孫旸 楊辰 李奕檣
地?zé)崮苁蔷G色低碳、可持續(xù)利用的清潔可再生能源,具有儲量大、分布廣、清潔環(huán)保、穩(wěn)定可靠等特點。可作用于供暖、制冷、發(fā)電、農(nóng)業(yè)反季節(jié)種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、工業(yè)食品加工、木材烘干、溫泉康養(yǎng)等。打造地?zé)崮苄屡d產(chǎn)業(yè),對開辟實體經(jīng)濟增長新空間、提升人民生活水平具有重大意義。
一、地?zé)崮苜Y源豐富,開發(fā)利用前景廣闊
1、地?zé)豳Y源豐富便捷
我們居住的地球宛如一個大熱水瓶,外涼內(nèi)熱。地球淺表的巖土體、地下水、地表水是一個巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽能量。在距地面25千米至50千米的地球深處,溫度為200℃至1000℃。在地殼最上部的十幾千米范圍內(nèi),地層的深度每增加30米,地層的溫度升高約1℃;在地下15千米至25千米之間,深度每增加100米,溫度上升1.5℃。
據(jù)估算,儲存于地球內(nèi)部的熱量約為全球煤炭儲量的1.7億倍,目前在地下3千米以內(nèi)可供開采的地?zé)嵯喈?dāng)于2.9萬億噸煤燃燒時釋放的全部熱量。全球可采地?zé)豳Y源量為每年500×109GJ,超過當(dāng)今全球年均一次能源消耗的總量。如果按照現(xiàn)有動力消耗的速度,完全只消耗地下熱能,即便使用4100萬年后,地球的溫度也只降低1℃。
地?zé)崮芷骄茉蠢眯矢哌_73%,是風(fēng)電的3至4倍,太陽能的4至5倍,生物質(zhì)能的1.5倍。且能完全、連續(xù)、穩(wěn)定地供應(yīng)。
地?zé)崮苤饕譃闇\層地?zé)崮埽裆?00米以內(nèi))、中深層地?zé)崮埽ㄓ址Q水熱型地?zé)崮?,埋?00米至3000米)、干熱巖地?zé)崮埽裆?000米至10000米)。
我國地?zé)豳Y源約占全球資源量的六分之一。其中,淺層地?zé)崮苜Y源量每年相當(dāng)于95億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,336個主要城市淺層地?zé)崮苊磕昕刹少Y源量折合7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,可實現(xiàn)供暖(制冷)建筑面積320億平方米;中深層水熱型地?zé)崮苊磕昕刹少Y源量折合18.65億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;干熱巖地?zé)崮苜Y源量約為856萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中埋深在5500米以淺的資源量約106萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
2、地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)迅速興起
據(jù)《中國地?zé)崮馨l(fā)展報告(2018)》顯示,我國淺層地?zé)崮?、中深層地?zé)崮苤苯永梅謩e以年均28%、10%速度增長,連續(xù)多年位居世界第一,在山東等地已陸續(xù)形成一個新興產(chǎn)業(yè)。截至2020年底,我國地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e累計達到13.9億平方米,位居世界第一。每年可替代標(biāo)準(zhǔn)煤4100萬噸,減排二氧化碳1.08億噸。其中,淺層地?zé)嵩礋岜霉┡ㄖ评洌┟娣e約8.58億平方米,主要分布于河北、天津、黑龍江、吉林等地。上述北方地區(qū)的中深層地?zé)峁┡娣e累計達1.52億平方米左右。
3、技術(shù)進步日新月異
一是以美歐引領(lǐng)的地源熱泵技術(shù)迅速發(fā)展,以及我國地源熱泵技術(shù)國產(chǎn)化的普及,使得淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用迅速發(fā)展,目前,我國地源熱泵裝機容量已達2萬兆瓦以上,位居世界第一;二是水熱型地?zé)崮荛_采及回灌技術(shù)的日益成熟,推動我國水熱型地?zé)崮苤苯永靡阅昃?0%的速度增長,連續(xù)多年位居世界首位;三是美德法日等國在干熱巖型地?zé)崮芸辈樵u價、熱儲改造和發(fā)電試驗等方面取得了重要進展。我國雖然起步較晚,但在青海共和盆地3705米深處鉆獲236℃的干熱巖體,未來有望在干熱巖型地?zé)崮荛_發(fā)技術(shù)方面取得突破;四是用于地?zé)崮芸碧介_發(fā)的地球物理、鉆井、熱泵、換熱等一系列關(guān)鍵裝備日趨成熟,我國已成功研制萬米鉆機,可用于地?zé)崮茔@井工程。
二、貴州省具備打造地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢
1、資源豐富
貴州省淺層地?zé)崮苜Y源量每年相當(dāng)于2.1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,可供建筑供暖(制冷)面積229億平方米。中深層地?zé)崮苜Y源量每年相當(dāng)于7994萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,可供建筑供暖(制冷)面積8.84億平方米。
2、開發(fā)條件較為優(yōu)越
相較于北方地區(qū),貴州省地?zé)崮苜Y源具有獨特優(yōu)勢:一是熱導(dǎo)率高。貴州省行政區(qū)內(nèi)73.6%的面積為碳酸鹽巖地層分布區(qū),地層巖性以灰?guī)r、白云巖為主,巖土體導(dǎo)熱性好、換熱能力強,淺層地?zé)岢跏计骄鶞囟纫话銥?5℃至18℃,屬于地溫場高值區(qū);二是再生能力強。貴州省地下水資源豐富,徑流速度快,有利于巖土體的導(dǎo)熱及換熱,地?zé)豳Y源質(zhì)量優(yōu),地?zé)崮芾眯矢?三是經(jīng)濟性好。從貴州省地質(zhì)科技園、北京泰利銅仁市多個地?zé)崮茼椖客顿Y運行情況的技術(shù)經(jīng)濟比較來看,貴州省許多市、縣級城市的投入產(chǎn)業(yè)比高出北方地區(qū)約15%以上。
3、市場需求較大
貴州省大部分地區(qū)冬季濕冷,居民清潔供暖需求強烈,同時,一些市、州夏季炎熱,也存在大量制冷需求。地?zé)崮芗泄幔ㄖ评洌?,有利于發(fā)揮規(guī)模效益,節(jié)省投資和運營成本,提高人民群眾生活質(zhì)量,特別是在一些新建小區(qū)、集中辦公區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、工業(yè)園區(qū)、農(nóng)業(yè)園區(qū)、城鎮(zhèn)商業(yè)區(qū)等,地?zé)崮艿某掷m(xù)穩(wěn)定、綠色環(huán)保、低成本等更具有市場優(yōu)勢,從而具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
4、有較大增長空間
目前貴州省已建成的淺層地?zé)崮芗八疅嵝偷責(zé)崮荛_發(fā)利用項目60余處,供暖(制冷)面積約1100萬平方米,僅占貴州省每年可供開發(fā)資源量的5%,占全國年度開發(fā)利用量的0.03%,與居全國首位的山東(截至2018年,該省地?zé)峁┡痆制冷]面積逾1億平方米)相比,只有山東的11%。目前,貴州省已形成銅仁等地?zé)崮荛_發(fā)利用新型商業(yè)模式,能源央企對參與貴州地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展意愿強烈,發(fā)展條件日益成熟。
三、貴州省打造地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)前景可觀
如果貴州省“十四五”地?zé)崮馨l(fā)展速度提高到目前全國的平均水平,預(yù)計到2025年,貴州省地?zé)崮懿膳ㄖ评洌┟娣e將達1500萬平方米左右。相應(yīng)可新增直接投資約80億元,新增產(chǎn)值約20億元,直接就業(yè)及拉動就業(yè)2萬人左右。如果2035年前后貴州省地?zé)崮懿膳ㄖ评洌┟娣e能達到1億平方米,則可帶來新增投資約500億元,新增產(chǎn)值約200億元,直接就業(yè)及拉動就業(yè)10萬人左右。同時可吸引全國優(yōu)強地?zé)崮芷髽I(yè)、先進技術(shù)人才,促進居民生活質(zhì)量大幅提升,對節(jié)能減排,碳達峰碳中和做出貢獻。
四、積極支持地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展
1、做好規(guī)劃,推動實施
“十五五”規(guī)劃編制工作即將啟動,要把地?zé)崮馨l(fā)展作為規(guī)劃的重要內(nèi)容進行謀劃。除了發(fā)展的方向、目標(biāo)、措施,還應(yīng)找準(zhǔn)路徑,鼓勵淺層地?zé)崮芘c中深層地?zé)崮芄幔ㄖ评洌﹨f(xié)同發(fā)展,積極推廣集地?zé)崤c天然氣、風(fēng)電、光伏等其他可再生能源形成多能互補、智能運維的綜合能源發(fā)展模式。要以項目為抓手,在貴州省范圍內(nèi)因地制宜、積極謀劃集近、中、遠期為一體的地?zé)崮茼椖俊7e極推進一批示范工程,引進培育一批市場主體,在成熟的地區(qū)再推出一批市場化項目。
2、給予支持保障
一是以加快形成貴州省地?zé)崮軕?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)為目標(biāo),以問題為導(dǎo)向,消除一些地方存在的多頭管理、無序競爭、破壞環(huán)境等現(xiàn)象,指導(dǎo)貴州省地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)規(guī)范健康發(fā)展;二是制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指引產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展,針對地?zé)衢_發(fā)過程中出現(xiàn)的一些失敗工程案例,淺層地?zé)崮芄岷椭评溥^程中的熱平衡和冷堆積問題,中深層地?zé)崮艿牡責(zé)崴毓鄦栴},應(yīng)參照有關(guān)省區(qū)做法,在總結(jié)技術(shù)和管理成功經(jīng)驗基礎(chǔ)上,提煉總結(jié)出一套可推廣復(fù)制的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,用以指導(dǎo)貴州省實踐。
3、整合資源、形成推動合力
一是建立高效的推進工作機制。建立市場化項目公平公開競爭、項目建設(shè)與運行監(jiān)測管理順暢的運行機制,以及分管領(lǐng)導(dǎo)統(tǒng)一協(xié)調(diào),由一個部門牽頭,多部門分工協(xié)作的管理機制;二是用好國家和貴州省的老舊小區(qū)改造、煤改氣、煤改電,以及電力、燃氣市場化交易等新政策,將地?zé)峁┡ㄖ评洌┘{入城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),在市政工程、 建設(shè)用地、用水、用電、用氣價格等方面給予地?zé)崮荛_發(fā)利用政策支持;三是整合事業(yè)單位力量,開展地?zé)崮苜Y源評價、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定、重大項目后評估、地?zé)崂眯畔⑹占c環(huán)境監(jiān)測等有關(guān)工作;四是鼓勵貴州省內(nèi)具備實力的國有企業(yè)、省外優(yōu)強企業(yè)和民營企業(yè)進入地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè),推廣地?zé)崮芸碧?、設(shè)計、建造以及運營一體化開發(fā)等模式。
作者簡介:
孫旸:貴州烏江水電開發(fā)有限責(zé)任公司構(gòu)皮灘發(fā)電廠,工程師。
楊辰:中國電建集團貴州電力設(shè)計研究院有限公司,工程師。
李奕檣:貴州省人民政府參事、貴州省能源局原一級巡視員、民建省委原專職副主任,高級經(jīng)濟師。