“十四五”開(kāi)局之年：能源變革下的地熱能“先發(fā)優(yōu)勢”

我國力爭2030年前實(shí)現碳達峰、2060年前實(shí)現碳中和，地熱能在能源革命中具有獨特的“先發(fā)優(yōu)勢”，目前地熱能作為五大非碳基能源之一已納入到“中國碳中和框架路線(xiàn)圖研究”路線(xiàn)中。實(shí)現碳達峰、碳中和目標，既涉及能源結構的優(yōu)化調整，又涉及能源利用效率的提升，這與地熱能等減碳技術(shù)的應用密切相關(guān)。業(yè)內人士表示，“十四五”期間，中國地熱的步伐應隨著(zhù)“碳達峰”“碳中和”目標的提出乘勢而上。

多位業(yè)內人士表示，今年是“十四五”開(kāi)局之年，在碳達峰、碳中和目標下，我國地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來(lái)了大發(fā)展機遇期。

“要構建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著(zhù)力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，深化電力體制改革，構建以新能源為主體的新型電力系統?！?/p>

能源變革下的地熱能“先發(fā)優(yōu)勢”

在新一輪能源變革中，有觀(guān)點(diǎn)認為，傳統能源有兩個(gè)方向可以走：一個(gè)升級原有產(chǎn)業(yè)，讓其變得更清潔;一個(gè)是轉型探索與清潔能源的協(xié)同發(fā)展。地熱能作為地球的本土可再生能源，具有資源量大、能源利用效率高、節能減排效果好等諸多優(yōu)點(diǎn)，在能源變革下具有獨特的“先發(fā)優(yōu)勢”。

“相對于太陽(yáng)能和風(fēng)能的間歇性和波動(dòng)性，地熱能是穩定可靠的可再生能源，是賦存于地球內部巖土體、流體和巖漿中，能夠為人類(lèi)合理開(kāi)發(fā)和利用的熱能?！?a href="http://m.keyinmall.com/t/中國.html" >中國技術(shù)監督情報協(xié)會(huì )地熱產(chǎn)業(yè)工作委員會(huì )主任陳焰華表示，地熱能平均能源利用系數高達70%左右，明顯高于太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐、水電和生物質(zhì)等可再生能源，具有很強的競爭力。

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所地熱資源研究中心主任龐忠和介紹，在新能源和可再生能源大家族中，地熱發(fā)電的利用效率最高，可達90%以上，為光伏發(fā)電的5.2倍，風(fēng)力發(fā)電的3.5倍，可作為基本載荷?！?a href="http://m.keyinmall.com/t/地熱利用.html" >地熱利用二氧化碳減排優(yōu)勢明顯，高溫地熱發(fā)電二氧化碳排放量約為120g/KWh，與燃煤鍋爐相比，利用熱泵供暖其二氧化碳排量至少可減少50%;若熱泵所需電力來(lái)自非碳基能源，則二氧化碳減排達100%?！?/p>

數據顯示，目前全球每年排放的二氧化碳大約是400億噸，其中14%來(lái)自土地利用，86%來(lái)自化石燃料利用。而目前我國化石能源占一次能源比重為85%，產(chǎn)生的碳排放約為每年98億噸，占全社會(huì )碳排放總量的近90%。業(yè)內人士認為，碳排放受經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結構、能源使用、技術(shù)水平等諸多因素影響，根源是化石能源的大量開(kāi)發(fā)使用。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織主席劉振亞近日在發(fā)表題為《實(shí)現碳達峰碳中和的根本途徑》的署名文章中指出，解決碳排放問(wèn)題關(guān)鍵要減少能源碳排放，治本之策是轉變能源發(fā)展方式，加快推進(jìn)清潔替代和電能替代(“兩個(gè)替代”)，徹底擺脫化石能源依賴(lài)，從源頭上消除碳排放。

地熱能作為一種清潔低碳能源，近年來(lái)在大氣污染治理、冬季清潔取暖電能替代工作中發(fā)揮了積極重要作用。業(yè)內人士認為，在“雙碳”目標背景下，未來(lái)常規化石能源要逐漸減少，大部分可再生能源都是間歇性、波動(dòng)性的，而地熱能可以連續不間斷工作，效率達90%以上，這是其他可再生能源無(wú)法相比的。

地熱能將納入國家碳中和路線(xiàn)圖

我國擁有較豐富的地熱資源，其開(kāi)發(fā)利用前景廣闊。中國地質(zhì)調查局調查結果顯示，我國336個(gè)地級以上城市規劃區范圍內淺層地熱能年可采資源量折合7億噸標準煤，水熱型地熱能年可采資源量折合18.65億噸標準煤。

近年來(lái)，我國地熱能產(chǎn)業(yè)在政策及市場(chǎng)需求的雙重推動(dòng)下呈現出繁榮發(fā)展的景象。2005年以來(lái)地源熱泵得到了迅速發(fā)展，2009年底我國地源熱泵裝機容量已位列第二，全國推廣應用面積突破1億㎡，此后我國地源熱泵進(jìn)入高速發(fā)展期，2017年底應用面積突破5億㎡，2019年底全國推廣應用面積達8.41億㎡。2020年底，我國地熱供暖面積達到接近14億㎡，居世界第一。

前不久，中國科學(xué)院院士汪集暘在出席上海舉辦的第十八屆長(cháng)三角科技論壇“碳達峰/碳中和背景下的地熱資源利用”專(zhuān)題分論壇上表示，地熱能將作為五大非碳基能源之一納入國家碳中和路線(xiàn)圖。

據介紹，中國科學(xué)院學(xué)部設立了重大咨詢(xún)項目“中國碳中和框架路線(xiàn)圖研究”，在這份“國家碳中和路線(xiàn)圖”中，要求推動(dòng)非化石能源替代化石能源，大力發(fā)展包括水電、地熱能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能在內的五大非碳基能源。如何逐步增加非碳能源，特別是風(fēng)、光、水、地熱、核等的比重成為中科院“中國碳中和框架路線(xiàn)圖研究”的專(zhuān)題內容之一。

“地熱能與其他可再生能源相比，具有儲量大、穩定可靠等特點(diǎn)，在應對氣候變化、努力實(shí)現雙碳目標任務(wù)中，地熱能將會(huì )發(fā)揮更大的作用?！敝袊贾泻涂蚣苈肪€(xiàn)圖研究“地熱路線(xiàn)”負責人龐忠和向記者介紹，地熱能的優(yōu)點(diǎn)是連續穩定、清潔安全，在非碳能源中是基礎負荷。他表示，“中國碳中和框架路線(xiàn)圖研究”項目已于今年2月8日啟動(dòng)，近期將提交初稿，有望今年年內完成。

目前，北京市研究“碳中和行動(dòng)綱要”已趨成熟，即將出臺。根據公開(kāi)報道，北京提出的碳中和的時(shí)間為2050年，將比全國的目標提前十年。據了解，北京市碳中和行動(dòng)，一方面要節約能耗，提升能效;另一方面，要通過(guò)凈煤、減油、少氣等方式控制化石能源消費的增長(cháng)。同時(shí)，大力發(fā)展可再生能源，包括鼓勵光伏、熱泵技術(shù)等應用開(kāi)發(fā)利用本地可再生能源。

碳中和目標下我國地熱發(fā)展方向

為應對“雙碳”目標的挑戰，地熱工作者應做好哪些準備工作?汪集暘建言，以我國地熱資源秉賦和分布特征為基礎，依據國家需求為目標，分期分批、有計劃有目的地制定出各省市的地熱開(kāi)發(fā)利用規劃，“宜熱即熱”“宜電即電”“宜養則養”以期達到地熱最大的開(kāi)發(fā)利用效益。同時(shí)加大科技投入，對一些關(guān)鍵卡脖子問(wèn)題如“取熱不取水”、“砂巖回灌效率”等問(wèn)題集中攻關(guān)，另外還要重視年輕人才的培養。

在碳達峰碳中和目標下，未來(lái)我國地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向是怎樣的?龐忠和認為，建筑供暖制冷等中低溫領(lǐng)域是我國地熱能利用的主要場(chǎng)景。面向我國建筑供熱和新型綠色建筑發(fā)展，推動(dòng)城市建筑規?；?a href="http://m.keyinmall.com/t/地熱能供暖制冷.html" >地熱能供暖制冷項目開(kāi)發(fā);加強種植養殖、康養旅游等領(lǐng)域的地熱應用，助推鄉村振興和農業(yè)農村現代化建設。

“同時(shí)還要加強地熱資源勘查與開(kāi)發(fā)技術(shù)研究，推動(dòng)地熱向深層發(fā)展，拓展地熱能資源總量、品位與經(jīng)濟使用規模?！褒嬛液驼f(shuō)，開(kāi)展水熱型地熱、中深層地熱資源勘探，查明地熱田地質(zhì)條件熱儲特征、資源質(zhì)量及數量。建立地熱資源開(kāi)發(fā)利用大數據平臺，為地熱資源經(jīng)濟開(kāi)發(fā)利用提供支撐。

規范地熱能開(kāi)發(fā)利用管理，建立地熱項目常態(tài)化監督，保障地熱能清潔開(kāi)發(fā)和永續利用，地熱能“數字化”管理亟待提上日程。中國地質(zhì)調查局淺層地溫能研究與推廣中心主任李寧波介紹，地熱能的數字化需求有三個(gè)關(guān)鍵詞：一是因地制宜，即根據資源條件、社會(huì )經(jīng)濟條件進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用;二是融合，即地熱能與其他能源融合互補利用;三是智慧化，即能源調控、技術(shù)創(chuàng )新、體制機制創(chuàng )新等智慧化。