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京津冀地热发展迎来黄金期

来源:中国矿业报 2017-11-16 10:08:37
    从当年的“羊八井”到今天的雄安新区,地热——这一安全高效的清洁能源,一直在为人们改变能源资源结构和改善环境作出重要贡献。
 
  地热资源因其独特的优势受到了社会的广泛关注,就连不久前召开的2017中国国际矿业大会也首次开设了“非常规能源与新能源论坛”。论坛上,众多专家结合具体工作,就地热产业的发展尤其是京津冀地区(包括雄安新区)地热资源可持续开发利用的现状进行了研讨与交流。有专家表示,地热相关产业的发展目前迎来了黄金时期,其发展前景不可限量。
 
  据了解,今年初,国家发改委、国土资源部、国家能源局共同编制发布了《地热能开发利用“十三五”规划》。该规划明确,“十三五”时期,全国新增地热能供暖(制冷)面积11亿平方米;新增地热发电装机容量500兆瓦。到2020年,地热供暖(制冷)面积累计达到16亿平方米,地热发电装机容量约530兆瓦。2020年,地热能年利用量7000万吨标准煤,地热能供暖年利用量4000万吨标准煤。京津冀地区地热能年利用量达到约2000万吨标准煤。
 
  北京:城市发展需要地热“两能”
 
  “在北京,住宅能耗占总能耗的1/3,住宅能耗对PM2.5的贡献是1/5。所以,北京解决雾霾问题的根本之道是调整能源结构,提高可再生能源在一次能源中的比重。”北京市地质矿产勘查开发局副局长、中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心主任卫万顺表示。
 
  卫万顺介绍说,浅层地温能和中深层水热型地热(简称“地热两能”)是典型高效的可再生能源,对于解决北京的城市可持续发展问题意义重大。据介绍,浅层地温能主要指蕴藏在地表以下一定深度范围内(通常为200米)的岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能,主要通过地源热泵技术加以利用,为建筑物解决供暖、制冷和提供生活热水;中深层水热型地热资源一般是指在地表以下几百米或至4000米左右内开采的大于25摄氏度的地热资源,按地热水的温度可分为低、中、高三类,北京主要是以中、低温地热资源为主,主要用于供暖、洗浴、医疗等。
 
  据了解,以目前地质勘查的情况来看,地热“两能”的资源潜力十分可观。就北京市来说,浅层地温能资源潜力可实现供暖面积约7.2亿平方米,但目前的开发利用仅有4000万平方米;中深层地热资源潜力可实现供暖面积约3亿平方米,但目前开发利用仅为200万平方米。从京津冀地区来看,浅层地温能资源潜力供暖面积约29亿平方米,目前利用仅为8500万平方米,中深层地热利用仅为7100万平方米。从全国范围内来说,浅层地温能资源潜力供暖面积可达320亿平方米,目前利用仅为4.3亿平方米,中深层地热也只有1.02亿平方米。
 
  “目前我们正在实施和完成了一批有重要影响的地热资源调查评价与研究项目,地温能项目总数31个,经费总额约1亿元。”卫万顺表示,近年来,在北京市地勘局、中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心的主持下,北京市初步形成了包括资源评价、技术研究、产品开发、工程施工等各个环节配套完整的技术工作体系,在多个方面也取得了创新与突破。
 
  一是理论创新。开展了浅层地温能战略研究,引起了北京市政府和国土资源部的高度重视,首次开展了浅层地温能资源地质勘查工作,成立了中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心;创立了浅层地温能地质学理论体系和浅层地温能勘查评价体系。
 
  二是工程创新。提出了“多源复合、适度调峰、集约优化”的设计理念和因地制宜、多能并举的发展模式,实施了一系列国内有重大影响的热泵系统,取得了明显的社会效益和经济效益。
 
  三是技术创新。加大力度建设浅层地温能重点实验室,提高理论研究与指导实践水平;开展了竖直换热器不同形式及参数的对比研究;实施的多个项目及相关成果获得了国家专利和国土资源部、北京市科学技术奖。
 
  四是标准创新。参与起草了国家标准《地源热泵系统工程技术规范》、部行业标准《浅层地热能勘查评价规范》;2015年主持起草并完成了两项地方标准《北京市地埋管地源热泵系统工程技术规范》、《再生水热泵系统技术工作规范》;主持起草了省级浅层地温能调查评价工作的技术要求。
 
  五是政策创新。首次将地热、浅层地温能、再生水热能的三能规划合一,起草了《北京市浅层地温能、地热以及再生水热能综合利用规划》;参与起草了2013年12月北京市6个委办局联合发布的《关于北京市进一步促进地热能开发及热泵系统利用的实施意见》等相关政策。
 
  天津:加强对使用清洁能源的引导
 
  天津地热勘查开发设计院(简称“天津地热院”)院长林黎详细介绍了天津市地热资源可持续开发利用的对策与建议。
 
  据了解,天津地热资源的勘查始于上世纪70年代,先后在王兰庄、山岭子等8个地热田开展了地热资源勘查工作,相关成果为天津市社会发展及大气污染防治和美丽天津的建设奠定了坚实的基础,同时也为我国地热资源勘查开发利用提出了重要的依据,为我国地热资源勘查评价规范的编制提供了重要的数据支撑和科学依据。
 
  目前,天津地热院正在开展“滨海新区深部地热资源调查评价”和“天津市宝坻区京津中关村科技新城地热资源保障性调查”等项目。
 
  “天津是首批‘中国温泉之都’之一,同时具有11个‘中国温泉之乡’和22个‘中国温泉之城’及多个开发利用示范单位。天津地热人正在为把天津市建设成为具有多层次、多方面示范效应的地热开发利用示范基地和温泉文化展示基地而努力。”林黎介绍说,截至2016年底,天津市地热供暖小区及公建项目共485个,供暖面积达到 2774万平方米(占全市集中供暖面积的 6.7%);地热开发创造直接经济效益8.3亿元/年,创造间接经济效益4.6亿元/年,带动直接和间接从业人数约 5500 多人;地热利用相当于每年节约标准煤 59.02 万吨,减少二氧化碳排放量 140.8万吨。
 
  林黎表示,尽管天津市地热资源开发利用取得了举世瞩目的成果,但也存在着勘查精度有待提高、采灌不平衡、利用技术和工艺水平需要不断提高、精细化管理水平需要提升等问题和不足。针对下一步工作,林黎也提出了建议。
 
  在保护方面,要加强热储回灌——特别是砂岩热储研究,同时通过单井整合、批新带老、补建回灌井等方式,努力实现采灌平衡,加强地表水回灌技术的推广应用。
 
  在利用方面,积极推广应用地热梯级利用技术,坚持地热资源开发利用方案审查制度,不断提高资源利用率;以中心城区和滨海新区核心区为重点,通过建立能源站等集中开发利用模式,实现多能源科学合理配置。
 
  在管理方面,制定完善《天津市地热资源管理实施办法》,编制《天津市中低温地热资源节约集约利用评价规程》,建设“天津市地热资源预警预报信息平台”;同时,加强管控力度,坚决打击黑井,杜绝非法开采现象发生;对水位埋深和降幅较大地区减少投放矿权数量;强化区级政府矿管部门管理力度,增加回灌督查频率;建立预警预报系统,结合地热井井身结构、不同热储层水位临界值进行预警预报。
 
  在政策引导方面,要多方面筹措资金,支持地热资源的勘查、集约节约利用和资源保护等工作;继续执行回灌部分减免70%资源税的优惠政策;利用地表水进行回灌的,可按照增加回灌量的50%申请增加年度开采指标;落实“利用地热能供暖制冷的项目运行电价参照居民用电价格执行”的政策。
 
  雄安:以雄县模式带动雄安模式
 
  据记者了解,2009年,雄县人民政府与中国石油化工集团旗下的新星石油有限责任公司签订了《地热开发合作协议》。自此开始,雄县就走上了一条独有的清洁发展之路。目前,雄县供暖已经基本实现了二氧化碳、二氧化硫、粉尘“零排放”,每年可替代标煤12万吨,成为中国首个“无烟城”。雄县地热发展的模式——“雄县模式”也已经得到国家能源局、各级政府及社会各界的广泛认可。
 
  有专家表示,地处华北平原的河北雄县以地热供暖上规模、资源开发利用取热不取水、尾水百分百回灌而著称。时至今日,雄县的地热开发利用模式不仅是国内的标志性工程,在国际社会也享有盛誉。在中央决定成立雄安新区,且将雄县、容城、安新划归雄安新区之后,雄县模式一定会有更大的发展空间。可以预见,随着雄安新区建设步伐的加快,一种全新的地热利用的雄安模式也将逐渐浮出水面。
 
  据中国地质调查局水文地质环境地质研究所副总工程师王贵玲透露,目前中国地质调查局已经完成了全国336个地级以上城市的浅层地温能调查工作。调查结果显示,全国地热开发利用条件最好的地区在川西,而东部地区开发利用条件最好的地区是华北平原的京津冀地区,具体来说就是雄安新区。资源量方面,我国地热年可采资源量能达到25亿~26亿标准煤,可谓十分丰富。
 
  “雄安新区位于京津冀腹地,习近平总书记说这个地方是蓝绿交织、清新明亮、水城共融。我们要最大程度地把清洁能源和可再生能源规划到雄安新区的建设中,创新能源结构模式,这样才能更好地实现生态环境、生态城市的建设。”王贵玲表示。
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