热发电量达到91.8太瓦时。2015~2020年间,全球地热发电装机增长约27%,其中土耳其、印度尼西亚、肯尼亚地热发电装机增长居于前列,其新增地热发电装机分别为1074兆瓦、998兆瓦、599兆瓦。在此期间,比利时、智利、克罗地亚、洪都拉斯和匈牙利相继开始利用地热发电。

  截至2020年底,全球地热发电装机达到15608兆瓦。其中,美国地热发电装机3714兆瓦,居世界首位,其次是印度尼西亚、菲律宾和土耳其。地热发电装机排名前10的国家占全球地热发电装机总量的90%以上。目前,许多国家正在加快进入地热市场,特别是欧洲国家,德国已拥有37座地热发电设施,并计划在未来数年里新增16座地热发电及供热设施。

  根据将全球温升控制在2摄氏度以内的发展目标,到2040年,全球地热发电装机容量将增至82吉瓦,地热发电量将增至553太瓦时,分别是当前水平的5倍以上。

  大型油气公司拥有丰富的规模运营和项目管理方面的经验,利用已有的技术手段对地热资源产业链跨界参与,不仅可使营收来源多样化,而且提供了十分有利的绿色转型发展机遇。这些都决定了油气公司将是地热行业的重要参与者。

  首先,政策与资金支持是地热快速发展的必要条件。地热资源量巨大而且优势明显,但目前开发利用程度仍然很低,要赶上并超过太阳能、风电等可再生能源的利用,需要政策和资金的支持。地热开发需要地热资源量的勘查与评价,地质勘查、钻探都需要很大的资金投入。

  其次,人才队伍建设和技术创新是快速发展的关键因素。地热能开发利用是一项复杂的系统工程,涉及多学科、多领域、多行业,包括资源勘查与评价、钻完井、储层压裂改造、尾水回灌、梯级利用、换热和保温、防腐防垢、热泵和发电、地面工程、运行管理等技术。虽然最近几十年间地热能开发利用技术取得显著进展,但在干热岩资源开发、增强型地热系统应用等方面还存在大量技术问题未得到有效解决,从天然裂缝不足、孔隙度和渗透率都很低的深部岩层中获取地热能的技术存在瓶颈,人才队伍建设、技术创新和关键技术攻关是解决地热资源有效开发利用难题的关键因素。

  最后,地热开发中的生态问题和地质风险应被重点关注。从能源转型的角度看,地热能极具前景,尤其在行业发展整体上升情况下,外界更多关注地热能开发对减少碳排放的贡献。事实上,大规模开发地热资源的生态环境问题不可忽视。如何规避、降低地热项目可能出现的地质、生态破坏等问题,是地热资源开发过程中必须重视的风险。因此,在地热资源开发过程中,还需要逐步建立起完善的监管体系。有利的政策支持、雄厚的资金投入、人才队伍建设和技术创新加上科学的监管体系,将促使地热的开发利用步入快车道,地热资源的产业化推进也必将迎来诸多利好。

  2006年,我国颁布并实施《可再生能源法》,首次强调优先推动地热能的发展。之后,我国从应对气候变化、可再生能源发展、建筑节能、地源热泵系统推广应用等方面颁布了相应的政策法规及条例,直接或间接地推动了地热产业的发展。

  2021年9月,国家能源局、国家发展改革委、财政部、自然资源部、生态环境部、住建部、水利部、国家统计局八部委联合发布《关于促进地热能开发利用的若干意见(征求意见稿)》,提出到2025年,各地基本建立起完善规范的地热能开发利用管理流程,全国地热能开发利用信息统计和监测体系基本完善,地热能供暖(制冷)面积比2020年增加50%,在资源条件好的地区建设一批地热能发电示范项目;到2035年,地热能供暖(制冷)面积比2025年翻一番。

  在国家政策的积极引导和带动下,地方省市也相继颁布了一系列地方性政策法规,以推进建筑节能和促进地源热泵的发展为主,对地热产业发展起到了积极推动作用。

  同时,地热能开发利用技术是一门涉及多学科、多领域、多行业的综合性技术,包括资源勘查与评价、钻完井、储层压裂改造、尾水回灌等技术。国际上,在地热勘查与评价技术方面,重磁电震地热资源勘查和地热资源综合评价技术已较为成熟;在地热开发与利用技术方面,热泵技术、高温地热发电技术已成规模化应用,地热开发模拟技术、地热开发监测技术、中低温地热发电技术也较为成熟;在工程技术方面,地热集输技术、水质处理技术、汽水分离技术、防腐防垢技术、智能管控技术均已达到商业应用水平。我国的直接利用技术水平与国外相当,但地热发电成套技术相对落后。

  一是地热能资源开发评价技术滞后。在浅层地热资源开发利用方面,地埋管还需要进行土壤源热响应试验精确性、有效隔热(热短路/热贯通)、换热充分性及冷热均衡等技术攻关,以提高浅层地热资源的利用效率。对于水热型地热资源的开发利用,目前存在回灌工艺、回灌对热储层的影响、采灌井距、采灌平衡条件及回灌过程中管道堵塞、结垢等技术问题有待解决。热储法等地热资源评价技术精度偏低,有待完善。

  二是相关专业技术人员不足。地热能的开发利用需要对地下资源进行有效开发和地上有效利用才能保证开发效益,这需要专业的地热开发人才队伍。目前,地热开发人才大多来自石油、煤炭等能源领域,远不能满足地热大发展的需求。

  三是地热资源量及分布情况不清。地热能潜力大、发展前景光明,但是地质构造差异很大。目前对地热能资源勘查的投入不足,现有的地热资源分布数据很不充分,对现有的地热资源分布状况的认识不足以指导地热资源的勘探开发。当前,我国地热资源还未进行全面系统勘察,无法精细评价地热资源的分布,制约地热产业规模化发展。

  因此,应重点推进技术研究,解决地热能资源开发利用中的主要技术问题;多部门多学科协调配合,培养高素质的专业技术人才;开展全国地热资源精细评价,摸清中国地热资源量及资源有利区的分布;给予地热开发利用项目更多的政策扶持。

  此外,在地热能开发利用过程中,还要完善开发利用技术规范,加强生态环境保护,防止由于采用化学试剂提取热能导致地下饮用水污染、未采取回灌措施导致地下水失衡及地质灾害等现象,促进热能利用的可持续发展。

  地热能在利用过程中,不会产生污染物排放,减少了对环境的污染,相比燃煤供暖方式,可显著降低二氧化碳和其他温室气体的排放。地热能是可再生能源,可减少对化石能源资源的依赖。

  地热供暖利用地下的稳定温度进行换热,能源利用效率较高。据统计,地热供暖的能源利用效率约为90%,相比传统的锅炉供暖提高30个百分点以上。这不仅有助于节约能源,而且能降低供暖成本。

  地热能价格相对稳定且可控,避免了受能源市场波动的影响,降低了用户的能源支出。同时,地热供暖的运行和维护成本相对较低,减少了后期的费用支出。

  地热供暖设备通常具有较长的使用寿命和较低的故障率。由于地热资源的稳定性和可持续性,地热供暖设备相对于传统的供暖设备来说更加稳定可靠。

  地热供暖系统可以实现恒温供暖,室内温度稳定舒适。通过地热辐射热的特性,室内温度均匀分布,避免了传统供暖方式的冷热不均问题,提供了更舒适的居住和工作环境。

  地热能不仅可以用于供暖,还可以用于热水供应、空调制冷等。通过合理的设计,可以实现地热供暖系统与其他能源设备的集成,提供多功能的热能供应解决方案。

  我国是一个地热资源丰富的国家,地热资源广泛分布于全国各地。尤其是几大火山带地区和大部分地质热区,具有丰富的地热资源。

  我国地热供暖适用范围广。尤其在寒冷的北方地区和高海拔地区,地热供暖具有明显的优势。此外,地热供暖还适用于从个人住宅到商业和公共设施的各种规模的建筑。

  我国北方地区多地已建立了一定规模的地热供暖系统,这些项目在技术和管理方面积累了丰富的经验,为地热供暖的推广和应用奠定了基础。

  当前,我国在地热资源勘查、开发利用、热泵技术等方面取得了多项研究成果。同时,政府也出台了一系列的政策和规划,支持和推动地热供暖的发展和应用。

  实现地热能的科学合理、经济、可持续开发利用是一个复杂而重要的任务。实现地热供暖的科学发展,需要进行科学规划,准确评估地热资源的潜力和可采储量;进行经济评估和成本效益分。

在线客服
分享 一键分享