黃金秀

摘要:利用SWOT分析法,闡述惠州市地熱資源開發利用面臨的優勢、劣勢、機遇、挑戰。惠州地熱資源優勢明顯、有廣闊的發展前景,已具備中低溫地熱發電潛力和規模化發展的基礎。近年來,隨著一系列重大戰略的不斷推進,地熱產業正迎來重要發展機遇,同時也面臨資源家底不清、整體開發利用水平低、無序開發現狀嚴重等問題,未來要通過摸清惠州市地熱能資源家底,加強行業監管,攻關地熱能勘探開發利用關鍵技術、培育地熱能高質量發展示范區、積極爭取政策支持等多種手段,推進地熱能產業規模化開發和規范發展。
關鍵詞:地熱資源;SWOT分析;開發利用;對策建議
1.引言
地熱能是蘊藏在地球內部的熱能,是一種清潔低碳、分布廣泛、資源豐富、安全優質的可再生能源,通常分為淺層地熱能(從地表至地下200m深度范圍內,儲存于水體、土體、巖石中的,溫度低于25℃,采用熱泵技術可提取用于建筑物供熱或制冷等的地熱能)、水熱型地熱能(賦存于天然地下水及其蒸汽中的地熱資源)、干熱巖型地熱能(不含或僅含少量流體,溫度高于180℃,其熱能在當前技術經濟條件下可以利用的巖體)。惠州市位于廣東省東南部,惠州湯泉在唐宋時期就已聞名于世,改革開放以來,在市場需求的推動下,惠州市地熱資源得到了更進一步的開發,形成了以溫泉開發為龍頭,并帶動旅游、度假、休閑、保健、娛樂和房地產業等蓬勃發展的“溫泉經濟”,地熱資源開發利用已逐漸成為惠州市經濟增長的一大亮點。水熱型地熱資源的開發利用有效地推動了當地旅游業的發展,收到了良好的社會效益和經濟效益。但也存在利用形式單一,綜合化利用程度不足,資源利用率不高,部分集中開發區無序開采,資源浪費嚴重,導致地面沉降、環境污染等問題。
2.地熱資源開發利用現狀
惠州市地熱資源豐富且分布廣泛,其中在龍門縣、惠城區、惠東縣較為集中,目前惠州市已利用地熱資源以水熱型地熱能為主,淺層地溫能、干熱巖開發利用尚處于摸索階段。惠州市水熱型地熱能開發利用方式全部是直接利用,以休閑旅游洗浴為主,水產養殖次之。惠州市已開發利用地熱點兩百余處,水溫26℃~127.7℃,據調查,已開發利用點中地熱流體樣品的水溫及組分均符合醫療功能熱礦水的命名標準,直接利用適宜溫泉、理療,處理后可用于農業灌溉和漁業養殖,90°以上地熱水具發電潛力。2018年,中國地質調查局組織實施的“東南沿海廈門-瓊北地區地熱資源調查”在惠州市惠城區黃沙洞地區完成“惠熱1井”(井深3009.17m,井內最高溫度127.7℃),是我國東南沿海目前孔深、水溫、涌水量之最。惠州市開展地熱發電、采暖(制冷)、溫室加熱、農業干燥、工業用途等利用前景巨大。
3.惠州市地熱產業發展SWOT分析
3.1優勢(strength)
3.1.1地熱資源潛力巨大
據中國地質調查局調查評價結果,中國大陸水熱型地熱能年可采資源量折合18.65億噸標準煤(回灌情景下),埋深在3000m~10000m的干熱巖資源量折合856萬億噸標準煤。廣東省地熱能資源位居我國第三,水熱型地熱資源年可開采量折合約4.6億噸標準煤,干熱型地熱資源儲量超過19.6萬億噸標準煤,按2%的下限開采量計算,折合標準煤3900億噸,約為2018年全省能源消耗總量的1200倍。惠州市位于我國東南沿海大地熱流高值異常區(我國三大大地熱流異常區之一),大地熱流異常明顯,局部大于80mW/m2,區內地表溫泉分布廣泛,地熱水質多數達到理療熱礦水醫療價值標準。2018年在惠州市黃沙洞地區完成的惠熱1井成功探獲了127.7℃的自噴水熱資源,它是迄今為止廣東省鉆孔深度超3000m,水溫最高、自噴流量最大的地熱勘探井,證實了惠州地區中高溫地熱資源潛力巨大。另外,省內燕山期花崗巖分布廣泛,富含釷、鈾、鉀等高放射性元素,平均生熱率高達6.4μW/m3,是尋找干熱巖最為理想的勘探靶區。
3.1.2前期工作基礎良好
近年來,惠州市與中國地質調查局建立了城市地質調查(包含地熱資源勘查)工作的聯動機制,與中國地質科學院、中國科學院廣州能源所、中國地質大學(武漢)等國內頂級地熱資源勘查和技術應用單位建立了工作聯系,與國內地熱資源學科的院士團隊開展了工作合作和交流。2019年8月,惠州市申報的“先進能源科學與技術廣東省實驗室”獲得廣東省人民政府批準。這些工作的開展,為惠州市地熱資源開發與利用奠定了雄厚的工作基礎。同時,通過與國內科研院校的項目合作,惠州市已集聚了一批地熱資源勘查和開發利用的人才團隊。
3.1.3綜合利用前景廣闊
惠州市的地熱多用于溫泉洗浴,需自然降溫到39℃~ 45℃左右,熱能白白流失。以中低溫地熱資源為主,且區位特點突出,60℃~90℃的水熱型地熱資源適宜發展制冷-干燥-休閑康養旅游的梯級綜合利用,且地熱制冷工藝和技術已經十分成熟,90℃以上地熱可用于地熱發電,綜合利用前景廣闊。
3.2劣勢(weakness)
3.2.1整體開發利用水平較低
惠州市地熱資源開發利用形式單一,地熱資源科學化、綜合化利用程度不足,資源利用率不高。已開發的地熱資源大都選擇溫泉洗浴的直接利用方式,小部分用于養殖,沒有種植、地熱發電和其他本應更廣泛的工業利用。地熱資源的開發利用離規范化、標準化、產業化還相距甚遠,缺乏促進地熱資源和地熱能管理的專項規劃,未形成地熱產業的規模化發展和梯級綜合利用。不少地熱田經多年開發利用,已探明的資源量日益減少,地下水位下降嚴重,爭資源現象日趨嚴重,可持續發展的基礎不牢。地熱資源開發利用的依據不足,已開發利用資源的地熱水溫度普遍較低。有些偏遠地區的地熱田仍處于未開發的天然狀態,有些甚至已經被廢棄或被水庫河流等水體淹沒。
3.2.2無序開發嚴重,易導致環境地質問題
部分地區存在集中的家庭式溫泉賓館,無序開發現象嚴重。未經凈化處理的尾水隨意排放,其中的氟化物、硫化物、氯化物等會對土壤、水體產生污染。采灌均衡可使地熱田不會發生明顯的水位下降。調查中發現,惠州市內各地熱開發利用點尚未開展地熱回灌工作,部分地熱資源開采量較為集中的區域,地下水位下降嚴重,其周邊已出現地面沉降、地裂縫現象。
3.3機遇(Opportunity)
3.3.1國家地熱能布局東南沿海
《“十三五”國家科技創新規劃》提出要加深“深地”領域的戰略高科技部署,針對地熱探測與高效利用開展研究。《國家地球深部探測重大項目》的專家組和編寫組多次赴惠州進行實地考察,調研惠州市地熱資源潛力;依據惠州地熱資源豐富的自然稟賦,惠州擬申報“國家地熱資源及地下空間開發利用中等示范城市”。中國地質調查局將惠州市列為多要素城市地質調查示范城市;廣東省自然資源廳已將惠州市列入省“重點開展深部地熱資源調查評價及地下空間利用研究示范”城市。
3.3.2粵港澳大灣區建設帶來的歷史機遇
《粵港澳大灣區發展規劃綱要》提出要建設能源安全保障體系,優化能源供應結構。地熱能是當前能源結構轉型的新方向。惠州作為粵港澳大灣區重要節點城市和東部中心城市,承擔承接核心城市與粵東地區發展的橋梁與紐帶作用。惠州市要充分抓住的區位和資源優勢,牢牢把握粵港澳大灣區建設帶來的歷史機遇,加快構建石化能源新材料萬億級產業集群,助力惠州市打造成為珠江東岸新增長極、粵港澳大灣區高質量發展重要地區和國內一流城市。
3.3.3地熱能已列入先進能源科學與技術廣東省實驗室
依托“兩大科學裝置”和惠州石化能源新材料產業、電子信息產業集群優勢,先進能源科學與技術廣東省實驗室落戶惠州,力爭在2035年打造世界一流的先進能源科學與技術國際研究中心,助力惠州打造石化能源新材料萬億級產業集群,地熱能先進技術研究已列入先進能源科學與技術廣東省實驗室建設內容。為保障廣東省可持續高速發展,迫切需要重點攻關地熱能勘探、開發與發電利用的系統理論和技術,走出一條大灣區能源自足、低碳甚至無碳發展的嶄新之路。
3.3.4市場空間不斷增大
隨著城鎮化建設和人民生活水平的不斷提高,南方地區供暖需求日益旺盛。近幾年來,我國特色農業產品、特種水產品、農業觀光項目等產業蓬勃發展,對溫室大棚提出了較大需求,進而為地熱資源在特色農業和生態農業的推廣中提供了廣闊的發展空間;溫泉旅游的需求愈發突出,惠州市地處粵港澳大灣區東部、毗鄰深圳、廣州、東莞等經濟發達城市,每年到惠州市各縣區溫泉旅游的游客中90%以上來自于上述地區。根據惠州市旅游發展規劃,惠州要建設成為粵港澳臺地區和泛珠三角地區乃至全國及世界最重要的休閑度假旅游目的地和最大的綜合旅游基地之一。惠州市提出,未來五年將重點發展森林度假旅游、濱海度假旅游、特色溫泉養生旅游、特色文化旅游和運動休閑旅游。溫泉扮演著招攬游客的重要角色。
3.4挑戰(threat)
3.4.1地熱資源勘查評價程度低
我國整體對地熱資源的勘查評價投入較少,目前,全球共有58000余個大地熱流數據,中國僅有實測大地熱流數據1230個,廣東省熱源的研究則更薄弱,缺少大陸尺度、區域尺度的精細研究。惠州市已開發利用的地熱田,其地質勘查工作程度較低,只有少數溫泉企業開展了地熱資源儲量的地質勘查工作。目前僅在惠城區石壩-黃沙洞地區開展了系統性的深部地熱資源勘探工作。地熱資源勘查評價程度低,難以為科學規劃與指導地熱資源勘查開發有序發展提供基礎資料。
3.4.2體制機制不順,產業扶持政策缺乏
目前地熱資源的法律屬性仍不明確,受《礦產資源法》《可再生能源法》《水法》調整,管理職能分散在自然資源、水利、能源等部門。管理分工不明確,致使地熱管理規范性難以保障,日常管理中越位、缺位、互相制約等問題經常出現。體制不順,機制不完善的問題,不利于產業規模化發展,且已成為產業發展的主要制約因素。此外,對地熱能產業的支持政策不足,尚未形成引導、鼓勵、約束并舉的產業政策體系。
3.4.3資金缺乏,融資渠道單一
地熱能資源開發利用存在勘探風險大、初期投資大、投資回收周期長等不利因素,地熱勘查評價階段主要靠各級財政資金投入,社會資本的投入很少。地熱開發行業企業規模普遍較小。未來隨著地熱產業市場空間越來越大,資金匱乏問題將成為制約地熱產業發展的重要因素之一。
3.4.4關鍵技術有待突破
目前我國在地熱資源勘查與選區評價、中低溫地熱發電等方面的技術還有待提高。中低溫地熱發電主要存在運行投入成本高、發電系統運行復雜、發電效率低、地熱水發電的防腐和結垢、地熱尾水回灌、有機工質或氨水混合物對環境的污染和影響等問題。迫切需要尋找高效率、低成本的新技術,為國家地熱發電作戰略補充。
4.惠州市地熱資源開發利用對策建議
惠州市已初步形成太陽能、風能、新能源汽車、生物質能、地熱能等門類較為齊全的新能源發展體系,尤其光伏、風電等可再生能源發電實現快速增長。當前,惠州市地熱產業應當抓住機遇、迎接挑戰,全面優化地熱能產業鏈發展路徑和整體規劃布局,促進地熱產業高質量發展,將地熱能產業打造成為惠州市能源轉型發展的重要支撐產業,逐步建立起城鄉統籌、綠色低碳、智慧互聯的多能互補新能源體系。
4.1盡快摸清惠州市地熱能資源家底
加大財政投入力度,以政府為主導,鼓勵各類社會資本積極參與,開展惠州市地熱能資源調查評價,針對惠州市內已知地熱資源賦存條件較好的重點區塊進行重點勘查和研究,為地熱能開發利用奠定基礎。支持有能力的企業積極參與地熱勘查評價。
4.2加強行業監管,保障地熱產業有序發展
一是加強地熱能開發利用管理。完善地熱能勘探開發市場準入規則,強化監督管理,規范市場秩序。合理開發利用,實施開采回灌一體化,地熱尾水進行回灌或者無害化處理,合理布設地下水監測點,建立區域性地下水監測及預警機制,有效預防環境污染和環境地質問題,保障地熱產業可持續發展。二是做好地熱能專項規劃。將地熱能利用專項規劃納入國土空間規劃體系,明確地熱能開發利用總體目標和基本思路。實現地熱能開發科學布局,高效發展。
4.3攻關地熱能勘探開發利用關鍵技術
依托先進能源和科技廣東省實驗室,開展地熱能勘查前沿理論研究、中低溫發電變革性技術、地熱資源綜合利用工程示范等先進技術研究,加大對地熱能勘探開發利用核心關鍵技術研發的投入力度,探索梯級綜合高效利用技術體系和商業模式,對地熱發電、制冷、現代農業、商業應用等相關核心技術進行攻關,以實現地熱能科技成果轉化。
4.4培育地熱能高質量發展示范區
在前期已有工作成果上,選擇地熱資源開發利用潛力最大的區域建立地熱能高質量發展示范區。推進以地熱能為基礎的產業鏈,形成供熱、制冷、發電、浴療、溫泉休閑、養老、高效現代漁業和農業、花卉烘干加工等清潔能源產業集群。
4.5爭取政策支持,推廣地熱資源開發利用
在地熱能產業發展初期,可參照風電、光伏等可再生能源的財政、稅收和金融等支持政策,借鑒風能、太陽能發展扶持方式,對地熱勘查評價、地熱發電給予大力支持。爭取將地熱能開發利用納入可再生能源基金補貼范圍內。探索地熱能開發利用企業及相關設備和材料制造企業的相關增值稅、房產稅、城鎮土地使用稅優惠政策。研究地熱能替代化石能源供熱、制冷、發電的財政獎補政策。吸引社會力量、金融資本參與地熱能勘查評價、開發利用,推進地熱能產業規模化開發和規范發展。
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