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2016年中國地熱能行業運行現狀、發展前景及應用方向分析
2016/9/30 10:28:12 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:一、地熱能行業運行現狀分析2015年,我國淺層地熱能供暖面積達到3.92億平方米,中深層地熱供暖面積達到1.02億平方米,合計4.94億平方米,全國地熱能供暖實現替代標煤1450萬噸;同期地熱發電約1.35億千瓦時,實現替代標煤4.13一、地熱能行業運行現狀分析
2015年,我國淺層地熱能供暖面積達到3.92億平方米,中深層地熱供暖面積達到1.02億平方米,合計4.94億平方米,全國地熱能供暖實現替代標煤1450萬噸;同期地熱發電約1.35億千瓦時,實現替代標煤4.13萬噸。加上用于種植、養殖及洗浴等共實現替代標煤2000萬噸。經過多年的地熱資源開發,我國地熱利用連續多年位于世界首位。
在所有可再生能源中,地熱能的可利用效率最高,利用系數達到80%,能夠在治理霧霾、節能減排、調整能源結構等方面發揮獨特作用。
1、開發加快
地球上火山噴出的熔巖溫度高達1200℃——1300℃,天然溫泉的溫度大多在60℃以上,有的甚至高達100℃——140℃。這說明地球是一個龐大的熱庫,蘊藏著巨大的熱能,地熱由此產生。
據不完全統計,僅12個主要沉積盆地地熱資源儲量折合標準煤就高達8532億噸,可采資源量折合標準煤2560億噸;我國大陸3000米至10000米深處干熱巖資源儲量折合標準煤高達860萬億噸,相當于目前全國年度能源消耗總量的26萬倍。中國的地熱利用也走在世界的前列 目前我國中低溫地熱資源每年直接利用的能量在近20年來一直穩居世界第一;我國地源熱泵所利用的淺層地熱開發在短短十多年的時間內已躍居世界第二。
當前我國地熱資源的開發利用可分為發電和直接利用兩個方面。高溫地熱資源主要用于發電;中溫和低溫地熱資源則以直接利用為主;對于25℃以下的淺層地熱能,可利用地源熱泵進行供暖和制冷。
相較于發展迅猛的風電、光伏,近年來,我國地熱能的發展一直處于默默無聞的狀態。而隨著能源結構調整以及強大的環保壓力,地熱能的優勢再度被提及,其開發利用的速度也將加快。
一直以來,地熱都被用來發電,而忽略了地熱的直接開發利用。有分析人士指出,與地熱發電相比,地熱開發的直接利用有三大優點 一是熱能利用效率高達50%——70%,比傳統地熱發電5%——20%的熱能利用效率高出很多;二是開發時間短得多,且投資也遠比地熱發電少;三是地熱直接利用,既可利用高溫地熱資源,也可利用中低溫地熱資源,因之應用范圍遠比地熱發電廣泛。
相比太陽能、風能等新能源,地熱雖同屬清潔能源,但是它不受晝夜溫差、氣候變化的影響,在新型城鎮化建設中,應用前景非常廣闊。而且地熱能的適用性很強、利用方式多樣、運行成本低,這些都非常符合市場對新型能源的呼喚。
目前能源結構以化石能源為主,未來將逐步轉為以水電、核能、地熱能、太陽能、風能、生物質能、海洋能等非化石能源為主。地熱資源是可再生的清潔能源,在以后的能源結構調整、氣候變化、大氣污染治理中將會發揮越來越大的作用,需要重新給予認識和定位。
在2015年巴黎氣候大會后,中國對2030年的碳排放強度和達到峰值的期限都做了承諾,預計地熱能在“十三五”規劃中將實現替代標煤7210萬噸,對應減排二氧化碳1.77億噸的目標。地熱能的黃金時代很快就會到來。
對于治理霧霾而言,社會各界已形成共識,就是要調整能源結構,大力發展可再生和清潔能源。目前多數觀點認為燃煤鍋爐和散煤燃燒是造成霧霾的重要誘因,而利用地熱取暖替代燃煤鍋爐取暖可以有效減少霧霾。這對于地熱的開發利用也會形成一個強大的助推力。
對于地熱能在未來能源格局中將扮演的角色,中國工程院院士多吉援引有關數據預測,2050年世界發電結構中清潔能源將占主導地位,其中地熱能將占5%以上,并將逐步提高占比。2020年、2030年和2050年我國地熱發電裝機容量將分別達到30萬千瓦、220萬千瓦和1900萬千瓦。
需要指出的是,雖然地熱資源開發利用正以平均每年12%的速度增長,但與豐富的地熱資源相比,地熱利用尚未達到規模。目前我國每年開發的地熱能不到年可利用量的千分之五,進一步開發利用和替代燃煤的潛力巨大。而地熱資源開發緩慢,很大一部分原因是沒有形成完整的技術體系支撐。
2、技術急需完善
地熱能和其他新能源的不同之處在于,它屬于礦產資源,需要進行水文地質礦產勘察,然后通過地熱鉆井進行開采。無論是什么形式的地熱資源,比如熱礦泉水、蒸汽還是土壤熱源,都需要地熱鉆井,可以說,地熱鉆井是地熱資源轉化為新能源被利用的必需手段。
通過鉆井,向地下幾百米甚至幾千米索取能源,傳輸到地上,進行各種地熱利用,是非常復雜的工作程序。地熱井工程一般時間很長,工程投入資金也很高,但這一階段的工程關系到地熱能開發的成敗。從目前來看,我國地熱鉆井技術還有待于提高。
除了鉆井技術之外,我國地熱的勘察工作也較為落后。一些地熱開發區沒有進行正規的地熱勘察工作,為了滿足商業目的,直接進行地熱鉆井,雖然有一定的商業式地熱資料,卻缺乏科學的精度,從而影響對該地區的地熱資源的分析與評價,盲目開采,不但無法達到長期利用收益的效果,也造成了資源的浪費,并且增加開發的風險性。
由于國家對地熱資源勘察的投入不足,全國地熱資源的總量一直是個概數,各地區的地熱資源狀況也大都是模糊的,以至于常常出現部分地區的地熱開發和利用已經展開得如火如荼,但該地區的地熱資源狀況尚未進行勘察和評價的情況出現。
除了技術層面之外,我國部分地區的地熱開發缺乏科學規劃,統籌部署,以致于到后來造成了資源浪費。
由于一些自發的開采項目,缺乏科學的規劃與指導,導致開采分布過于集中,而開采量也沒有經過科學規劃,開采后不進行地下水的補充,最終造成地下熱水資源水位和水溫下降,影響開采后的收益,同時也破壞了資源存在的環境,影響了資源的可持續利用。地下水資源如同蓄電池,可再生是在一定程度下實現的,因此在開采過程中,需要合理布局,長遠規劃。
一直以來,地熱業內就普遍呼吁要科學化布局,建立規范化、系統化的管理體系,通過大數據整合特高地熱能源利用率,平衡建設成本與后期收益,來促進行業發展
對于如何提高我國地熱資源開發利用水平,有業內人士指出,需要從開展資源評估、建立監測網絡、建設開發利用技術支撐體系等幾個方面開展工作。
3、仍需政策扶持
要使得地熱能獲得大發展,只是單純地提高技術還是遠遠不夠,它更需要國家政策支持。
在新能源大家族里,與太陽能、風能、生物質能相比,地熱資源是最現實的且最具競爭力的能源之一。地熱能是非常好的一種能源,但往往沒有被認識到,國內的重視程度和普及面遠遠不夠。
以地熱發電為例,地熱發電要發展,“需要摸清地下資源量、突破地上技術。尤其是除了規劃還要配套相應的政策和體制,否則很多制約地熱能開發的部門利益將難以厘清。
為推動行業發展,編制“十三五”國家能源發展規劃,國家能源局于2015年1月委托中國能源研究會地熱專業委員會進行淺層地熱能開發利用產業發展研究。
到目前為止,我國尚未出臺一部專門性地熱資源管理法律或行政法規。地熱資源開發利用管理制度亟待完善,主要表現為 地熱能開發利用管理分散,部門職責界定不清;熱能開發存在一些開采無序、利用低效、資源浪費和破壞生態的現象。
在城市建設總體規劃中,沒有明確優先使用地熱等可再生能源;與風電、太陽能發電相比,缺乏統一優惠的政策環境;研發投入和人才培養不足,難以滿足大規模開發的需求。
地熱資源的法律概念模糊,缺乏統一的立法,且存在地熱資源多頭管理、政出多門等問題,嚴重制約了地熱資源的科學規劃、合理開發,不利于地熱行業的發展。地熱就像是新生的娃娃,需要政策的扶持,需要拉一把手才能茁壯成長。
二、地熱能市場前景及應用方向分析
1、我國地熱能發展前景分析
化石能源的大量使用帶來了嚴峻的環境和氣候問題,隨著我國生態文明建設進入全面系統推進的關鍵時期,尋找可替代的清潔能源早已成為當務之急。在近日由全球契約中國網絡主辦的“2016實現可持續發展目標中國峰會”的綠色分論壇上,中國工程院院士、國家地熱中心指導委員會主任、中國石化原副總經理曹耀峰表示,地熱資源應在今后大氣治理方面發揮重要作用,地熱能在“十三五”規劃中將實現替代標煤7210萬噸,對應減排二氧化碳1.77億噸的目標。地熱能的黃金時代很快就會到來。
化石能源的大量使用帶來了嚴峻的環境問題和氣候問題。中國經歷了近30多年的快速經濟增長,環境問題越來越尖銳。我國不光是人均資源(水、耕地、礦產資源等)顯著低于全球平均水平,環境的容量也遠遠低于全球平均水平。
中國80%的人口居住在“愛輝-騰沖線”以東的國土上,東部的土地面積約為全球陸地總面積的1/30,在這個區域每年消耗全球煤炭的40%,即在東部的單位國土面積上消耗的煤炭(稱為“耗煤空間密度”)是全球平均值的12倍。“碳排放空間密度”已是全球平均值的6倍。這是導致我國出現大面積霧霾的主要原因。未來地球可持續發展呼喚著人類由工業文明向生態文明轉變,而這個轉變的基礎是新的能源革命 告別黑色、高碳,轉向綠色、低碳。
為應對氣候變化,特別是為治理已經蔓延全國的霧霾,亟須調整能源結構,大力發展可再生和清潔能源。
地熱能利用的發展態勢亟待升溫。數據顯示,2015年,我國淺層地熱能供暖面積達到3.92億平方米,經過多年的地熱資源開發,我國地熱利用連續多年位于世界首位。
地熱資源是可再生的清潔能源,在以后的能源結構調整、氣候變化、大氣污染治理中將會發揮越來越大的作用,需要重新給予認識和定位。目前能源結構以化石能源為主,未來將逐步轉為以水電、核能、地熱能、太陽能、風能、生物質能、海洋能等非化石能源為主。在2015年巴黎氣候大會后,中國對2030年的碳排放強度和達到峰值的期限都做了承諾,預計地熱能在“十三五”規劃中將實現替代標煤7210萬噸,對應減排二氧化碳1.77億噸的目標。地熱能的黃金時代很快就會到來。
關于地熱產業,國家已經列入“十三五”規劃。2016年中國工程院設立了一個重點咨詢項目,名為“中國地熱產業規劃和布局的戰略研究”,該重點項目2016年6月20日正式啟動。以秦嶺-淮河為界,北方集中供暖、南方不供暖的方式已不符合現實需求。有專家提出,供暖線要向南延。因此,在供暖需求日漸強烈的情況下,清潔的地熱采暖成為最優選擇。
我們預測,地熱行業未來將獲得進一步發展。
2、地熱能市場應用方向分析
地熱能的應用十分廣泛,既可以通過溫泉開發、地熱供暖、地熱農業進行直接利用,也可以進行地熱發電,轉化為高品位能源,甚至終將轉化為移動能源。地熱能在未來的發展中,有四個主要利用利用,終將成為地熱能市場中的四大支柱。
1、溫泉地產
溫泉地產并非單純的溫泉沐浴類的旅游項目,而是將溫泉作為一個地產的核心項目,對溫泉資源進行全面規劃,多方位開發,綜合利用,全面經營。將溫泉的療養、健身、休閑、娛樂、社交、生活用水等多方面功能,集中到溫泉地產項目中,將溫泉景區變成一個生活化的高品位體驗區域。地大熱能認為溫泉地產開發致力于實現溫泉旅游項目與周邊地產的和諧配套,是一種復合型旅游地產開發模式,提出合理的溫泉項目區域規劃,不斷開發溫泉在地產行業中的價值。
2、地熱供暖
利用地熱能進行供暖,是未來城市發展和環境保持的需要。燃煤型鍋爐供暖因消耗化石能源及造成污染,必將逐漸退出歷史舞臺,而新能源中,地熱能是進行都市建筑集中供暖最具優勢的綠色能源。同時,采用地熱井與燃氣調峰、熱泵聯合供熱設計方案,降低地熱排水溫度,可以使地熱利用率就達到90%以上,在這種情況下,地熱水的使用量大大縮減,達到了節省能源的效果,同時也減少了對環境的污染。
3、地熱發電
地熱發電是地熱能間接利用的主要形式,目前,世界各國都在積極開發地熱發電。地熱發電在這些國家的發展,已經不僅僅是一種經濟需要,更是一種對未來幾十年甚至更長遠的關鍵能源投資。中國的地熱發電沉寂了20多年,目前除了羊八井地熱發電站聞名世界外,其他改革開放初期建設的地熱電站已經因種種原因停產了,這既受當時經濟環境影響,也受地熱發電技術限制。經過多年來的地熱技術發展,中國已經具備了地熱發電的各方面優良條件。
2014年,美國利用地熱發電的總量達到了352.5萬千瓦。緊隨其后的是菲律賓和印尼等國。
中國的地熱發電,正處在一個“爆發式”發展的前夜,各地的地熱發電項目都在醞釀成長,未來中國的地熱發電,必將有迅猛的發展,與國際接軌,與國際地熱發電大國比肩。
4、地熱農業
中國的地熱農業雖然起步較早,但基本是試點經營,并未形成規模,但近幾年來,地熱農業逐漸開拓了新的利用經營模式,并創造巨大的經濟利潤,隨著地熱勘察和地熱鉆井技術的進一步發展,地熱資源的開發得到進一步擴大,地熱農業也將隨之發展起來。地熱農業所需要的地熱水溫度并不高,很多地熱尾水都可以利用。
與此同時,地熱農業的應用范圍也很廣泛,地熱養殖熱帶魚、地熱種植蔬菜、花卉、重要、養殖場進行地熱孵化。在近期的《糧食和農業領域地熱能的利用》中,還鼓勵發展中國家利用地熱能進行糧食烘干和貯藏。
不僅在地熱勘察和地熱鉆井技術方面有著國際一流的技術團隊和豐富的開發經驗,在溫泉區域熱規劃、地熱供暖、地源熱泵、地熱發電等各個領域,都積極開拓,通過地熱開發實踐,積累豐富的項目開發經驗,順應地熱行業市場的多元化需求,開發地熱能的綜合利用和梯級利用模式。在未來的地熱開發進程中,地大熱能跟進時代腳步,作為地熱行業的先導企業,必將促進地熱能行業的飛躍式發展。
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