○ 文/本刊記者 石杏茹
地熱除霾計
○ 文/本刊記者 石杏茹
京津冀地區地熱資源豐富,開發利用技術條件已經成熟,商業模式也可以推廣,具備了大規模開發利用的條件。
特邀嘉賓(排名不分先后)
張杰輝 ......................................................................................................................................................................................................河北省人民政府副省長
李仰哲 ..............................................................................................................................................................................................................國家能源局副局長
戴厚良 .........................................................................................................................................................................................中國石油化工集團公司總經理
王志剛 ..........................................................................................................................................................................................................中國石化高級副總裁
曹耀峰 ...................................................................................................................................................................................................................中國工程院院士
孫永福 ...................................................................................................................................................................................................................中國工程院院士
汪集旸 ..................................................................................................................................................................................................................中國科學院院士
“沒得過敏性鼻炎,不足以談北京的生活。”談到中國的霧霾問題,人們會下意識地把目光投向京津冀。談到京津冀的霧霾問題,焦點又會自然集中到河北。
人類在享受經濟增長、科技進步、社會發展所帶來巨大成果的同時,逐漸清晰地認識到過度使用和依賴化石能源所帶來的危害。日趨嚴峻的能源安全問題、氣候變化以及生態環境挑戰,迫使我們必須重新思考如何利用地熱能源這一古老而又嶄新的話題。為此,本刊記者采訪了多位院士以及地方政府代表。他們認為,面對經濟增速換擋、資源環境約束趨緊的新常態,地熱能作為新能源的重要組成部分,是一種具有重要競爭力的可再生清潔能源。

河北省人民政府副省長張杰輝

國家能源局副局長李仰哲

中國石油化工集團公司總經理 戴厚良

中國石化高級副總裁王志剛
中國石油石化:“地下是一個大熱庫,是人類開辟自然能源的一個新來源,就像人類發現煤炭、石油可以燃燒一樣重要。”著名地質學家李四光在許多年前就對地熱的前景下了這樣的判斷。開發利用地熱資源對解決京津冀地區霧霾問題有什么意義?
孫永福:當前,全球新一輪科技革命、產業革命、能源革命蓄勢待發,不可再生能源開發的難度越來越大,自然環境承載能力日趨脆弱。我國必須著力改變以煤炭為主的傳統能源利用方式,大力發展綠色清潔能源技術,逐步擺脫對化石能源的依賴,推動人類社會文明實現持續穩步發展。
地熱作為非化石能源的重要資源之一,具有儲量大、分布廣、穩定性好、用途廣泛、可循環利用等特點,且不受季節、氣候、晝夜變化等外界因素干擾,在農業、醫療、發電、供暖等經濟民生領域具有十分重要的地位作用。
曹耀峰:地熱在未來調整能源結構當中貢獻突出,按照國家能源“十三五”規劃,我國非化石能源占比從2015年的12%提高到2020年的15%,增長3個百分點,根據 “中國‘十三五’地熱產業發展規劃征求意見稿”,到2020年累計達到地熱供暖制冷面積16億平方米,加上發電可實現提調標煤17萬噸。屆時地熱占比達到1.5%,比0.5%提高一個百分點。非化石能源今后五年的三個百分點增幅當中地熱占了三分之一,說明地熱在未來能源結構調整當中的貢獻十分巨大。
地熱在應對氣侯變化當中的貢獻也非常突出。巴黎氣侯大會以后,中國對到2030年的碳排放強度達到峰值的期限做出了承諾,未來中國碳減排的壓力十分突出?!笆濉逼陂g,地熱將替代標煤7120萬噸,相對應的減排是1.77億噸,對于降低我國碳排放總量和碳強度具有十分重要的意義。
中國石油石化:地熱如此重要,那么我國尤其是京津冀地區資源量如何?
王志剛:京津冀地區處在華北平原的北部,由黃河、海河沖擊形成,是一個新生帶盆地,地熱資源豐富。初步勘探的結果是,該地區已有48個地熱田。其中,北京市10個地熱田,總面積2760平方公里,折合標煤34億噸;天津8個地熱田,面積6380平方公里,折合標煤307億噸;河北省30個地熱田,面積約19165平方公里,折合標煤1050億噸。這些地熱田在平面上連片分布,為實現地熱資源產業化、規模化開發奠定了基礎。
地熱資源量很大,但可利用、可開發資源跟實際的地下資源占比是非常小的。當然,即使是極少的一部分也可以大量替代區域的燃煤消耗。京津冀地區每年可開發利用的地熱熱量折合標準煤3.43億噸,相當于京津冀地區2014年燃煤消耗總量的94%,完全可以支撐起該地區對地熱資源的可持續開發利用。如果全部利用起來,可以減排二氧化碳8.18億噸。
張杰輝:河北是地熱資源大省,也是地熱資源的利用大省。地熱可開采資源量達50億噸標準煤,總量位居全國第二位,主要分布在保定、廊坊、石家莊、滄州、衡水、辛集等區域。在現有的技術條件下,平原區基巖熱儲地熱水可開采量約4.25億立方米,已開采量總量0.47億立方米,開發潛力巨大。

中國工程院院士曹耀峰

中國工程院院士孫永福

中國科學院院士汪集旸
中國石油石化:我國地熱資源目前整體開發利用情況如何?
孫永福:多年來,在中國地熱技術界、產業界的共同努力下,我國地熱能開發利用成績喜人,不僅直接利用規模持續穩居世界第一,而且地熱開發的能源性、技術性突出,形成了較為完備的地熱資源勘察、開發、利用等領域的系列技術,整體處于世界先進水平,培育涌現出一大批技術領先、實力過硬的地熱開發利用企業。
李仰哲:近三年來,我國地熱供暖面積每年新增約1億平米,截至2015年底,全國淺層地熱供暖已經達到3.92億平米,中深層地熱供暖/制冷面積面積達到了1.02億平米,每年可替代約2200萬噸標準煤,地熱發電技術也取得了積極進展。
曹耀峰:中國地熱利用位于世界首位。對于這個數字,我們既不能妄自菲薄,也不能妄自尊大。因為我們在干熱巖基礎研究方面還是有差距的。
戴厚良:在實踐當中,我們深刻認識到了地熱產業是充滿希望的朝陽產業。我國地熱資源類型多、分布廣、儲量大,開發利用總體處于起步階段。
中國石油石化:京津冀地區地熱開發利用發展態勢如何?
王志剛:京津冀地區地熱資源經過40余年開發利用,已逐步實現從供暖向梯級利用、現代高效農業、多能源集成等產業方向發展的態勢。截至2015年底,京津冀地區形成年利用地熱供暖/制冷面積1.3億平方米,實現年替代標煤380萬噸,減排二氧化碳980萬噸。同時培育了中國石化新星公司、北京地礦局、天津地熱院等一批有實力的地熱勘察開發利用企業,形成了較完備的地熱勘察開發利用技術體系,具備了加快發展的基礎。根據國家《地熱產業發展“十三五”規劃》(征求意見稿),該地區將新增地熱供暖制冷面積3.1億平方米。預計2020年,京津冀地區將實現地熱供暖/制冷面積4.4億平方米??蓪崿F年替代標煤1280萬噸,減排二氧化碳3460萬噸。其中,北京地區新增地熱供暖、制冷面積6500萬平方米,天津地區新增地熱供暖、制冷面積6500萬平方米。河北省地區,新增地熱供暖、制冷面積1.8億平方米。
張杰輝:2009年,我省與中國石化集團攜手開發雄縣地熱資源,成功打造了“雄縣模式”和華北首座“無煙城”,并陸續在保定、廊坊、辛集、邯鄲等15個市縣區展開了推廣合作,地熱資源利用的節能環保效益日漸顯現,有力地推進了京津冀大氣霧霾治理的進程。
中國石油石化:地熱開發利用的“雄縣模式”到底是怎么回事?有什么借鑒意義?
汪集旸:一個國家或地區是不是要開發地熱,怎么樣開發,一是社會需求,二是資源條件。雄縣模式之所以成功,一是它有需求,二是資源條件太好了。這個地區地底下就像桂林山水,里面大的溶洞到處都有,100°C左右的熱水到處都是,而且量很大,一天上千萬噸,根本用不完,而且非常好回灌。
王志剛:在雄縣,中國石化已經建成的供暖面積達到450萬平方米,整個縣城可以做到95%以上用地熱采暖?!靶劭h模式”得到了國家能源局以及各級政府還有社會各界的廣泛認可。2013年以來,我們接待的參觀團大概有200多次,應該說雄縣真正發揮了一個示范項目的示范作用。它的成功概括起來有以下幾點原因。
第一就是政企合作,共謀發展。河北省政府和中國石化形成了良好的合作關系。省政府制定了地熱資源開發利用管理一整套的政策和管理辦法,為了提升管理體制專門成立了地熱管理辦公室統一管理地熱?,F在地熱開發在管理上存在多頭管理問題。有的地方是能源部門在管理,有的地方是地礦部門在管理,還有一些地方是水利部門在管,還有一些地方是城建部門在管。但是,雄縣成立了一個辦公室統一管理地熱,由中國石化整體來開發。地熱公司統一來搞投資建設運營,統一開發地熱。
第二就是整體規劃,即把雄縣地熱的開發規劃和整個城市建設的規劃融為一體,用這個規劃來指導開發,然后是整體改造實施開發。實際上,在中國石化進去之前,雄縣已經開始搞地熱開發。它采取的是直采直排,就是采出地熱取完暖后把水直接排放掉。這樣破壞性的開采不可持續。中國石化進入雄縣后實施的是采出地熱以后再換熱,換熱完水全部用于回灌。這樣可以做到清潔開采、持續開發。過去雄縣的地下水位一直在下降。中石化接手后開始回灌,水位下降勢頭得到了遏制。今年地下水位已經開始上升。中國石化從開始開發到現在已經回灌了1850萬立方米。如果不回灌,這1800多萬立方米水排在地方,后果可想而知。
第三就是先進的技術保持可持續的發展。包括熱儲的平衡、間接換熱、技術、梯級利用方面、動態監測,還有高效運營方面,我們都有一整套的管理體系?,F在在雄縣,天然氣預報都可以指導我們每一個井每天采水的參數。如果今天的天氣預報報告氣溫低了一度,我們會馬上做調整。明天氣溫高了兩度,我們也會馬上做調整,以保持室內恒溫。
中國石油石化:除了在河北雄縣外,中國石化近年來在地熱開發利用方面還有哪些作為?
戴厚良:近年來,中國石化高度重視地熱資源開發,把發展地熱產業提升到戰略層面來規劃和推進。中國石化新星公司依托國家地熱能源開發利用研究以及技術應用推廣中心的優勢,通過加強資源開發,強化科技創新,逐步形成了適合中國地熱資源特點的資源勘察、利用、建設等核心技術體系,成功打造了政府主導政企合作,技術先進、環境友好,照顧百姓為一體的雄縣模式,創建了全球第一個地熱供暖的清潔發展的方法學,成功注冊了全球地熱供暖項目,啟動了砂巖經濟回灌等多項項目的技術攻關,實現了地熱產業的快速發展。

●地熱走進千家萬戶,京津冀地區霧霾將會逐漸緩解。 借供圖/CFP
“十三五”期間,在我國大力倡導并實施綠色發展的理念背景之下,在更大范圍、更廣領域、更高層次上開發利用地熱資源,我們的責任更大,使命光榮。中國石化將繼續加大地熱產業的開發,我們規劃在“十三五”期間再造20座無煙城,實現新增供暖面積和制冷面積1.2億平方米。
中國石油石化:地熱開發利用目前還存在哪些問題?
李仰哲:目前地熱行業的準入門檻比較低,地熱尾水的回灌比例還比較低,在一些地區已經造成了一定程度的環境污染。今后,我們將加強地熱能項目的技術規范和項目管理,使尾水回灌成為地熱能開發利用項目的硬性要求。
中國石油石化:未來京津冀地區地熱資源開發還有哪些前景?應該如何開發?
王志剛:根據剛做完的地熱產業發展“十三五”規劃,國家將大力發展地熱產業,確定了京津冀協同發展,也就是地熱資源綜合利用的重大工程。初步設想,到2020年整個京津冀地區的供暖制冷的面積達到4.4億平方米。其中,中淺層是2.28億平方米、中深層是2.12億平方米,可以替代標煤1280萬噸,減排二氧化碳3000萬噸。這個量跟整個京津冀地區燃煤消耗來說還是很小的一個數目。因此,希望地熱界、科學界、工程界,各個企業要進一步加大在京津冀地區地熱開發的利用,最終能夠超過規劃設想。
張杰輝:我們將繼續完善地熱能開發利用的政策措施和市場環境,創新開發利用的模式,建設與地熱能等可再生能源開發利用相協調的社會化、市場化、專業化服務體系,使更多技術和管理先進的優秀企業涌現出來,推動河北省新能源開發利用的全面提速。
責任編輯:石杏茹
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