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土耳其地热发电快速发展解析及对我国的启示

2016-11-30李欣谷雪曦

太阳能 2016年9期
关键词:土耳其政府勘探土耳其

■ 李欣谷雪曦

国家地热能源开发利用研究及应用技术推广中心中国石化集团新星石油有限责任公司

土耳其地热发电快速发展解析及对我国的启示

■ 李欣*谷雪曦

国家地热能源开发利用研究及应用技术推广中心中国石化集团新星石油有限责任公司

在介绍土耳其的地热资源概况和地热发电现状的基础上,分析了其快速发展的原因,同时将土耳其与中国的地热发电相比较,并对我国地热发电的发展提出建议。

地热发电;政策扶持;土耳其

0 引言

土耳其地热发电近年发展迅速,随着政府制定鼓励可再生能源发电的相关法案和管理条例的出台,加之融资支持和土耳其矿业研究和勘探总局(MTA)勘探活动的大量投入,使得地热发电在土耳其具有良好的发展环境。本文在介绍土耳其的地热资源概况和地热发电现状的基础上,分析其快速发展的原因,同时,将土耳其与中国的地热发电进行比较。

1 土耳其地热资源背景

土耳其位于阿尔卑斯-喜马拉雅山火山带,地热资源丰富。据2010年国际地热能协会土耳其国家地热报告显示,2000年Serpen根据热流值测算的土耳其3 km以内的地热资源潜力约为2.85×1023J,全国已探明的热点超过270处,拥有超过227块具有经济规模的地热田和2000处温度在20~287 ℃之间的温泉和矿泉水资源,主要富集于安纳托利亚北部断层区和中东部火山区附近的大型地堑带(见图1)。据2015世界地热大会数据显示,土耳其地热发电(水热型,0~3 km)潜力约为4500 MWe,其中经济发电(水热型,0~3 km)潜力为

图1 土耳其主要地热田分布

2 土耳其地热发电现状

土耳其地热发电近年发展迅速,在2010~2015年期间,土耳其地热发电装机容量新增306MWe,增量位于世界第3,增长率为336%,位于世界第1[1]。截至2014年,土耳其正在运营的地热发电站有17个,地热发电总装机容量达约400 MWe(见表1),主要以中高温地热发电为主,目前还在高速增长,预计到2020年地热发电量将达到1077.3 MWe。

表1 土耳其地热发电概况

3 土耳其地热发电快速发展原因解析

土耳其虽然早在1984年就开始利用地热发电,但也经历了长期的停滞期,直到2007年地热发电利用仍然只有15 MWe(Kizildere单级闪蒸电站,见表1),然而近几年土耳其地热发电迅速发展增至约400 MWe,这无疑是一个巨大的成功和发展。经分析得出,以下因素起到了重要的推动作用。

3.1政策指引

土耳其政府在支持可再生能源发电方面有着明确的政策指引。由于土耳其电力供需缺口较大,约70%的能源需求依赖于进口,因此,土耳其政府制定了“2023目标”,其中提出“到2023年可再生能源发电占供电总量的比例提升到30%,地热发电的目标为1500 MWe”的明确的发展目标。为实现该目标,土耳其加大了可再生能源发电力度。

同时,土耳其政府也出台了鼓励可再生能源发电的相关政策。2001年3月3日,土耳其政府颁布了《电力市场法》,提出了可再生能源发电许可证费用的相关优惠政策;又在2005年5月10日颁布了《可再生能源发电法案》,针对不同可再生能源分别制定了补贴电价,其中地热发电为10.5美分/kWh,采用土耳其本国生产设备的补贴最高为0.132美元/kWh,并且政府保证10年内不会对该价格进行调整。随着《电力市场法案》和《可再生能源发电法案》等鼓励政策的出台,使得地热发电拥有了良好的发展环境和竞争力,私营企业开始不断进入到地热发电市场,极大地刺激了地热发电的发展。

3.2融资支持

土耳其政府及金融机构对可再生能源的发展及发电应用都给予了积极的资金扶持。由表2可知,自2005年以来,土耳其在地热领域的投资成倍增加,2010~2014年间土耳其用于地热发电的投资高达20亿美元。2015年7月,欧洲复兴开发银行表示,将增加贷款以扩大对土耳其可再生能源发展的支持。自2009年以来,欧洲复兴开发银行土耳其银行为当地近60个可再生能源项目提供22亿欧元贷款,包括土耳其最大的两个风电场和最大的地热能发电站。其中,欧洲复兴开发银行通过MidSEFF中型可持续能源贷款框架协议向土耳其42个可再生能源项目提供融资贷款支持,累计装机容量超过700 MW。这些融资支持为土耳其的可再生能源发展提供了良好的资金保障。

表2 土耳其地热开发利用投资概况

3.3勘探扶持

地热资源开发利用过程中,对于地热资源的勘探是必不可少的前期活动。土耳其第一座商业地热电站在Kizildere成功装机15 MW之后,直到2006年都没有再新建电站,然而在此期间,MTA仍然一直持续着土耳其地热能潜力的相关研究和勘探,并探明了多处高温地热田。自2005年起,土耳其在地热资源的研究和勘探开发上的投资更是成倍增加,2010~2015年间,土耳其由MTA和私营企业开发的用于地热发电和直接利用的勘探井、生产井和回灌井总计约320口,总深度达750 km,并于Buyuk Menderes和Gediz地埑带间发现了新的地热田。可见,勘探活动的大力投入对更好地发现和探明地热资源起到了重要的保障作用,也为后期爆发式的地热资源开发利用做好了铺垫。

3.4管理法案

土耳其政府在鼓励地热资源勘探开发的同时,也颁布了相应的管理法案。2007年1月3日,土耳其政府颁布了《地热资源与天然矿泉水管理法案》及其实施细则,阐释了与地热勘探开发相关的特许权问题、技术职责问题和地热区域的管理与保护问题所涉及的法律事项及责任,涵盖了包括勘探、钻井、生产和利用在内的地热开发利用的各个方面,对土耳其地热资源的勘探开发利用进行了规范,为其地热资源的合理有序开发提供了有利的法律保障。

综上所述可知,稳定的政策环境和优惠的扶持政策使地热发电更加具有竞争力,吸引了更多的私营企业进入市场开发地热,从而推动了土耳其地热发电迅速地发展起来。

4 我国与土耳其地热发电的比较与启示

2015世界地热大会报告显示,在26个地热发电国家中,中国地热发电的装机容量仅排在18位,而目前仅有4个地热电站仍在运营,总装机容量为27.78 MWe,与我国地热资源大国的地位极不匹配。我国的地热发电发展与土耳其有着相似的境遇,都是于20世纪70年代初开始地热发电,随后也都经历了长期的蛰伏,因此,土耳其地热发电快速发展的经验适合并值得我国去学习和借鉴。现将我国地热发电状况与之相比较,分析得出不足和可借鉴之处。

4.1地热资源对比

我国地热资源也很丰富,全球5 km以内的地热资源总量约为4900万亿吨标准煤,中国占近1/6。根据全国31个省/直辖市/自治区地热资源现状调查评价的结果显示,中低温地热资源总的地热资源储存量为4.01×1022J;我国大陆3.0~10.0 km深处干热岩资源总计为2.52×1025J;3.5~7.5 km内,150~250 ℃的干热岩地热资源量为6.3×1024J;若2%的储量得到开发,也将获得12.6×1022J的热能[3],相当于2014年我国能源消费总量的1006倍。

我国地热资源总量很大,并以中低温资源为主。中低温地热资源分布较为广泛,地域较好,单井装机容量小,主要集中在东南沿海、华北、东北等地区,其发电潜力为1503 MW。而高温地热资源主要分布于中国的藏南、滇西、川西和台湾地区,总发电潜力为8466 MW,其中,西藏、四川、云南的发电潜力达7115.69 MW。

4.2地热发电技术对比

20世纪70年代,我国成功建立了7个中低温地热发电站:广东丰顺县邓屋、湖南宁乡县灰汤、河北怀来县后郝窑、山东招远县汤东泉、辽宁盖县熊岳、广西象州市热水村和江西宜春县温汤。其中,江西宜春县温汤镇利用67 ℃这一温度带动100 kW的发电机发电,是世界上温度最低的地热发电[4]。另一方面,高温地热的蒸汽发电于20 世纪 70年代中期开始在西藏进行。1977年我国第一台1 MW高温地热发电试验机组在西藏羊八井建成发电,此后一直到1991年间,又陆续建成了8组3 MW 发电机组,总装机容量达到24 MW(1 MW试验机组退役)。2009~2010年,羊八井地热电站又新增螺杆膨胀动力机2台,新增装机容量2 MW。截至 2014年,羊八井电站每年约发电1.47亿kWh(见表3)。因此,从技术层面来讲,我国在地热发电方面并不落后,有着坚实的基础。

表3 中国地热发电情况

4.3地热政策对比

土耳其的地热发电相关政策如前文所述,有着长期稳定且明确的补贴政策,吸引企业不断进入到地热发电市场,带动市场快速发展。在我国,近些年国家层面越来越重视包括地热在内的可再生能源的发展与应用,不少地方政府也出台了相关的管理办法和指导意见,但主要针对热泵技术和地热供暖/制冷项目进行了补贴,地热发电项目一般仍是一事一议。2013年2月,由国家能源局、财政部、国土部、住建部四部门发布的《促进地热能开发利用的指导意见》中提出,可对地热发电商业化运行项目给予电价补贴政策[5],但并没有像风电、光伏发电等出台专门的补贴政策。而在地热领域的投资方面,由表4可明显看出,我国在地热直接利用上的投资要远远超过地热发电。

表4 土耳其与中国2010~2014年间地热开发利用投资对比

4.4对于中国地热发电的启示

通过剖析我国地热发电状况可知,我国地热发电与土耳其有着相似的背景,都拥有丰富的资源优势和发展潜力,也拥有一定的技术基础,但我国在政策方面的扶持还是相对薄弱,因此在未来的开发过程中,应继续加大政策的扶持力度,给予稳定明确的补贴政策,调动相关企业进入地热发电产业的积极性,同时加大西藏、云南、四川等高温地热资源富集地带地热资源的勘探与开发,并积极探索干热岩开发利用的相关技术。相信随着相关政策的出台和落实,我国的地热发电产业也将逐步发展壮大起来。

[1] Orhan Mertoglu, Sakir Simsek, Nilgun Basarir. Geothermal country update report of Turkey(2010-2015)[A]. Proceedings World Geothermal Congress 2015[C], Melbourne, Australia, 2015.

[2] Niyazi Aksoy. Power generation from geothermal resources in Turkey[J]. Renewable Energy, 2014, 68∶ 595-601.

[3] 蔺文静, 刘志明, 马峰, 等.我国陆区干热岩资源潜力估算[J].地球学报, 2012, 9∶ 807-811.

[4] 王颖春.中国地热发电技术并不落后[N].中国证券报,2012-10-24.

[5] 操秀英.地热不“热”亟须政策扶持[N].科技日报, 2013-12-19.

2015-12-21

李欣(1989—)女,硕士研究生,主要从事地热资源开发利用方面的研究。852723089@qq.com

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