地熱資源開發利用

我國地熱能類型及開發利用:地大熱能 促進清潔低碳能源發展

地熱能是一種綠色低碳、可循環利用可再生能源,具有儲量大、分布廣、清潔環保、穩定可靠等特點。我國地熱資源豐富,市場潛力巨大,發展前景廣闊。開發利用地熱能不僅對調整能源結構節能減排、改善環境具有重要意義,而且對培育新興產業、促進新型城鎮化建設、增加就業均具有顯著的拉動效應。地熱能通常分為淺層地熱能水熱型地熱能干熱巖型地熱能


 

淺層地熱能中國地熱能發展報告顯示,中國大陸336個主要城市淺層地熱能年可采資源量折合7億噸標準煤,可實現供暖(制冷)建筑面積320億平方米,其中黃淮海平原和長江中下游平原地區最適宜淺層地熱能開發利用

 

水熱型地熱能我國水熱型地熱資源總量折合標準煤1.25萬億t,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)。我國水熱型地熱資源中低溫為主,高溫為輔。受構造、巖漿活動、地層巖性、水文地質條件等因素的控制,水熱型地熱資源分布有明顯的規律性和地帶性,依據構造成因可分為沉積盆地型和隆起山地型地熱資源

 

隆起山地型中低溫地熱資源主要分布于東南沿海、膠東、遼東半島等山地丘陵地區。隆起山地型高溫地熱資源主要分布在我國臺灣和藏南、滇西、川西等地區。由于我國地處環太平洋板塊地熱帶的西太平洋島弧型板緣地熱帶以及地中海-喜馬拉雅陸-陸碰撞型板緣地熱帶的交匯部位,受構造活動的控制,該區域孕育有大量的水熱活動,是我國最主要的高溫溫泉密集帶。西南地區水熱型地熱資源年可采量折合標準煤1530萬t,高溫地熱資源發電潛力712萬kW。

 

干熱巖型地熱能干熱巖在地球內部普遍存在,但有開發潛力的干熱巖資源分布在新火山活動區、地殼較薄地區等板塊或構造體邊緣。我國陸區地下3~10km 范圍內干熱巖資源量折合標準煤856萬億t。根據國際干熱巖標準,以其2%作為可開采資源量計,約為2015年全國能源總消耗量的4000倍。鑒于干熱巖地熱能勘查開發難度和技術發展趨勢,埋深在5500米以淺的干熱巖型地熱能將是未來15~30年中國地熱能勘查開發研究的重點領域。


淺層地熱能開發情況。中國淺層地熱能利用起步于20世紀末,伴隨綠色奧運、節能減排和應對氣候變化行動,淺層地熱能利用進入快速發展階段,2015年起淺層地熱能利用規模開始居世界第一。“十三五”期間,我國建設了一批重大的淺層地熱能開發利用項目,淺層地熱技術的成熟性和可靠性得到驗證和認可。北京世界園藝博覽會采用深層地熱+淺層地熱+水蓄能+鍋爐調峰方式,為29萬平方米建筑提供供熱制冷服務;北京城市副中心辦公區利用地源熱泵+深層地熱+水蓄能+輔助冷熱源,通過熱泵技術,率先創建“近零碳排放區示范工程,為237萬平方米建筑群提供夏季制冷冬季供暖以及生活熱水北京大興國際機場地源熱泵系統作為“綠色機場”的重要組成部分,為大興機場257萬平方米建筑供冷、熱能源等。截止2019年底,全國淺層地熱能開發利用規模為8.4億平方米,主要分布在北京天津河北遼寧山東湖北江蘇上海等省市的城區。

 

地熱直接利用的年利用能量世界第一,占世界的29.7%;地熱直接利用的設備容量世界第一,占世界的25.4%;地源熱泵年利用淺層熱能量世界第一,占世界的30.9%;地熱供暖年利用量世界第一,占世界的38.2%。水熱型地熱能開發情況。水熱型地熱能利用是中國地熱產業主力軍。我國開發利用水熱型地熱供暖已有上千年的歷史,改革開放后尤其是近年來,水熱型地熱供暖開發利用在規模、深度和廣度上都有很大發展。近10年來,中國水熱型地熱能直接利用以年均10%的速度增長,已連續多年位居世界首位。中國地熱能直接利用供暖為主,其次為康養、種養殖等。據不完全統計,截至2017年底,全國水熱型地熱能供暖建筑面積超過1.5億平方米,其中山東河北河南增長較快。


 

中國地熱能發電始于20世紀70年代,1970年12月第1臺中低溫地熱發電機組在廣東省豐順縣鄧屋發電成功。目前,我國地熱發電已建總裝機容量53.45MW,目前運行容量46.46MW,已停運容量5.79MW,已拆除容量1.2MW。干熱巖型地熱能資源勘查開發情況。干熱巖型地熱能是未來地熱能發展的重要領域。美國德國、法國、日本等國經過20—40年不等的探索研究,在干熱巖型地熱能勘查評價、熱儲改造發電試驗等方面取得了重要進展,積累了一定經驗。相比而言中國起步較晚,2012年科技部設立國家高新技術研究發展計劃(863計劃),開啟了中國關于干熱巖的專項研究。2013年以來中國地質調查局青海省聯合推進青海重點地區干熱巖型地熱能勘查,2017年在青海共和盆地3705米深處鉆獲236℃的干熱巖體,是中國在沉積盆地區首次發現高溫干熱巖型地熱能資源


地熱能作為蘊藏在地球內部的可再生能源,儲量豐富、分布較廣,有著穩定可靠等優勢。國家能源局印發的《關于促進地熱能開發 利用的若干意見》中提出,到2025 年,各地基本建立起完善規范的地熱能開發利用管理流程,全國地熱能開發利用信息統計和監測體系基本完善,地熱能供暖(制冷)面積比2020年增加50%,在資源條件好的地區建設一批地熱能發電示范項目,全國地熱能發電裝機容量比2020年翻一番;到2035年,地熱能供暖(制冷)面積及地熱能發電裝機容量力爭比2025年翻一番。大力推動清潔高效、節水環保的地熱因地制宜、有序開發綜合利用,對于促進清潔低碳能源發展、推動碳達峰、碳中和目標實現,具有重要意義。