提升地热能综合利用效益

2023-02-09 01:00高东升
中国石化 2023年9期
关键词:干热岩挑战能源

□ 高东升 赵 华

9月15日至17日,由中国石化集团承办的第七届世界地热大会将在京召开。大会以“清洁地热、绿色地球”为主题,聚焦地热行业相关政策支持、前沿技术、商业合作、环境保护等话题,携手推动全球地热产业发展。

我国是一个地热资源非常丰富的国家,地热能潜力巨大。据估计,我国的地热资源储量可达到2600亿吨标准煤。在过去几年里,我国地热能发展取得了显著进展,在地热供暖和地热发电方面都取得了可喜的成绩。未来,随着技术进步和创新,地热能还有很大的开发和利用空间。

我国地热能发展潜力巨大

地热能作为一种清洁、可持续的能源,主要用于供暖和温泉利用。随着地热供暖系统在许多城市和地区的建设,已经为大量人口提供了可靠的供暖服务。根据我国地热能协会的数据,地热供暖总装机容量已经超过6亿平方米。

同时,我国也在积极探索地热发电的技术和应用。目前,我国的地热发电总装机容量已经超过300兆瓦。

为支持地热能的发展,我国政府出台了一系列政策和法规。其中包括补贴和奖励措施,旨在鼓励地热能项目的建设和运营。电价优惠政策是另一项重要举措,通过降低地热发电的购电价格,提高其竞争力和市场吸引力。此外,政府还着力优化土地使用和项目审批流程,为地热能项目提供更加便利的条件和支持。

同时,我国还大力投入地热能技术的研发和创新。通过加大科研经费投入,推动地热能技术的创新和突破,努力提高地热能的开发利用效率和环境友好性。这包括提高地热发电系统的稳定性和效率,改进地热供暖系统的节能和智能化水平,以及探索新型地热能利用方式和应用场景。

我国在地热能领域的研究和开发取得了显著进展,未来还有巨大的潜力可以挖掘。地热能的可再生特性使其成为可持续发展的重要能源之一,在能源转型中发挥着重要的作用。尽管我国地热能发展取得了一定的进展,但与其潜力相比仍存在一些挑战。

地热能发展和应用面临挑战

我国地热能发展在取得一定成就的同时仍面临发展和应用的挑战。

地热能开发需要先进的技术和设备,并且投资成本相对较高。与传统能源相比,地热能在经济上面临挑战。开发和利用地热能所需的设备和系统较为复杂,因此开发成本相对较高。此外,地热能的回报周期相对较长,需要一定的时间才能实现投资回收。

另一个挑战是准确评估地热资源和勘探。地热资源的分布和含量因地区而异,因此需要进行综合评估和勘探工作,以确定可行性和潜在利用价值。加强地热资源评估和勘探技术的研究,对于有效开发和利用地热能具有重要意义。

确保地热能开发与环境保护相协调是一个重要的挑战。地热能开发也需要占用一定的土地和水资源。因此,在土地使用和环境影响方面需要进行充分的考虑和管理,必须制定合理的规划和管理措施,以确保地热开发过程中对土地和水资源的可持续利用,并最大限度地减少对环境的负面影响。

地热能发展也面临市场发展和政策支持方面的挑战。在市场发展方面,地热能需要与传统能源进行竞争,并逐步建立健全的市场机制和商业模式。这需要进一步优化地热能的竞争力,提高能源供应的稳定性和可靠性。同时,也需要培育地热能市场,促进供需的平衡和市场的竞争。在政策方面,政府需要制定更加有利于地热能发展的政策和法规,包括补贴、奖励、电价政策等,以推动地热能的应用和发展。这将为地热能行业提供更好的发展环境和政策支持。

需要指出的是,随着技术的进步和政策的支持,我国地热能发展仍有很大的潜力。同时,透明的规划、科学的评估和合理的管理是推动地热能发展的关键策略。

推动地热能发展的三点思考

我国储量最大,分布最广的是干热岩型地热资源。据估计,在地壳10千米以上区域储藏的干热岩地热资源约为数十万亿千瓦时。这意味着我国具有丰富的干热岩地热资源,几乎可以称得上是“无限的能源”了。目前,主流的开采思路是增强型地热技术(EGS),即在干热岩中通过水力压裂等手段建造一个具有渗透性的人造热储,然后通过至少两口井与地下热储连通,再通过其中一口井向地下热储注水,吸热后从另外的井流出的方式进行开发。相较单井地热技术,增强型地热技术具有采热量大的显著优势。然而由于大规模造储和钻井工程,需要大量的前期投资,且工质漏失、结垢严重、热储短路等技术问题尚未解决,需要进一步的技术积累和进步。

因此,要进一步推动地热能与其他能源和热能系统的集成,以提高整体能源利用效率。通过优化系统设计、建立智能控制和管理技术,实现地热能与风能、太阳能等可再生能源的互补利用。同时,探索地热能与建筑能源系统、农业温室、工业制热等领域的结合,以提升地热能的综合利用效益,并促进能源的多元化和低碳化。

为确保地热能的可持续开发和环境友好性,要加强地热资源的评估和管理。通过提高资源勘探和预测的准确性,精确评估地热能的可开发量和利用潜力。同时,加强对地热区域的规划和管理,合理分配和利用地热资源,避免资源的过度开发和环境的破坏。通过科学的管理与监测,确保地热能的开发与环境保护相协调,实现可持续发展。

积极参与国际地热能领域的交流与合作。这包括借鉴国际先进经验和技术,了解和学习其他国家在地热能开发和利用方面的成功经验和最佳实践。通过与国际机构、企业和专家的合作,开展技术交流、项目合作和人员培训,促进地热能领域的共同发展。

这些措施有助于促进我国地热能发展的可持续性和规模化,进一步减缓对传统能源的依赖,增加清洁能源在能源结构中的比重,推动我国能源结构的转型和可持续发展。

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