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《地源熱泵》雜志 主辦單位:中國能源研究會地熱專業委員會 國際地源熱泵協會中國地區委員會 ISSN:1997-5147 會員登錄 免費注冊
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曹耀峰:解讀地熱能“十三五”規劃

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  來源:地源熱泵網     發布日期:2017-05-08
核心提示:中國工程院院士、國家地熱能中心指導委員會主任、中國地源熱泵產業聯盟名譽理事長曹耀峰院士,全面解讀了地熱能“十三五”規劃編制歷程、規劃內容及亮點、規劃出臺的意義,以及中國地熱發展展望,回應大家關注的熱點問題。
 聚焦《地熱能開發利用“十三五”規劃》系列報道(二):

      開篇語:1995年,中國地源熱泵裝機容量只占全球裝機總量的0.04%,到2015年時,這一比例已飆升至23.61%。從年利用能量來看,目前中國的地源熱泵年利用能量已超過美國,居世界第一。我們欣喜看到,過去20年,中國地源熱泵呈現高速發展態勢,它已然成為一個新興的產業。國家發改委、國家能源局、國土資源部2月6日正式發布的《地熱能開發利用“十三五”規劃》(以下簡稱《規劃》)成為業界關注的焦點。作為我國首份地熱能“十三五”規劃于地熱界意味著什么?它的最大亮點是什么?“十三五”時期內能否完成既定目標?未來地熱能發展的路徑是怎樣的?站在機遇的檔口,地熱能企業該如何審視自身發展?如何乘勢而上?值得期待,更值得思考。本刊推出“聚焦《地熱能開發利用“十三五”規劃》系列報道”,獨家采訪權威專家、院士、企業高層,全面反映地熱能行業發展的現狀、熱點、困惑與希望,以及面向未來的探索。

曹耀峰院士解讀地熱能“十三五”規劃
——地熱能的黃金時代已經到來

      近日,本刊記者獨家采訪了參與《地熱能開發利用“十三五”規劃》起草編制者之一—中國工程院院士、國家地熱能中心指導委員會主任、中國地源熱泵產業聯盟名譽理事長曹耀峰院士,全面解讀了地熱能“十三五”規劃編制歷程、規劃內容及亮點、規劃出臺的意義,以及中國地熱發展展望,回應大家關注的熱點問題。

一問:我國地熱資源開發利用現狀

      我國地熱資源量約占世界地熱資源量的六分之一,地熱資源十分豐富。經過多年的地熱資源開發,我國地熱直接利用連續多年位于世界首位。但目前還存在著多頭管理、地熱尾水回灌率低、地熱市場不規范、扶持政策少等問題。

      我國地熱資源的家底如何?

     曹耀峰院士介紹,我國淺層地熱能資源量相當于95億噸標煤,年可利用資源量3.56億噸標煤;中低溫地熱資源量13700億噸標煤;干熱巖資源量860萬億噸標煤。我國地熱資源量約占世界地熱資源量的六分之一,地熱資源十分豐富。

      我國地熱資源年可開采量(折合標煤)約26億噸(約能供暖/制冷面積1000億平方米),“十二五”末利用量(折合標煤)約2000萬噸,開發潛力巨大。京津冀地區地熱資源年可開采量(折合標煤)3.43億噸,基本可滿足該地區供暖制冷需求。

      我國地熱能的利用現狀如何?

      曹耀峰院士表示,經過多年的地熱資源開發,我國地熱直接利用連續多年位于世界首位,中國地熱直接利用是第二名美國的2倍多。如果加上地熱發電折算成年產出熱能,2014年中國地熱總體利用為48570 GWh,仍遠大于美國的36328 GWh。
   
      盡管我國地熱產業取得了長足的進步,我國地熱資源利用量還是非常小,2015年我國地熱資源利用量折合標煤只有2000萬噸,占我國一次能源消費的0.47%,占我國非化石能源消費的4%。

      我國地熱資源利用的水平如何?

      曹耀峰院士說,近年來中國地熱直接利用結構發生了可喜的變化。2014年底,中深層地熱供暖比例首次超過溫泉洗浴。主要比例是:淺層地熱供暖制冷(熱泵)58%,中深層地熱供暖19%,溫泉洗浴18%。地熱開發的能源性、技術性得以突出。

      我國地熱經過40余年的開發利用,已經形成了“地熱勘查評價技術”、“采灌均衡技術”、“高效換熱技術”、“智能監控技術”等一系列較為完善的地熱勘察、利用技術體系,是地熱產業得以快速發展的關鍵因素。

      我國地熱資源利用還存在哪些問題?

      曹耀峰院士指出,主要問題表現為:一是多頭管理。地熱能開發利用管理職能分散在能源局、國土、住建、水資源管理等部門,不利于地熱能資源的開發利用,也導致了地熱能開發中出現問題后難以得到有效、快速解決;二是地熱尾水回灌率低。地熱是一種綠色低碳環保可再生資源,前提是“取熱不取水”,目前,地熱開發還不能保證尾水100%回灌,粗略估計,目前地熱產業回灌率為50%左右;三是地熱市場不規范。目前行業內存在準入門檻偏低、規范和標準不統一,不能適應地熱開發利用的需要;四是扶持政策少。相對于風電、太陽能發電等其它可再生能源,國家對地熱產業的扶持政策非常少。

二問:《規劃》編制的方法和歷程

      國家能源局高度重視是地熱能“十三五”規劃出臺的保障,國家能源局批準成立的國家地熱能中心牽頭組織地熱能“十三五規劃”編寫,隨后國家能源局、國土資源部組織相關研究機構專家對初稿進行審查。2016年底,規劃清稿完稿;2017年2月,地熱能“十三五”規劃發布。

      地熱能“十三五”規劃編制的歷程是怎樣的?

       曹耀峰院士介紹,2014年2月27日,在河北雄縣召開的首次全國地熱開發利用現場會上,國家能源局決定委托國家地熱能中心牽頭,研究、編制國家地熱能開發利用“十三五”總體規劃。2014年6月25日,國家能源局和國土資源部下發《關于組織編制地熱能開發利用規劃的通知》。國家地熱中心開始研究國家能源局設立的兩個重大課題“全國地熱能開發利用目標、任務和布局研究”、“中深層地熱能開發利用產業發展研究”,于2015年5月底向國家能源局提交專題研究報告。

      國家地熱能中心是一家怎樣的機構?

      曹耀峰院士說,2012年6月,國家能源局批準中國石化集團依托新星公司的地熱專業力量組建國家地熱能源開發利用研究及應用技術推廣中心。國家地熱能中心在業務上接受國家能源行業主管部門指導,受委托承擔相關研發和技術推廣等。國家地熱能中心匯集了國內大學、科研院所、企業等主要的地熱研究團隊和專家,僅中國科學院及中國工程院的院士就有十幾位。

      國家地熱能中心相關人員是如何編制《規劃》的?

      曹耀峰院士介紹,國家地熱能中心在能源局指導下牽頭組織“十三五規劃”編寫,國家地熱能中心收集、匯總、整理了江蘇省、河南省、天津市、貴州、吉林省等16個省、市地熱能開發利用“十三五”規劃,參與審查了湖北省、新疆、陜西省地熱能開發利用規劃,主導編制了西藏自治區地熱能開發利用規劃。

      對于部分省份,地熱資源開發利用較少,沒有上報地熱利用“十三五”規劃,國家能源局組織國家地熱中心等國內地熱機構及專家,對其地熱利用“十三五”規劃進行了測算,并分別與其進行對接。參加 “2015年世界地熱大會”并組織相關專業人員翻譯地熱能開發利用主要國家的地熱能發展報告,補充完善了國際地熱能開發利用的信息。

      國家能源局、國土資源部組織國家地熱中心、中國能源研究會地熱專委會、淺層地熱能中心等相關研究機構專家對初稿進行審查。此后,國家能源局新能源司向能源局內部不同部門征求地熱“十三五”規劃意見。 

      2016年底,中國地熱能開發利用“十三五”規劃清稿完稿,2017年2月,國家發改委、國家能源局及國土資源部聯合發布《地熱能開發利用“十三五”規劃》。

三問:《規劃》的內容及亮點介紹

      “十三五”期間,地熱供暖/制冷面積新增11億平方米,其中淺層地熱能7億平方米,中深層地熱4億平方米。《規劃》闡述了地熱能開發利用的指導方針和目標、重點任務、重大布局,以及規劃實施的保障措施等,該規劃是“十三五”時期我國地熱能開發利用的基本依據。

      《地熱能開發利用“十三五”規劃》的內容是怎樣的?

      曹耀峰院士說,一是“十三五”地熱能發展目標。“十三五”期間,地熱供暖/制冷面積新增11億平方米,淺層地熱能7億平方米,中深層地熱4億平方米。至2020年,地熱供暖(制冷)面積累計達到16億平方米。地熱發電裝機容量:累積新增50萬千瓦,至2020年,累計實現地熱發電裝機容量53萬千瓦。 地熱能利用總量:到2020年,地熱能利用總量7000萬噸標煤,地熱供暖年利用量4000萬噸標煤。京津冀地區將實現地熱供暖(制冷)面積4.4億平方米,地熱能年利用量達到約2000萬噸標煤,地熱供暖年利用量1280萬噸標煤。

      二是地熱能發展重點任務。“十三五”地熱規劃中,共明確了組織開展地熱資源潛力勘查與選區評價、積極推進水熱型地熱供暖、大力推廣淺層地熱能利用、地熱發電工程、加強關鍵技術研發、加強信息監測統計體系建設、加強產業服務體系建設等七項重點任務。

      三是地熱能開發重點項目布局。“十三五”地熱規劃中,共明確了水熱型地熱供暖、淺層地熱能利用、中高溫地熱發電、中低溫地熱發電、干熱巖發電等五項重點項目布局。

      四是保障措施。“十三五”地熱規劃中,明確了完善促進地熱能開發利用市場機制、制定地熱供暖支持及地熱發電上網電價政策、加強地熱開發利用規劃和項目管理、完善地熱能開發利用行業管理、加大關鍵設備和技術的研發投入、加強地熱能規劃落實情況監管等六項保障措施。

      五是實施機制。“十三五”地熱規劃中,共明確了加強規劃協調管理、建立滾動調整機制、組織實施年度開發方案、加強運行監測考核等四項實施機制。

      “十三五”地熱能規劃呈現哪些亮點?

      曹耀峰院士表示,加快發展中深層地熱供暖成為本次規劃的最大亮點。按照“十三五”地熱規劃,中深層地熱供暖將新增供暖面積4億平米,是“十二五”末的4倍,增長速度飛快。中深層地熱供暖將借助北方地區清潔取暖契機,采用“集中式與分散式相結合”的方式,在“取熱不取水”的指導原則下,采用“采灌均衡、間接換熱”或“井下換熱”的工藝技術,因地制宜,重點在京津冀及周邊地區大力推廣地熱供暖。

      淺層地熱能利用空間進一步擴大。“十三五”期間,新增地熱供暖(制冷)面積11億平方米,其中淺層7億平方米,占63.6%,成為地熱增長主力。“傳統的秦嶺-淮河供暖線已經過時,南方冬季的陰冷天氣異常難熬”,南方供暖呼聲越來越高,地源熱泵冬天能供暖,夏天能制冷,特別適合南方地區使用,可很好的滿足人民需求,經濟適用。

      “熱”與“電”的布局科學合理。按照“十三五”地熱規劃,地熱發電將新增50萬千瓦,到“十三五”末,共可達到地熱發電能力53萬千瓦,盡管與風電、太陽能發電等其他可再生能源發電相比,還是太小,但是相比于地熱發電的基數,增長了近20倍,增長速度還是非常快的。2030年以前,由于資源限制,常規的中深層地熱能發電難以形成規模性的替代效果,地熱能仍以熱利用為主。2030年以后,隨著干熱巖技術的應用,地熱發電形成規模性的替代效果,地熱能利用有望轉變為熱利用與發電并舉。

       地熱發展目標明確到省,確保規劃目標順利完成。本次規劃編寫過程中,收集整理了我國各省地熱資源勘探評價成果,考慮到各省地熱資源特點及用熱、用電市場需求,因地制宜的提出各省地熱能開發利用的發展目標、重點任務、區域布局和開發時序,具有較強的針對性。

四問:《規劃》出臺的意義及影響

      首次編制地熱能發展規劃,充分體現了中國能源轉型的大趨勢以及中國政府踐行清潔低碳能源發展路線的堅定決心。“十三五”規劃是我國地熱產業發展的里程碑,明確了地熱的經濟及社會影響,指引了我國地熱產業的發展方向。

      《規劃》的出臺于地熱界來講意味著什么?

      曹耀峰院士指出,“十三五”規劃是我國地熱產業發展的里程碑。2014年能源局啟動了地熱能開發利用的‘十三五’規劃編制工作,在國家層面編制地熱能發展規劃還是第一次,這也意味著‘十三五’時期,國家將地熱能發展放在重要位置,將全方位推進地熱能發展。地熱能開發利用“十三五”規劃》,是我國首個地熱產業規劃,是地熱產業發展的里程碑,必將對我國地熱產業快速、健康發展起到極大的推動作用。

      “十三五”規劃明確了地熱的經濟及社會影響。按照我國地熱“十三五”規劃,到十三五末,淺層地熱能供暖(制冷)共可拉動投資約1400億元,水熱型地熱供暖可拉動投資約800億元,地熱發電可拉動投資約400億元,合計共拉動投資2600億元。必將對我國的經濟發展具有重要的推動作用。地熱能開發利用可為經濟轉型和新型城鎮化建設增加新的有生力量,同時也可推動地質勘查、建筑、水利、環境、公共設施管理等相關行業的發展,在增加就業、惠及民生方面也具有顯著的社會效益。

      “十三五”規劃明確了地熱產業的發展方向。地熱能五年規劃,指明了地熱產業發展方向,對我國地熱的有序健康發展具有重要的意義。形成較為完善的地熱能開發利用管理體系和政策體系;掌握地熱產業關鍵核心技術;加強信息監測統計體系建設;形成比較完備的地熱能開發利用設備制造、工程建設的標準體系和監測體系。突破干熱巖資源潛力評價與鉆探靶區優選、干熱巖開發鉆井工程關鍵技術以及干熱巖儲層高效取熱等關鍵技術,突破干熱巖開發與利用的技術瓶頸。

      《規劃》的出臺對整個行業,乃至社會發展將產生怎樣的影響?

       曹耀峰院士介紹,《規劃》明確了地熱對于我國能源結構調整意義重大。按照《國家能源十三五規劃》,我國非化石能源占比從2015年的12%提高到2020年的15%,增長3個百分點。根據我國《地熱能開發利用“十三五”規劃》,到2020年累計達到地熱供暖/制冷面積16億平方米,加上發電、種植、養殖、洗浴等,共可實現替代標煤7000萬噸。 按照2020年能源消費總量48億噸標煤測算,屆時地熱占比將達到1.46%,比目前的0.47%,提高約1個百分點,也就是說在非化石能源今后五年的3個百分點增幅中,地熱 “三分天下有其一”。說明地熱在未來能源結構調整中的貢獻十分巨大。

      《規劃》明確了地熱對于我國應對氣候變化意義重大。2015年巴黎氣候大會上通過了《巴黎協定》,代表著人類應對全球氣候變化挑戰的一個新的里程碑。在巴黎氣候大會后,中國對到2030年的碳排放強度和達到峰值的期限都做了承諾,未來中國碳減排的壓力將十分突出。如前所述,在“十三五”規劃中地熱將實現替代標煤7000萬噸,相對應的減排二氧化碳1.73億噸。對于降低我國碳排放總量和碳強度都具有十分重要的意義。

      《規劃》明確了地熱對于我國應對當前大氣污染意義重大。關于霧霾的形成,多數觀點趨向認為燃煤采暖鍋爐和散煤燃燒是造成霧霾的重要誘因。根據燃煤供暖鍋爐《鍋爐大氣污染排放標準》(GB13271-2014)與燃煤電廠鍋爐執行《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)計算,燃煤供暖鍋爐二氧化硫、氮氧化物和粉塵分別是燃煤電廠鍋爐的4倍、4倍和2.5倍;此外,據測算,1噸散煤直燃的污染物排放量是1噸工業燃煤經集中減排后污染物排放量的十幾倍。太陽能發電、風電等替代的是燃煤電廠排放的污染物;而地熱供暖替代的是供暖鍋爐的燃煤和直燃的散煤所產生的污染物。因此,發展地熱對于大氣污染治理的意義將更加突出。

       發展地熱產業不僅對于調整能源結構、節能減排、改善環境具有重要意義,而且對于國家培育新興產業、促進以人為本的新型城鎮化建設、帶動相關裝備制造國產化和工程技術業務發展,以及對增加就業均具有明顯的拉動效應,是建設生態文明、實現綠色發展的重要舉措。

五問:中國地熱能發展前景展望

       我國地熱供暖市場容量大是地熱能“十三五”規劃完成的條件,當前我國正大力推進北方地區冬季清潔取暖,地熱能成為清潔供暖聚焦點,未來發展空間巨大。另外“雄縣模式”的成功打造也為地熱“十三五”規劃完成提供了模式。隨著,地熱能“十三五”規劃的發布、北方清潔供暖的推動,表明地熱產業的發展前景將不可限量,地熱的黃金時代已經到來。

      行業未來發展潛力以及方向是怎樣的?

      曹耀峰院士表示,隨著城鎮化的發展,北方地區供熱面積持續增長。截至2014年,供熱面積已達126億平米,供暖能耗1.84億噸標煤。加上整個北方農村供暖能耗1.05億噸標煤,北方合計供暖用能耗達2.89億噸標煤,約占當年一次能源消費的6.8%。

      我國南方夏熱冬冷地區供暖/制冷潛力較大。國家標準《民用建筑熱工設計規范》用累年最冷月和最熱月平均溫度作為主要指標,將全國劃分為嚴寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖和溫和五個地區,目前我國供暖主要是嚴寒、寒冷區域。但是隨著我國經濟社會發展,夏熱冬冷和溫和區域的供熱需求越發強烈。然而目前夏熱冬冷地區集中供暖比例低,供暖以空調、電直熱采暖為主,能源轉換效率較低,地熱供暖在南方亦擁有較大市場。

      當前國家正在實現能源轉型戰略,大力開發清潔能源,特別是習近平總書記在主持中央財經領導小組第十四次會議時強調推進北方地區冬季清潔取暖,盡可能利用清潔能源,加快提高清潔供暖比重后,地熱能成為清潔供暖聚焦點,未來發展空間巨大。

      中石化在河北雄縣,經過8年的建設,建成供暖能力450萬平方米,城區基本實現了地熱集中供熱全覆蓋,成為我國第一個“無煙城”,成功打造了技術可復制、經驗可推廣的“雄縣模式”。“雄縣模式”正在從縣城向中心城和城鎮、農村兩個方向延伸:向地市級區域發展,實現更大范圍的集中供熱,促進地熱供暖規模化發展;向鄉鎮級區域發展,倡導新農村、無煤村建設,實現地熱對散煤的有效替代。

      加快地源熱泵產業發展,還需要在哪些方面做出努力?

      曹耀峰院士指出,加強地熱人才培養,為地熱“十三五”規劃完成積蓄力量。為加強地熱專業化人才的培養,近期國家地熱能中心、各地熱專業化委員會舉辦多期培訓班,邀請院士、大學教授、國家部委領導及專家等進行授課,對于提高地熱工作人員專業素養、政策水平起到了重要作用。

      在學科建設方面,盡管目前我國大學里還沒有專門設置地熱專業。但是,天津大學、中國科學院地質與地球物理研究所等高校及科研院所已開始設置地熱方向研究生培養。中國石油大學(北京)近期獲得了教育部和國家外國專家局聯合發布的高等學校學科創新引智計劃立項支持,是我國地熱能源開發領域第一個引智基地。

      推進地熱科技創新。加大科技創新力度,提升地熱科研水平。一是申請成立并高水平建設地熱國家重點實驗室。解決地熱資源成因與分布、勘查與評價、鉆井成井、儲層改造、高效換熱、地熱水回灌及地熱利用等一系列的問題;二是重點做好干熱巖的科學和技術問題研究,申請列入國家重點研發計劃,集合國內、國際在干熱巖研發方面的尖端科研力量,盡快實現干熱巖的經濟有效開發。

      大力提升地熱產業化水平。大力引入信息化和智能化,提升地熱產業的整體水平。一是提升地熱產業的信息化、智能化水平。推動地熱開發利用企業走出低端,走向高端。按照集成化設計、模塊化建設、數字化交付、智能化運營的模式,提升我國地熱產業的開發水平;二是推動地熱產業證券化。利用當前國家大力推動綠色金融的時機,加大地熱在我國當前經濟社會發展中作用的宣傳,推動政府成立地熱開發產業基金,同時吸引社會資金的快速融入,為快速做大做強地熱產業,提供資金支持。

       響應“一帶一路”,地熱積極“走出去”“一帶一路”是我國近期提出并大力推動的國家級頂層戰略,2016年11月17日,第71屆聯合國大會決議,歡迎“一帶一路”等經濟合作倡議,得到193個會員國的一致贊同。“一帶一路”沿線國家,包括意大利Larderello地熱田、奧爾卡里亞地熱田、湯加納地熱田、印度尼西KAMOJIANG地熱田、新西蘭 Wairakei地熱田、美國加州Geysers地熱田、冰島Krafla地熱田等,地熱資源十分豐富,開發利用前景很廣。咸陽市作為“一帶一路”推動地熱開發的橋頭堡,將對推動沿線國家地熱開發具有很好的示范作用。

責編:dhl

 
 
 
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