地?zé)豳Y源開發(fā)利用

中國地?zé)豳Y源分布與開發(fā)利用前景

  地?zé)豳Y源作為一種極具競爭力的清潔和可再生能源,可替代化石燃料,用于室內(nèi)供暖發(fā)電等,促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。規(guī)模開發(fā)利用是應(yīng)對全球氣候變化節(jié)能減排的需求,且其巨大的資源儲量決定了地?zé)崮?/a>必然成為人類未來的重要替代新能源之一。地?zé)豳Y源按深度劃分可分為淺層,中深層和超深層地?zé)豳Y源淺層地?zé)崮?/a>通過鉆孔熱交換器及熱泵得以開發(fā)利用,其深度范圍一般為200米以淺,包括土壤層及淺層含水層。中深層地?zé)豳Y源一般介于200米至3000米之間,按照開采系統(tǒng)還可細分為水熱系統(tǒng)中的對流換熱系統(tǒng)(在含水層中布置開采井回灌井)和傳導(dǎo)換熱系統(tǒng)(深井換熱系統(tǒng))。超深層地?zé)豳Y源埋深通常超過3000米,可為干熱巖或水熱系統(tǒng)。
 
  在我國,地?zé)?/a>資源開發(fā)始于上世紀70年代,尤以水熱型開采為主,用于供暖和洗浴。受石油危機驅(qū)動,大量的地?zé)崽?/a>得以開發(fā),并由此而帶來了全國地?zé)?/a>資源的評價。通過幾十年的工作,我國大陸的熱背景及地?zé)豳Y源分布逐漸明朗。
 
  伴隨著我國地?zé)豳Y源的大規(guī)模開發(fā),地?zé)?/a>學(xué)包括地?zé)豳Y源的理論與應(yīng)用研究均在我國取得了巨大的進步,如地球動力學(xué)研究的地?zé)?/a>學(xué)證據(jù)、大型巖溶熱儲成因與評價研究、熱儲工程中的采灌井距經(jīng)濟性評價與深井換熱效率評估等。龐忠和等總結(jié)了近些年來的地?zé)釋W(xué)的理論進展,指出過去20年來,我國地?zé)嵫芯?/a>經(jīng)歷了由淺入深、從今到古的發(fā)展歷程,為國家能源與安全建設(shè)作出了巨大貢獻。汪集暘等出版了《地?zé)釋W(xué)及其應(yīng)用》一書,全面總結(jié)了近些年來地?zé)釋W(xué)的理論與應(yīng)用工作。
 
  近年來,國家頒布多項政策支持地?zé)岚l(fā)展。如2013年1月10日頒布國能新能[2013]48號文《國家能源局、財政部、國土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于促進地?zé)崮荛_發(fā)利用的指導(dǎo)意見》;2014年6月25日頒布能綜新能[2014]497號《國家新能源綜合司,國土資源部辦公廳關(guān)于組織編制地?zé)崮荛_發(fā)利用規(guī)劃的通知》;2017年1月23日印發(fā)了《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五規(guī)劃》,規(guī)劃指出,在“十三五”時期,新增地?zé)崮芄┡ㄖ评洌?/a>面積11億平方米,其中:新增淺層地?zé)崮芄┡ㄖ评洌?/a>面積7億平方米;新增水熱型地?zé)?/a>供暖面積4億平方米。新增地?zé)岚l(fā)電裝機容量500MW。到2020年,地?zé)?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/供暖(制冷).html" >供暖(制冷)面積累計達到16億平方米,地?zé)岚l(fā)電裝機容量約530MW。2020年地?zé)崮?/a>年利用量7000萬噸標準煤,地?zé)崮芄┡?/a>年利用量4000萬噸標準煤。京津冀地區(qū)地熱能年利用量達到約2000萬噸標準煤。
 
  開發(fā)利用思路
 
  針對我國地?zé)豳Y源分布特征,立足于國家需求,我們提出以下地?zé)豳Y源開發(fā)思路:
 
  1
  “熱”、“電”并舉,以“熱”為主。即基于我國地?zé)豳Y源分布特征以及我國用熱需求,地?zé)峁┡?/a>(及其他用熱形式)與地?zé)?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/發(fā)電.html" >發(fā)電要同時開展,但應(yīng)以供熱為主。
 
  2
  “東”、“西”兼顧,“西”電“東”熱。即我國東部、西部均可利用地熱能,西部,尤其是西藏地區(qū)要將地?zé)岚l(fā)電放在首位,而東部地區(qū)則側(cè)重于熱的利用。如前所述,我們國家大陸西部高溫地?zé)?/a>豐富,地?zé)岚l(fā)電成本較之東部地區(qū)更為合適,且能夠為地方用電需求做出重大貢獻;而東部地區(qū),從我國北方一直到南嶺以南都有清潔供暖需求,該區(qū)域中低溫地?zé)豳Y源豐富,恰可用于供暖。
 
  4
  “干”、“濕”有度,先“濕”后“干”。即干熱巖水熱型地?zé)豳Y源應(yīng)有所側(cè)重,要先盡量利用水熱型地?zé)豳Y源,而后再進行干熱巖開發(fā)。一方面,我國水熱型地?zé)?/a>資源豐富,開發(fā)利用程度不高,仍有大幅利用空間;另一方面,干熱巖開發(fā)成本較高,現(xiàn)階段進行商業(yè)化開發(fā)還不現(xiàn)實,應(yīng)首先進行科學(xué)研究,在技術(shù)具備后,再進行商業(yè)化開發(fā)。
 
  5
  “天”、“地”合一,“動”、“靜”結(jié)合。即地?zé)崤c其他可再生能源互補綜合利用,實現(xiàn)較高的能源使用效率,稱為地?zé)帷?”。“天”(太陽能)“地”(地?zé)崮?/a>)合一,“動”(風(fēng)能)“靜”(地?zé)崮?/a>)結(jié)合,加速我國新能源可再生能源發(fā)展。