贵州地热能开发加快“升温”
2023-06-17刘坤伦
刘坤伦
地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源,具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点。
随着我国“双碳”目标的不断推进,地热能产业发展被寄予厚望。“十三五”期间,我国地热能供暖制冷面积累计达13.9亿平方米,年均增长率约23%,地热能利用总量连续多年稳居世界第一。
贵州省能源局数据显示,全省浅层地热能(200米以浅)年可采资源量折合3.15亿吨标准煤,可供建筑供暖制冷面积344亿平方米。截至2023年3月底,全省已建成供暖制冷面积1110万平方米,比“十三五”末增长两倍多。贵州拥有一座巨大的地热能宝库,地热能开发利用前景广阔。
地暖悄然兴起
因为闰农历二月,今年春天来得慢了些,贵阳未来方舟小区集中供暖时间比往年延长了一个月。
2023年3月28日,贵阳最低温度仅7度。中节能(贵州)建筑能源有限公司贵阳未来方舟区域能源数据管理中心数据显示,4个能源站供暖区域平均室温均在20度以上。
这是未来方舟小区第8个采暖季,300万平方米供暖面积是贵州目前最大地热能集中供暖项目,每个冬天有7万余人享受着24小时集中供暖。
“原来只知道是集中供暖,但不知道用的地热能。”家住未来方舟小区的杨东家里住房面积近200平方米,按照35元/平方米计算,5个月采暖费付了6800多元。“算起来还是划算的,室内温度舒适,生活热水供应稳定。”
杨东表示,采暖费是按房产证实际面积“捆绑”收费的,如果能按用多少收多少费就更好了。
与杨东的采暖费相比,家住贵阳高新区的陈乔华用电地暖的费用就高了很多。她家采暖面积约80平方米,从2022年11月到2023年2月底电费花了7000多元。其中2023年1月份最高达到2000多元。“家里有老人和小孩,再贵也得用。”陈乔华说。
气象专家分析认为,和北方零下几十度的气温相比,贵州冬季因气温低且空气相对湿度大,人的体感温度明显低于周围环境温度,因此是刻骨铭心的冷。
在北方,很多室内场所冬季都有暖气,室内温度一般都能够达到18度左右,再加上人们尽量减少室外活动,所以冬天并不感觉冷。由于贵州冬季室内很少有集中供暖,加上冬天常有冻雨,很多时候当室外温度为五六度时,室内温度也只有七八度,所以有人笑称“你在南方的艳阳里,大雪纷飞。我在北方的寒夜里,四季如春。”
曾几何时,贵州“取暖基本靠抖”。随着物质生活水平的不断提高和改善城市环境的要求,燃煤火炉取暖正被空调、电暖器等取暖方式改变。然而,室内温度不均匀、干燥造成身体不适,而且耗电不低的空调和电暖器,还是让大部分人“望暖兴叹”,尤其是患病的老人,冬天是最难熬的日子。
为抵御寒冬,近年来,贵阳悄然兴起家庭地暖,主要采用电地暖和水暖。经多方了解,按100平方米采暖面积计算,电地暖平均每月费用为1500元以上,水暖(用天然气)则比电地暖费用还高。
事实上,早在10年前貴州集中供暖就热议不断,近年来呼声更是日益高涨。
贵州两地探索集中供暖
面对日益强烈的集中供暖意愿,贵州省有关部门通过气候论证表明,全省9个主要市(州),只有毕节、六盘水达到城市集中供暖标准。“这还是采用相比国际标准‘门槛低的地方标准。”而贵阳、遵义、安顺、黔东南等4个市(州)适宜小区供暖,其余市(州)甚至达不到小区供暖标准。
调查显示,近10年六盘水最低气温达零下6.5度,其中零下3度至零下6.5度的天数约50天,属于典型的“高海拔高湿寒”地区。
2011年,六盘水市启动市中心城区集中供热工程建设,计划总投资26.6亿元,供热面积达2500万平方米。该市与首钢水钢集团公司合作,回收水钢炼钢余热,投资建设了六盘水市集中供暖一期工程项目,并于2014年开启了“冬暖”模式。
经过10多年的探索,六盘水的集中供暖之路走得并不平坦。由于集中供暖是市场化运作,受“烧煤用电”取暖的传统思维和供暖规模发展缓慢影响,采暖费用偏高。2022年底,六盘水集中供暖面积达538万平方米,覆盖部分中心城区居民小区、学校、医院等区域。
近年来,六盘水市政府将城市集中供热作为“十件民生实事”之一不断推进。市政府有关负责人表示,将多举措推进新建项目供暖全覆盖,创新方式破解老旧小区供暖难,让更多群众度过温暖冬季。
与六盘水一样,毕节的冬天也不是一般的冷。
2017年初,毕节热电公司与毕节万晟置业签订合作协议,投资建设毕节万晟阳光城一期集中供暖示范项目。当年11月15日,万晟阳光城实现如期供热。
家住万晟阳光城小区的付绍洪老人常年患有支气管炎、哮喘等疾病,前些年每到冬天都要到海南“躲难”。自小区集中供暖后,140余平方米住房一个冬天只花2000余元,家中24小时保持20多度。“冬天再也没有感冒过,很舒服。”对小区集中供暖付绍洪感到由衷高兴。
2022年3月,从毕节热电厂至德溪片区长度7公里左右的供热管道正式动工,铺设覆盖范围可达到100万平方米。
浅层地热能的“贵州模式”
多年来,六盘水和毕节探索利用炼钢余热和热电厂余热集中供暖,取得一定成效。但从贵阳、遵义、铜仁等地利用浅层地热能集中供暖效果来看,安全稳定、清洁高效、经济环保等优势更加凸显。
“从技术上来说,在岩溶地区进行地热资源的勘察、系统设计和准确、高效完成竖直地埋孔钻探工作,是我们地质工作者一直在攻克的难题。”贵州省地矿局114地质队党委委员、副队长张浩参与地热能开发与利用已有20多年。据他回忆,早在2000年左右,贵州便出现了浅层地热能应用的相关项目。2010年前,贵州浅层地热能开发利用以地下水形式为主,之后地埋管成为使用最为广泛的一种形式。
2013年,贵州省地矿局成立贵州浅层地温能开发有限公司,是贵州省最早从事浅层地热能开发利用的公司,张浩是创始人之一。
2021年底,由贵州浅层地温能开发有限公司开发建设的贵州省地质科技园浅层地热能中央空调项目、遵义大酒店浅层地热能供暖(制冷)项目入选国家能源局全国可再生能源供暖典型案例。
“根据6年来运行情况分析,贵州省地质科技园浅层地热能中央空调系统相比风冷热泵系统每年节能60%以上,每年节约运行费用约200余万元,6年节约1200万元。”张浩说,遵义大酒店浅层地热能供暖(制冷)项目2019年7月投入运行以来,相比传统空调每天可节约费用44%左右,客人反馈入住体验良好,空调运行噪音低,体感舒适度高。
“与相邻的遵义会议中心采用燃气热水锅炉供暖相比,遵义大酒店每月每平方米运行费用4.51元,遵义会议中心为每月每平米9.80元。”张浩说,因遵义大酒店浅层地热能项目具有良好的经济性和社会效益,在技术上有创新性、先进性和智慧化等典型经验,被有关部门列为浅层地热能示范的“遵义模式”。
就贵州浅层地热能发展技术路线,张浩认为,浅层地热能可通过地源热泵技术实现广泛的建筑应用,基本不受地域限制,具有就地取材、全地域分布式的特点,科学合理利用能够很好地满足建筑供暖制冷需求。
“贵州浅层地温能开发有限公司经过10年的探索,具备资源勘查、设计、施工、能效能耗监测及运营维护一体专业化优势,可提供低成本、高品质的全过程、全方位、系统化绿色建筑节能解决方案。”张浩介绍,目前国内地热开发利用的地质勘探、钻井、热泵机组、高效换热系统与换热管材、自动控制、智慧运维等关键装备、系统和产品日趋成熟,在勘探技术、钻井设备、高效换热系统的应用方面更是达到国际先进水平。
目前,贵州浅层地温能开发有限公司在全省建成和在建项目10余个,面积近70万平方米。
浅层地热能“铜仁模式”,近年来也备受业内关注。
资料显示,铜仁市夏季炎热,冬季较冷,全年供暖制冷期可长达8个月,是贵州最适合利用浅层地热能供暖制冷的地区之一。
2014年7月,北京泰利新能源科技發展有限公司进入铜仁开发浅层地热能项目。
铜仁城投泰利新能源投资有限公司董事长胥文明介绍,该公司采用多能耦合、多能互补的技术路线,依靠浅层地热能作为基础能源负荷,传统能源作为调峰负荷,在大幅降低系统初期投资的同时,又保证了系统后期运行成本较低的特性。因此,其供暖制冷系统既具有很高的能效比,又具有很高的经济性,比任何一种单一能源形式的供暖制冷系统整体经济效益都高,创造了地热能开发的“铜仁模式”。目前,该公司累计实施了铜仁市碧江新区行政服务中心、铜仁市云数据中心、贵州健康职业学院、铜仁卷烟厂等10多个浅层地热能利用项目,浅层地热能利用建筑面积约130余万平方米,每年可实现节约用电1.6亿千瓦时,节约标准煤12.17万吨左右,可实现产值7亿元以上。
此外,贵阳未来方舟小区、贵安云谷城市综合体多能互补智慧能源中心、仁怀市妇幼保健院、黔南州匀东酒店、黔东南州凯里市贵州省有色金属和核工业地质调查局六总队生产经营综合楼、黔西市行政中心等浅层地热能供暖制冷项目运行良好,对全省浅层地热能开发利用有较好的示范作用。
地热能“后卫”转“前锋”
过去10年,以风电、光伏为主的贵州新能源发展迅速。作为“后卫”的地热能开发利用初步形成规模,积累了一定的开发利用经验。尤其是贵州省地热能资源储量丰富,浅层地热能具有热导率高、可再生能力强等独特优势和特点,地热能在新能源领域发展中逐渐被推向“前锋”。
来自省能源局的数据显示,2020年底,全省建成浅层地热能开发利用项目50余处,供暖(制冷)建筑面积约500万平方米,开发利用量占总储量的0.01%。截至2023年3月底,全省已建及在建项目约70余个,总供暖(制冷)面积约1890万平方米,占资源量的0.06%。
另一个数据表明,目前在贵州从事浅层地热能开发利用的企业有十余家,除贵州浅层地温能开发有限公司、贵州绿能星新能源开发有限公司、铜仁城投泰利新能源投资有限公司等本土大型企业和近年来深耕贵州地热能的中节能(贵州)建筑能源有限公司、中石化新星公司等优强央企外,中国三峡集团、中国电建集团、中核汇能公司等资金实力雄厚的新能源开发企业也强势加入地热能开发。
地热能产业涵盖了能源、自然资源、地质、地矿、建筑、规划、水务、环保、科技、装备制造、投资、金融等多个行业。过去几年,在缺乏相应的优惠政策与税收支持的情况下,贵州地热能市场主体建设和运营的积极性普遍不高。
地上天朗气清,地下“热”情似火。如何让地热产业实现长足发展?贵州省相关部门正在谋划出台指导性支持政策。
“随着人民生活水平的日益提高,对美好生活向往的呼声日渐强烈。进一步加大地热能资源开发利用,加快推进地热能产业发展,对调整优化能源结构、增加清洁能源供应、保障能源安全及助推生态文明建设等具有重要意义。同时也是加快建设全国新型综合能源基地,贯彻落实国家‘碳达峰、碳中和工作目标的重要举措。”贵州省能源局新能源处负责人表示,将联合多部门,借鉴山西、北京、河北等地经验,加快推动贵州地热能产业支持政策出台。
贵州省能源局新能源处负责人认为,如何通过政策支持和技术创新加快降低地热能开发和利用成本,扩大使用规模和应用场景,形成地热能综合开发和梯级高效利用的完整技术体系,是贵州地热能行业必须正视和倾力研究的关键问题。同时,随着贵州地热能产业发展的不断升温,制定相关政策、法规、管理办法、监督管理体系,行业标准、产业链延伸和升级、技术交流、宣传推广以及行业自律和诚信体系建设等尤为迫切。
根据《贵州省地热能产业发展“十四五”规划》,贵州省将按照“政府主导、规划先行、政策支撑、示范引领、规模推广”的发展模式,着力构建因地制宜的地热能发展产业布局。按照“从公建到民建,从单体到集群”的推广模式,围绕“五区”驱动(即城市功能区、城镇集中区、工业园区、农业园区、旅游景区),推动浅层地热能在不同利用方式、不同利用场景中应用。