地热作为清洁环保的新型可再生能源,具有资源储量大、分布广、利用系数高等特点。
地热能不仅清洁环保,而且利用效率较高,地源热泵依靠1kW的驱动能(电力)能带出2.5kW的浅层地热能。
专家认为,科学合理地开发利用地热资源,使之取代部分燃煤锅炉供暖,将资源优势转化为经济优势和生态优势,是实现削煤减碳、治霾减排的有效路径。
减碳、治霾减排的有效路径。
地热作为清洁环保的新型可再生能源,具有资源储量大、分布广、利用系数高等特点。大力发展地热等清洁能源,对于调整能源结构、实现非化石能源目标,推进节能减排均具有重要意义。
2016年全国两会政府工作报告中指出,重拳治理大气雾霾,提高清洁能源比重。我国地热资源丰富,有专家认为,在有条件的地区充分利用地热发电和供暖,可显著改善能源结构,有效缓解冬季霾污染的不利状况。
清洁高效的地热能
地球是一个庞大的热库,蕴藏着巨大的热能,通过火山爆发、岩层的热传导、温泉以及载热地下水的运动等途径,将热能送向地表。
地热资源是指能够经济地被人类利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。利用时不会产生CO2、SO2等污染气体,排放几乎为零,可维持对环境最低水平的影响。
地热能不仅清洁环保,而且利用效率较高,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高达73%,是太阳光伏发电的5.4倍、风力发电的3.6倍。
按照温度,地热资源可分为3类:温度大于150℃的地热以蒸汽形式存在,叫高温地热;90℃~150℃的地热以水和蒸汽的混合物等形式存在,叫中温地热;25℃~90℃的地热以温水、温热水、热水等形式存在,叫低温地热。高温部分供地热发电利用,低温部分用于供暖和制冷。
按埋藏深度,地热能也可分为3类:200米以内的为浅层地温能;200米~3000米的称为常规地热能;3000米~10000米的称为干热岩或增强型地热。
我国浅层地温能资源开发利用程度较高。截至2014年,全国利用浅层地温能的建筑物面积已达3.6亿平方米,相当于每年节约标准煤约675万吨,减排二氧化碳1500万吨、二氧化硫10.68万吨。
我国中低温地热资源丰富
据估计,储存于地球内部的热量约为全球煤炭储量的1.7亿倍。当然,地热资源不可能全部被开采和利用。
就全球来说,地热资源的分布并不平衡,高温地热资源基本上沿大地构造板块边缘的狭窄地带分布,形成了著名的4个环球地热带(见上图),即环太平洋地热带、地中海——喜马拉雅地热带、红海——亚丁湾——东非裂谷地热带和大西洋中脊地热带。
高温地热多存在于地质活动性强的全球板块的边界,即火山、地震、岩浆侵入多发地区,如著名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田等。
我国高温地热资源主要分布在滇、藏、川西一带及台湾地区,如西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田等。
我国主要以中低温地热资源为主,广布于板块内部的大陆地壳隆起区和地壳沉降区。东南沿海地热带是地壳隆起区温泉最密集的地带,主要包括江西东部、湖南南部以及福建、广东及海南省等地。在板块内部地壳沉降区,则广泛发育了中、新生代沉积盆地,如华北、松辽、四川、鄂尔多斯、渭河盆地等,这些盆地蕴藏着丰富的中低温地热资源。这类资源又往往与油气或其他矿产资源如煤炭等处在同一盆地之中。
地热资源利用分为直接利用和发电两种方式。
其中,直接利用主要用于供暖、制冷、医疗保健、温泉洗浴、旅游、水产养殖、温室种植等方面。我国地热资源直接利用量连续多年位居世界首位。
在利用方式上,形成了以西藏羊八井为代表的地热发电,以天津、陕西、河北为代表的地热供暖,以沈阳为代表的浅层水源热泵供热制冷,以大连为代表的海水源热泵供热制冷,以北京、东南沿海为代表的疗养与旅游,以及以华北平原为代表的种植和养殖的开发利用格局。
专家观点
科学利用将助力雾霾治理
专家认为,科学合理地开发利用地热资源,使之取代部分燃煤锅炉供暖,将资源优势转化为经济优势和生态优势,是实现削煤减碳、治霾减排的有效路径
加大技术应用扶持推广力度
近年来,国家大力发展可再生能源的政策,为地热产业的发展带来重大机遇。2014年6月,国家能源局、国土资源部联合发出通知,提出近中期发展目标,要求各地“近期地热能开发利用规划以浅层地温能供暖(制冷)、中深层地热能供暖及综合利用为主,具备高温地热资源的地区可发展地热能发电。远期发展中温地热发电和干热岩发电,并提高地热综合利用水平。”
地热能行业产业链长,地质勘探、产品研发、制造、系统设计安装、售后服务等涉及面广,属于技术密集型产业。
目前,我国地热资源勘探和开发利用程度较低,存在着前期投入不足、核心技术薄弱、国家配套扶持政策缺乏、地热尾水回灌比例偏低造成环境污染、过度开采造成地面沉降或塌陷等一系列次生地质灾害、资源管理体系不健全等现实问题,制约着地热产业发展的进程。
专家建议,国家在技术研发、资源合理利用以及市场准入等方面制定相关政策。
如建立国家级地热产业核心技术研发平台,并依托示范项目加快地热能利用关键技术产业化进程;尽快启动干热岩勘查开发利用示范工程建设;制定优惠政策,推动地热产业步入快速发展轨道;尽快出台全国性的地热资源管理法规,以推动我国地热资源开发利用的法制化管理,积极引导社会资金投入,逐步形成开发有度、市场有序的良好局面。