汪集暘:大力开发地热,为雾霾治理和城乡清洁供暖作贡献
2017-01-18
近年来,雾霾已成为社会普遍关注的热点和人们心中挥之不去的阴影。大家的共识是:雾霾治理必须从源头抓起,即减少碳、硫、氨等致霾粒子的排放。在减少碳排放方面,地热能的开发利用可起到独特的作用。
埋藏在地下的自热资源是地球的本土能源,它具有储量巨大、能源利用效率高、节能减排效果好和开发成本低等诸多优点,在节能减排、应对全球气候变化、防治雾霾天气中有着不可替代的作用。可喜的是,地球正处于她的壮年期,具有强大的生命力,地热资源可谓用之不竭。
据天文学与比较行星学研究结果显示,地球形成于46亿年前,并还能“活”46亿年。地热是驱动整个地球发生发展的原动力。据估算,储存于地球内部的热量约为全球煤炭储量的1.7亿倍,其中,可利用量相当于4948万亿吨标准煤,按目前世界年消耗190亿吨标准煤计算,能满足人类数十万年的能源需求。
在新能源和可再生能源大家族中,地热能发电的能源利用效率最高(平均73%),在一些国家或地区可达90%以上,地热发电平均利用效率达73%,为太阳光伏发电的5.2倍,风力发电的3.5倍且可靠性强,既可作为基本载荷,亦可作为调峰载荷。在成本方面同样具有竞争力,据联合国世界能源评估报告(WEA2004),地热作为可再生能源发电成本最低。同时,CO2减排的优势也非常明显。高温地热发电CO2排放量约为120g/kWh,与传统的锅炉供暖相比,利用热泵供暖其CO2排量至少可减少50%,若热泵所需电力来自可再生能源(如水力发电或其他),则CO2减排量可达100%。
早在2009年,温家宝总理在哥本哈根出席联合国气候变化大会讲话时指出,中国是新能源和可再生能源增长速度最快的国家。鼓励支持条件适宜地区大力发展生物质能、太阳能、地热、风能等新型可再生能源。
2012年,正在冰岛进行正式访问的温家宝总理与联合国大会地热学院的学生代表座谈时说,当今世界,能源正孕育一场变革,要特别关注两个领域:一个是页岩气,另一个是地热。这两个领域以往没有被重视,现在正孕育着很大的突破。
由此可见,节能减排和应对气候变化使得包括地热在内的新能源和可再生能源的开发利用已成为世界各国能源发展的重要战略。国家对地热能的开发利用也日益重视,并出台一系列方针政策性文件,以期加快地热能在我国的发展。国家能源局也在要求用地热供暖替代燃煤,希望以点带面抓好重点地区和重点项目的建设,在经济发达环境约束较高的京津冀,及周边地区推动中深层地热供暖替代燃煤。在沿长江经济带地区,针对城镇居民对供暖的迫切需求,加快推广热泵技术应用为主的地热能利用,避免大规模选择燃煤锅炉和燃煤热电联产集中供暖,在具备地热供暖的条件时,尽可能不使用天然气供暖。
今年2月,随着由国家发改委、国土资源部及国家能源局共同编制的《地热能开发利用“十三五”规划》的发布,我国地热行业正进入一个新的历史发展时期。
与此同时,对正处在城镇化快速发展关键期的中国,如何打造新型的绿色城市,能源供应更是重中之重。2014年2月27日,国家能源局在河北雄县召开全国地热能现场会,国家能源局局长出席会议并讲话,会上正式将雄县地区以地热为主的集中供热以代替燃煤确定为雄县模式,从而建立华北地区首座无烟城。
地热利用雄县模式的最大亮点是取热不取水,保证了地热供暖的可持续性。过去数十年我国的资源开发利用水平较低,在资源利用与环境保护方面的工作仍有欠缺,从这点来看,当地政府很好地坚持了地热资源开发利用与资源保护齐头并进,让地热在雾霾治理中发挥了积极作用。
作为“新丝绸之路经济带”起点的陕西咸阳市,地热供暖面积已达三分之一,大约有30万人受益。地热资源是咸阳的一大优势资源,地热供暖更是“防污治霾、保卫蓝天碧水”的主要途径。今年,咸阳市地热供暖在2017—2018年采暖季可节约燃煤22万吨,减少二氧化碳排放57万吨,二氧化硫1.1万多吨。咸阳市的地热供暖发展前景良好,包括西咸新区在内的地热能利用,必将为节能减排、改善环境作出更大的贡献
河南是能源、人口大省,但节能减排和雾霾治理始终是摆在中原地区人民面前的大问题。河南处于我国第二阶梯向第三阶梯的过渡地带,境内蕴藏有丰富的地热能资源。目前,河南完成了重点地区的地热能资源勘查工作,在郑州、洛阳、南阳、濮阳等地建成了一批地热集中供暖示范项目。截至“十二五”末,利用地源热泵供暖制冷建筑面积达3500万平方米,地热供暖制冷初具规模。但从河南能源消费情况看,“十二五”期间,全省一次性能源消费中非化石能源占比仅为5.8%,比全国平均水平低6.2个百分点,煤炭消费量占全省能源消费总量的76%,高于全国平均水平10个百分点。因此,加速能源转型是当务之急,地热在其中可以大有作为。
地热能在节能减排、应对全球气候变化、防治雾霾天气中有着不可替代的作用,地热供暖的发展前景一定是广阔的。我国拥有全球最大的建筑市场,若以现有建筑面积的5%,新增建筑面积的40%采用地源热泵供热,则供热面积可达32.5亿立方米,潜在市场规模1万亿元。我国地热开发利用的“第二个春天”已到来,这既是机遇,但更大的是“挑战”。