地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用

中國(guó)地?zé)豳Y源分布與開(kāi)發(fā)利用前景

  地?zé)豳Y源作為一種極具競(jìng)爭(zhēng)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(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。規(guī)模開(kāi)發(fā)利用是應(yīng)對(duì)全球氣候變化節(jié)能減排的需求,且其巨大的資源儲(chǔ)量決定了地?zé)崮?/a>必然成為人類(lèi)未來(lái)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(guò)鉆孔熱交換器及熱泵得以開(kāi)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(kāi)采系統(tǒng)還可細(xì)分為水熱系統(tǒng)中的對(duì)流換熱系統(tǒng)(在含水層中布置開(kāi)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(guò)3000米,可為干熱巖或水熱系統(tǒng)。
 
  在我國(guó),地?zé)?/a>資源開(kāi)發(fā)始于上世紀(jì)70年代,尤以水熱型開(kāi)采為主,用于供暖和洗浴。受石油危機(jī)驅(qū)動(dòng),大量的地?zé)崽?/a>得以開(kāi)發(fā),并由此而帶來(lái)了全國(guó)地?zé)?/a>資源的評(píng)價(jià)。通過(guò)幾十年的工作,我國(guó)大陸的熱背景及地?zé)豳Y源分布逐漸明朗。
 
  伴隨著我國(guó)地?zé)豳Y源的大規(guī)模開(kāi)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(guó)取得了巨大的進(jìn)步,如地球動(dòng)力學(xué)研究的地?zé)?/a>學(xué)證據(jù)、大型巖溶熱儲(chǔ)成因與評(píng)價(jià)研究、熱儲(chǔ)工程中的采灌井距經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)與深井換熱效率評(píng)估等。龐忠和等總結(jié)了近些年來(lái)的地?zé)釋W(xué)的理論進(jìn)展,指出過(guò)去20年來(lái),我國(guó)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(guó)家能源與安全建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。汪集暘等出版了《地?zé)釋W(xué)及其應(yīng)用》一書(shū),全面總結(jié)了近些年來(lái)地?zé)釋W(xué)的理論與應(yīng)用工作。
 
  近年來(lái),國(guó)家頒布多項(xiàng)政策支持地?zé)岚l(fā)展。如2013年1月10日頒布國(guó)能新能[2013]48號(hào)文《國(guó)家能源局財(cái)政部、國(guó)土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》;2014年6月25日頒布能綜新能[2014]497號(hào)《國(guó)家新能源綜合司,國(guó)土資源部辦公廳關(guān)于組織編制地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用規(guī)劃的通知》;2017年1月23日印發(fā)了《地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用“十三五規(guī)劃》,規(guī)劃指出,在“十三五”時(shí)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(jī)容量500MW。到2020年,地?zé)?a href="http://mhkwt.com/t/供暖(制冷).html" >供暖(制冷)面積累計(jì)達(dá)到16億平方米,地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量約530MW。2020年地?zé)崮?/a>年利用量7000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,地?zé)崮芄┡?/a>年利用量4000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。京津冀地區(qū)地熱能年利用量達(dá)到約2000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
 
 
  針對(duì)我國(guó)地?zé)豳Y源分布特征,立足于國(guó)家需求,我們提出以下地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)思路:
 
  1
  “熱”、“電”并舉,以“熱”為主。即基于我國(guó)地?zé)豳Y源分布特征以及我國(guó)用熱需求,地?zé)峁┡?/a>(及其他用熱形式)與地?zé)?a href="http://mhkwt.com/t/發(fā)電.html" >發(fā)電要同時(shí)開(kāi)展,但應(yīng)以供熱為主。
 
  2
  “東”、“西”兼顧,“西”電“東”熱。即我國(guó)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(guó)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?yàn)榈胤接秒娦枨笞龀鲋卮筘暙I(xiàn);而東部地區(qū),從我國(guó)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(jìn)行干熱巖開(kāi)發(fā)。一方面,我國(guó)水熱型地?zé)?/a>資源豐富,開(kāi)發(fā)利用程度不高,仍有大幅利用空間;另一方面,干熱巖開(kāi)發(fā)成本較高,現(xiàn)階段進(jìn)行商業(yè)化開(kāi)發(fā)還不現(xiàn)實(shí),應(yīng)首先進(jìn)行科學(xué)研究,在技術(shù)具備后,再進(jìn)行商業(yè)化開(kāi)發(fā)。
 
  5
  “天”、“地”合一,“動(dòng)”、“靜”結(jié)合。即地?zé)崤c其他可再生能源互補(bǔ)綜合利用,實(shí)現(xiàn)較高的能源使用效率,稱(chēng)為地?zé)帷?”。“天”(太陽(yáng)能)“地”(地?zé)崮?/a>)合一,“動(dòng)”(風(fēng)能)“靜”(地?zé)崮?/a>)結(jié)合,加速我國(guó)新能源可再生能源發(fā)展