想要充分實(shí)現地熱發(fā)電的價(jià)值,如何突破產(chǎn)業(yè)發(fā)展卡點(diǎn)?

地大熱能：當前,“雙碳”目標持續推動(dòng)能源轉型。作為能量密度遠高于其他可再生能源的地熱能資源,能否再次得到重視和發(fā)展?

作為來(lái)自于地球內部巖石圈中的天然熱能,地熱能不僅儲量豐富,而且是清潔低碳能源。和不同發(fā)電品種橫向對比,地熱發(fā)電有何特點(diǎn)?

地熱發(fā)電最大的優(yōu)勢是低碳和穩定。

各種能源的二氧化碳排放差異巨大,不同能源的利用系數差異明顯。比較各種能源的二氧化碳排放率,煤炭和石油的二氧化碳排放率最高。天然氣的碳排放率只是比煤炭少了一半,屬中等排放。低排放的可再生能源中,生物質(zhì)能和太陽(yáng)能稍高,地熱能、風(fēng)電和水電最低。

能源的利用系數是指在一年8760小時(shí)中能被利用多少小時(shí)的百分率。以《中國統計年鑒》發(fā)布的數據計算,我國火電的利用系數在54%上下。水電和生物質(zhì)能的利用系數分別為42%和52%,太陽(yáng)能和風(fēng)電的利用系數僅為14%和21%。地熱能的利用系數為72%,核電的利用系數高達88%。地熱發(fā)電沒(méi)有波動(dòng)性和間歇性,其等效利用系數達0.7%～0.9%,建設同容量機組能獲得最大的電力產(chǎn)出,穩定性甚至可以同火力發(fā)電相媲美。羊易地熱發(fā)電站是我國海拔最高的地熱電站,每年可穩定發(fā)電8732小時(shí),中間只需數小時(shí)的停電檢修時(shí)間。相比之下,2022年我國風(fēng)力發(fā)電年均利用小時(shí)數為2259小時(shí),光伏發(fā)電為1202小時(shí),水力發(fā)電為3500小時(shí)左右。因此,地熱發(fā)電的年均利用小時(shí)數是水電、風(fēng)電、光伏的2～7倍。

在我國,供熱、溫泉洗浴等地熱能的直接利用已愈發(fā)受到人們的青睞。目前,地熱發(fā)電的發(fā)展現狀如何?

雖然地熱發(fā)電優(yōu)勢明顯,但令人尷尬的是,我國地熱發(fā)電的建設規模落后于世界上很多國家。我國地熱發(fā)電起步不算晚。1970年,我國成為世界上第8個(gè)地熱發(fā)電國家,但近30年來(lái)發(fā)展緩慢。截至2022年底,全球地熱發(fā)電裝機量約1.6億千瓦,我國地熱發(fā)電裝機量?jì)H為5萬(wàn)多千瓦,占全球總裝機量的0.3%。

20世紀70年代,我國建成了7處中低溫地熱發(fā)電站,其中1971年江西省宜春溫湯67攝氏度地熱發(fā)電創(chuàng )造了世界最低溫度的地熱發(fā)電紀錄。但由于中低溫地熱發(fā)電效率低、成本高,大部分在運行數年后被放棄。

而高溫地熱資源在我國以西藏蘊含量最為豐富。20世紀70年代建成的西藏羊八井地熱電站,發(fā)電量曾占拉薩電網(wǎng)的近一半,冬季可承擔拉薩60%的用電,是國家地熱能開(kāi)發(fā)的成功范例。此后,近20年我國地熱發(fā)電幾無(wú)進(jìn)展。

接過(guò)羊八井地熱電站發(fā)展“接力棒”的是西藏羊易地熱電站。從2009年開(kāi)始試運行,到2018年羊易一期1.6萬(wàn)千瓦地熱發(fā)電項目完成上網(wǎng)。機組每年連續運行均在8300小時(shí)以上。在此期間,羊八井電站采用國產(chǎn)閃蒸機組年運行近7000小時(shí),但因回灌不夠和設備老化,于2017年退役了900千瓦,并于2020年全部關(guān)停。2017年華能集團曾擬改造羊八井地熱電站,但由于未等到上網(wǎng)電價(jià)補貼政策而放棄。

目前,我國地熱發(fā)電僅剩羊易電站在維持運行,另有幾處數百千瓦的小機組。羊易地熱電站二期1.6萬(wàn)千瓦項目已進(jìn)入可研報告編制階段,計劃投資4.8億元,并規劃在取暖、蔬菜溫室、醫療和康養等方面展開(kāi)應用。近幾年,中核集團進(jìn)入西藏谷露地熱田進(jìn)行勘查,2023年已成功鉆成5眼地熱生產(chǎn)井,產(chǎn)能超過(guò)擬開(kāi)發(fā)的2萬(wàn)千瓦發(fā)電指標,平均單井產(chǎn)能達到5600千瓦,高產(chǎn)井成井率達80%以上,遠超全球地熱電站單井平均產(chǎn)能。目前計劃進(jìn)入建設階段,并計劃于2025年建成一期2萬(wàn)千瓦地熱電站。

想要充分實(shí)現地熱發(fā)電的價(jià)值,如何突破產(chǎn)業(yè)發(fā)展卡點(diǎn)?

地熱發(fā)電項目建設成本主要集中在前期勘探鉆井環(huán)節。勘探成功后,若建設規模小,將無(wú)法形成規模效應,會(huì )推升地熱發(fā)電開(kāi)發(fā)成本,從而陷入一種惡性循環(huán)。

不妨從世界地熱發(fā)電的鼻祖——意大利拉德瑞羅地熱電站的成功經(jīng)驗來(lái)探尋發(fā)展之道。此前相關(guān)文獻表示,地熱電站的生命周期為25～30年。而該電站建成至今已經(jīng)110余年,近10年內仍保持穩定產(chǎn)出。究其原因,一是設備更新,至1990年已將38萬(wàn)千瓦老設備全部退役,逐步替換上了高效率的新設備,利用同樣的地熱資源可以發(fā)出更多的電,59.45萬(wàn)千瓦的裝機容量已超過(guò)原有裝機規模。二是提升地熱資源利用效率,既加強了地熱尾水回灌,從而緩解了衰減,又向深部和外圍擴展鉆成了一批新的地熱生產(chǎn)井,新鉆井的地熱儲層滲透性較差,但增加了氫氟酸洗井工藝以提高產(chǎn)能。

我國地熱電站要實(shí)現有所盈利,可以像意大利拉德瑞羅項目模式那樣,適時(shí)對設備進(jìn)行更新?lián)Q代,實(shí)現長(cháng)期發(fā)展以獲得更長(cháng)久效益。所以,從長(cháng)遠角度看,地熱發(fā)電是經(jīng)濟可行的。

“十一五”期間,風(fēng)電裝機5年增長(cháng)了670倍?！笆濉逼陂g,光伏發(fā)電裝機5年增長(cháng)了100倍?！?a href="http://m.keyinmall.com/t/十三五.html" >十三五”期間,本來(lái)大有希望的地熱能,僅完成了計劃指標的3.6%。為何會(huì )造成這么懸殊的落差呢?其中的原因是,風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電都享受到了上網(wǎng)電價(jià)補貼,地熱發(fā)電卻沒(méi)有補貼。由此可見(jiàn),“卡點(diǎn)”在“補費退稅”。

當前,與地熱發(fā)電相關(guān)的法規政策函待進(jìn)一步明確,例如電價(jià)補貼政策傾斜。美國、歐盟、土耳其、印尼等國家和地區均有地熱發(fā)電項目的早期上網(wǎng)電價(jià)補貼。此前,我國風(fēng)電和光伏都享受到了國家優(yōu)惠政策補貼?！?a href="http://m.keyinmall.com/t/十三五.html" >十三五”期間,我國地熱發(fā)電沒(méi)有全國統一的補貼政策。西藏地熱發(fā)電項目的上網(wǎng)電價(jià)遠低于內地,例如羊易地熱發(fā)電站,此前的上網(wǎng)電價(jià)只有0.25元/千瓦時(shí)(北京是0.375元/千瓦時(shí))。而且收回的電費里要除去運行成本消耗和稅費,未見(jiàn)盈利,基本是賠本經(jīng)營(yíng)。不僅如此,按照2020年新出臺的資源稅法,將地熱能列為能源礦產(chǎn),并要求按原礦1%～20%或每立方米1～30元的稅率標準征稅。這項政策使得近一半的回收電費要支付地熱資源稅和水資源費。在目前電價(jià)水平下,地熱發(fā)電難以吸引市場(chǎng)更多投入,企業(yè)積極性不高。目前,補貼后的羊八井電站含稅上網(wǎng)電價(jià)為0.9元/千瓦時(shí),并且已經(jīng)納入全國可再生能源電價(jià)附加分攤項目,經(jīng)濟效益較好。但由于我國地熱電價(jià)補貼政策為一站一議,缺乏全國統一補貼政策,后續開(kāi)發(fā)的地熱電站收益預期無(wú)法保障。

我國地熱發(fā)電的障礙并非不可克服。土耳其和印度尼西亞脫離礦產(chǎn)資源法而制定、實(shí)施地熱法,對地熱勘探的風(fēng)險適當補助,對發(fā)電實(shí)施上網(wǎng)電價(jià)補貼,后續投資者蜂擁跟進(jìn),旋即扭轉了落后局面,取得大幅增長(cháng)。我國資源稅法目前對地熱能的收稅,特別是對百分之百回灌的地熱用戶(hù)按水量收稅的規定不夠合理。改善這些方面,才是助力我國地熱發(fā)電加快發(fā)展的“良方”。