地热资源是指可经济利用的地热能、地热流体及其有用组分,是一种清洁可再生能源。地热能具有储量大、可再生、清洁环保等突出优势,能较好地补充和接替日益减少的化石能源。合理开发利用地热资源,对于缓解我国能源局势的紧张、改善能源结构、兑现对国际社会节能减排的承诺,以及实现我国低碳经济发展具有重要意义。
在国家发展低碳能源政策的大力支持下,风能、太阳能、生物质能等清洁可再生能源实现了跨越式发展。相比之下,地热能发展却略显滞后。
我国地热资源丰富
地球内部总热量是全球煤炭储量的1.7亿倍,其中,可利用量相当于4948万亿吨标准煤。按目前世界年消耗190亿吨标准煤计算,能满足人类在发电、供暖、制冷、医疗、种植等多个领域数十万年的能源需要。
我国地热资源储量十分巨大,经过近十年的发展,浅层地温能开发已初具规模,常规地热能开发正在起步,增强型地热系统尚处在科研初级阶段。
我国常规地热资源以中低温为主,埋深在200~3000米。中低温传导地热资源主要分布在中东部沉积盆地,中低温对流地热资源主要分布在广东、福建等东南沿海,高温对流地热资源分布在滇川藏及台湾地区。埋深在0~200米范围的浅层地热能资源主要分布在东北地区南部、华北地区、江淮流域、四川盆地。
我国地热能利用潜力巨大
我国地热资源潜力巨大。全国主要盆地常规地热资源储量折合标准煤8530亿吨,年可利用量折合标准煤6.4亿吨,可减少排放二氧化碳13亿吨。全国地级以上城市每年浅层地温能资源量折合标准煤95亿吨,年可利用量折合标准煤3.5亿吨,可减少排放二氧化碳5亿吨。另外,大于3000米的增强型地热资源,折合标准煤860万亿吨。
截至2010年,我国直接使用地热资源的设备能力为8898兆瓦,排名世界第二。供暖和制冷方面,常规地热能供暖面积达到3500万平方米,浅层地热能供暖和制冷面积达到1.4亿平方米。地热发电方面,装机容量25兆瓦。增强型地热系统还没有开始应用。
尽管如此,目前我国在地热能利用上依然与世界上一些国家,如美国、德国等存在差距。这些国家地热能的迅猛发展,离不开良好的政策激励和先进技术作为支撑。
以美国为例,该国先后出台《国家能源政策法》《21世纪清洁能源的能源效率与可再生能源办公室战略计划》《能源战略计划》等法律法规支持地热发展,在税收减免、贷款担保、专项资金支持和关键技术研究等方面也给予大力支持。在这些政策的支持下,美国的装机容量达到3093兆瓦,地源热泵60万台,均位于世界第一。
而德国政府通过颁布《可再生能源法》,以法律的形式推进地热能源等可再生资源的开发利用。政府通过“联邦市场激励计划”筹集资金对地源热泵等项目予以资助,而且环保部也投入大量经费用于地热能研发。多重优惠政策的扶持和推动,使得德国在地热资源不好的条件下也取得了较大发展。
我国具备地热能大发展的条件
我国地热资源丰富、可替代燃煤供暖市场潜力大,地热能开发利用前景广阔,技术相对成熟,具备大发展的条件。为此,国土资源部“十二五”期间将开展浅层地热资源、常规地热资源和增强型地热资源的调查评价工作。
相关数据显示,我国2010年全年能源消耗总量约合32.5亿吨标准煤,而各类地热能总贡献量仅为500万吨标准煤,地热能利用占能源消耗总量的比例非常小。因此大力开发地热能,节约传统能源消耗的空间十分巨大。
目前我国城镇建筑物总面积近190亿平方米,其中住宅面积约130亿平方米,公共建筑约60亿平方米。北方14省份约64亿平方米城镇建筑需要冬季供暖,其中45亿平方米为集中供暖,采暖年耗标煤量约为1.3亿吨。已经利用地热供暖的建筑面积(包括浅层地热能)仅为1.75亿平方米。而随着生活水平的提高,长江流域10个省市约40亿平方米的建筑需要部分采暖或制冷。地热能开发利用的市场前景十分广阔。
而受绿色奥运和低碳发展的带动,以及地方政府给予的政策和财税支持,浅层地热能利用在北京、沈阳等城市实现了规模化、区域化的发展,热泵技术也已经成熟并广泛应用。
目前,以中国石化为代表的大型能源企业已在常规地热能利用和技术配套方面取得了一定成绩。中国石化下属的新星公司在陕西咸阳和河北雄县成功建立了示范区,形成了以“资源评价选区、钻井成井工艺、泵站及管网建设、节能集输、热能梯级利用、热泵技术”为一体的配套技术,并在地热尾水回灌和处理、地热水中矿物质提取等关键技术领域取得重要进展。
整体来看,我国浅层地温能和常规地热能资源丰富、潜力巨大、市场广阔、技术相对成熟,具备了大发展的条件。
加快地热产业发展的对策
目前,我国浅层地热能还没有进行过系统的调查评价。资源分布不清,地质条件适宜区不明,开发工作进展缓慢。而常规地热利用开发初期投资大,增强型地热利用缺乏技术支撑等问题的存在,严重阻碍了我国开发和利用地热能的步伐。想要彻底解决这些问题并推动地热产业的规模化发展,离不开国家政策的大力支持。
要加快地热产业这一可再生能源的发展,首先应在《中国应对气候变化的政策与行动2011》框架下,加速推进地热能勘探开发利用工作,把地热能资源的开发利用提高到与风能、太阳能相同的高度,进一步改善我国能源结构,加快低碳经济和清洁能源的发展。
其次,要进一步加强浅层地热能、常规地热能和增强型地热能资源的普查工作,搞清资源储量和分布。
再次,国家应以大型能源公司为依托,加快推进地热勘探开发利用、干热岩发电技术及综合利用核心技术的自主研发,为我国地热资源开发利用提供科技保障。同时,把地热能开发利用纳入低碳试点省区和城市的发展规划中,予以优先考虑。
最后,我国还应加大对地热能开发的政策支持力度。如比照风能、太阳能、生物质能等政策,给予地热能开发在上网电价优惠、供暖(制冷)价格补贴、清洁能源扶持基金等方面支持。在税收上应享受公共基础设施建设的优惠政策,并在增值税和进口关税方面予以优惠。
链接一:地热资源
地热资源是指能够经济地被人类所利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。地球内部总热量是全球煤炭储量的1.7亿倍,其中,可利用量相当于4948万亿吨标准煤,按目前世界年消耗190亿吨标准煤计算,能满足人类数十万年的能源需要。
地热资源根据开发深度不同,可划分为浅层地温(距地表200米以内)、深层地热(距地表200~3000米,也称为“常规地热”),以及增强型地热(3000米以深,也称为“干热岩”)三种。
而按温度划分,地热资源可以分为高温(>150℃)、中温(90℃~150℃)和低温(25℃~90℃)三种类型。其中高温地热资源主要用于发电,中温和低温的地热资源以直接利用为主,多用于采暖、干燥、工业、农林牧副渔业、医疗、旅游及人民的日常生活等方面。对于25℃以下的浅层地温,可利用地源热泵进行供暖、制冷。此外,地热资源也是一种可供提取溴、碘、硼砂、钾盐、铵盐等工业原料的热卤水资源和天然肥水资源,还是医疗热矿水、饮用矿泉水和生活用水的水源。