多吉
(西藏自治區(qū)國土資源廳,拉薩 850000)
鉆獲干熱巖體 推進地熱發(fā)電
多吉
(西藏自治區(qū)國土資源廳,拉薩 850000)
多吉藏族,西藏加查人,中國工程院院士?,F(xiàn)任西藏自治區(qū)人大常委會副主任、西藏自治區(qū)國土資源廳總工程師等職。主要從事地熱、礦產(chǎn)、水文、工程、環(huán)境地質(zhì)勘查及科研工作。參加完成西藏羊八井熱田淺層熱儲資源勘查及評價工作。主持完成的該熱田深部高溫熱儲形成機制研究,填補了我國高溫地熱成因機制領(lǐng)域的空白,建立了西藏羊八井高溫地熱系統(tǒng)模型,提出了變質(zhì)核雜巖系中高溫地熱系統(tǒng)形成及熱流體運移的新理論,確定了大陸非火山型高溫熱田新類型。
我國傳統(tǒng)化石能源中,煤、石油、天然氣的使用年限不超過100年,同時以傳統(tǒng)的化石能源作為主要能源供給模式所引發(fā)的環(huán)境問題愈發(fā)顯現(xiàn)。因此,轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu),大力發(fā)展清潔可再生能源是經(jīng)濟社會穩(wěn)定發(fā)展的必然需求。
據(jù)《世界能源中國展望》顯示,到2020年能源供需缺口將達到7.39億噸標準煤。在傳統(tǒng)化石能源供給減少的情況下,屆時將有每年約10~15億噸的標煤需要通過非化石能源來提供。
2014年6月,國家主席習近平主持召開中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議,在會上提出面對能源供需格局新變化、國際能源發(fā)展新趨勢,保障國家能源安全,必須推動能源生產(chǎn)和消費革命;重點提出推動能源供給革命,建立多元供應(yīng)體系,同時,推動能源技術(shù)革命,帶動產(chǎn)業(yè)升級??梢哉f,新常態(tài)下能源革命蓄勢待發(fā)。
地熱資源的屬性是能源礦產(chǎn),地熱資源廣義的定義是能夠經(jīng)濟地為人類所利用的地球內(nèi)部的地熱能、地熱流體及其有用組分。目前可利用的地熱資源主要包括天然出露的溫泉、通過熱泵技術(shù)可開采利用的淺層地熱能、通過人工鉆井直接開采利用地熱流體以及干熱巖體中的地熱資源。埋藏于深部干熱巖中的地熱資源占所有地熱資源總量的99%以上,因此,通過合理的技術(shù)手段開采干熱巖是未來能源利用的發(fā)展方向。
國務(wù)院辦公廳下發(fā)的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014—2020年)》明確了未來幾年我國能源發(fā)展的總體方略和行動綱領(lǐng)。其中提出,我國將依托重大工程,以重大科技專項攻關(guān)為抓手,突破可再生能源勘查開發(fā)關(guān)鍵性技術(shù);提出到2020年,非化石能源占一次能源消費的15%,地熱能開發(fā)達到5000萬噸標煤的目標。
地熱能在可再生能源中有不可替代的獨到優(yōu)勢,又有充足資源量的后備,所以在替代常規(guī)化石燃料能源中可以且應(yīng)該占有一席之地,而不是微不足道、可以放棄的另類小技。地熱能在可再生能源中具有如下優(yōu)勢:
中國地質(zhì)調(diào)查局組織評價了我國淺層地溫能、水熱型地熱資源和干熱巖資源潛力,結(jié)果顯示我國干熱巖資源總量相當于860萬億噸標煤,占總地熱資源的99%以上,可利用量相當于2014年能源消耗量的4480倍。
地熱發(fā)電的利用系數(shù)是可再生能源中最高的,因此,地熱發(fā)電穩(wěn)定、連續(xù),可作為電網(wǎng)的基礎(chǔ)負荷運行。地熱發(fā)電平均利用效率達73%,為太陽光伏發(fā)電的5.4倍,風力發(fā)電的3.6倍。
地熱發(fā)電的生命周期二氧化碳排放量僅次于風能發(fā)電,比太陽能光伏發(fā)電所產(chǎn)生的的二氧化碳還少,更是燃煤發(fā)電排放二氧化碳的1/60,天然氣發(fā)電二氧化碳排放的1/30。
可再生能源的發(fā)電項目,過去以水力發(fā)電的成本最低,然而現(xiàn)在的水電項目都需承擔數(shù)額龐大的淹沒區(qū)移民費,因此水電投資的成本已大大提高?,F(xiàn)在,地熱發(fā)電每千瓦裝機容量的投資成本在1.5~2.5萬元,與風電和水電近似相當;而太陽能光伏發(fā)電的投資成本,雖已較10年前降低了一半,但每千瓦裝機容量仍需4~5萬元。
目前,淺層地溫能的開發(fā)利用已經(jīng)在全國范圍內(nèi)穩(wěn)步推進,全國地源熱泵供暖已達近4億m2,相比之下地熱發(fā)電卻止步不前。當前,中國地熱發(fā)電只有27.78 MW在運裝機容量,居世界排名倒數(shù)第7位?,F(xiàn)在我國風電裝機容量已達75300 MW,太陽能光伏裝機容量已達9900 MW,作為可再生能源中最具潛力的部分,在未來的10—20年內(nèi),地熱發(fā)電應(yīng)達到2000~10000 MW裝機容量,否則,地熱在中國能源革命中發(fā)揮作用將成為空談。因此,目前亟待制定我國地熱資源開發(fā)利用戰(zhàn)略研究,在調(diào)查評價向深部推進的同時,發(fā)展相關(guān)地熱勘查開發(fā)技術(shù),在國家投資企業(yè)跟進的模式下逐步實現(xiàn)我國地熱能利用商業(yè)化。
——摘自《科技導(dǎo)報》2015年 第19期 第1頁