汪集旸
(中國科學院地質與地球物理研究所,北京 100029)
卷首文摘
一帶一路,地熱先行
汪集旸
(中國科學院地質與地球物理研究所,北京 100029)

汪集旸 江蘇吳江人,地質物理學家,中國科學院院士,國際歐亞科學院院士。現任中國科學院地質與地球物理研究所教授。長期從事地熱和水文地質研究,在大地熱流、深部地熱、礦山、油田地熱和地熱資源方面取得大量創新性成果并建立起頗具特色的中國地熱研究體系,提出中低溫對流型地熱系統成因模式并撰寫出世界上第一部專著;在同位素水文學、水文地球化學領域亦有取得創新性成果。
“一帶一路”是“新絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的簡稱,目前已成為中國綜合性發展戰略。中東、中亞各國雖然煤炭、石油、天然氣等傳統化石能源十分豐富,但污染嚴重,加劇環境惡化,急需大力開發包括地熱能在內的各種新能源和可再生能源。
地熱能作為地球的本土可再生能源,具有資源量巨大、能源利用效率高、成本低、節能減排效果好等諸多優點。“絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的沿線國家,如伊朗、土耳其、意大利、印度、印度尼西亞、肯尼亞等,均位于全球高溫地熱帶之上,高溫地熱資源十分豐富。位于意大利羅馬西北部的拉德瑞羅地熱電站是世界上建成的第一座地熱發電站,2013年總裝機容量已達到594 MW。印度尼西亞是一個火山之國,全國共有火山400多座,地熱資源非常豐富,約占全球總量的40%。地處東非裂谷高溫地熱帶上的肯尼亞,全境地熱資源十分豐富。2014年10月,肯尼亞地熱發電量高達3.39億kW·h,占全國發電量的43.8%,成為肯尼亞第一大電力來源。中國西藏羊八井地熱電站位于地中海—喜馬拉雅地熱帶上,目前裝機容量27.78 MWe,年生產電力160 GWe。裝機容量和年發電量雖然不大,但拉薩市電力的40%(冬季達60%)來自羊八井地熱電站。
除高溫地熱發電之外,中國近年來在政府一系列政策的推動鼓勵下,正在大力開發中低溫地熱能。作為“絲綢之路經濟帶”的起點,地處渭河斷陷盆地的西安及咸陽地區地熱資源豐富,具有良好的開發利用前景。咸陽地熱資源開發利用歷史悠久,早在1400多年前,咸陽境內楊貴妃安葬之地的馬嵬坡溫泉就聞名于世。截至2012年底,咸陽全市已成功開鑿地熱井40余眼,地熱水年開采量為400萬m3,地熱資源的開發利用也已逐漸擴展到地熱采暖、溫泉療養及休閑娛樂等領域,全市地熱供暖總面積已達210萬m2,約占全市供熱總面積的30%。西咸新區位于西安市和咸陽市已建城區之間,是剛經國務院批準設立的首個以創新城市發展方式為主題的國家級新區,西咸地熱能源技術研發與示范基地正在籌建之中。
河北雄縣是華北乃至全國地熱資源最為豐富的地區之一。2008年,雄縣積極引進中國石油化工集團公司新星公司實施城區地熱集中供暖工程,并采用最先進的高效利用和回灌技術,收到了良好的經濟和生態效益。截至2012年底,新星公司在雄縣共建成地熱井42口,供暖面積240萬m2,占城區總供暖面積的90%以上,減少二氧化碳排放量13.68萬t,空氣質量明顯改善,被譽為“無煙城”。2014年2月27日,國家能源局在河北雄縣召開全國地熱能開發利用現場會,要求推廣利用地下熱水進行全縣城鎮居民冬季供暖的“雄縣模式”。江蘇南通如東縣的小洋口地區位于長三角經濟區北翼的黃海之濱,該區先后勘查成功了2口地熱井,洋通地熱1井最大出水量3578 m3/d,水溫76℃,洋通地熱2號井出水量2480 m3/d,水溫92℃,創造了江蘇地熱井出水溫度的最高紀錄。通過地熱資源的梯級開發、綜合利用,該區將建成以地熱為主,從發電到供暖/制冷、溫泉療養、工農業利用為一體的分布式獨立能源系統,即所謂“小洋口模式”。廣東省豐順縣是廣東省地熱資源較為豐富的縣份之一,全縣共有水熱活動16處,溫泉儲量大、水溫高、水質好、流量大、藥用價值高,除用于地熱發電與水產養殖外,還廣泛用于旅游、療養等方面,1970年12月建成的全國第一座地熱試驗電站就位于豐順縣城南端。利用地熱能源解決長三角地區冬季供暖、夏季空調制冷的江蘇南通“小洋口模式”和珠三角地區解決夏季空調制冷的廣東“豐順模式”也在緊鑼密鼓的建設之中。在“一帶一路”的建設中,通過互聯互通項目,與沿線國家在地熱開發利用方面加強交流、合作,地熱能源的開發利用必將為“一帶一路”的建設作出應有的貢獻。
—— 摘自《科技導報》2016年第21期