直接利用全球第一发电利用量却排不上号?中国地热能到底什么情况?

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  今年以来,地热能开发在全球“流行”起来。鉴于其安全可靠、无污染、低噪音等诸多优势,地热能已经成为清洁能源领域不容忽视的一员。虽然开发还相对较少,但实际上世界地热能基础资源总量为1.25×1027焦耳,是当前全球一次能源年度消费总量的二百万倍以上

  地热能是蕴藏在地球内部的热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。

  地热能大部分是来自地球深处的可再生性热能,它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。还有一小部分能量来至太阳,大约占总的地热能的5%,表面地热能大部分来至太阳。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后,把热量从地下深处带至近表层。

  地球内部的温度高达7000℃,而在80至100公英里的深度处,温度会降至650至1200℃。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳,热力得以被转送至较接近地面的地方。目前可利用的地热能主要包括∶ 通过热泵技术开采利用的浅层地温能、通过天然通道或人工钻井直接开采利用的水热型地热能以及干热岩体中的地热能。

  地热能具有储量大、分布广、绿色低碳、可循环利用、稳定可靠等特点,是一种现实可行且具有竞争力的清洁能源。地热能开发利用可减少温室气体排放,改善生态环境。

  按储存形式,地热能可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。按温度的高低,地热能可分为高温型和中低温型两类,其中高温型一般温度高于150摄氏度,中低温型一般低于150摄氏度。

  温度不同的地热能拥有不同的利用方式。根据利用方式,地热能可以直接被分为直接利用和发电利用两类。中低温的地热能可以被直接利用,而高温地热能一般用来发电。

  地热直接利用包括供热、制冷、烘干、温泉洗浴等。近年来,全球直接利用地热能的国家数量不断增加。2020年直接利用地热能的国家/地区已有88个。全球直接利用地热能最多的国家是中国、美国、瑞典、土耳其和日本,中国稳居榜首。实际上,近10年来,我国水热型地热能直接利用以年均10%的速度增长,已连续多年位居世界首位。

  我国对地热能的直接利用主要集中在供暖、制冷、养殖、洗浴等方面。上世纪90年代以来,北京、天津、保定、咸阳、沈阳等城市开展中低温地热资源供暖、旅游疗养、种植养殖等直接利用工作。本世纪初以来,热泵供暖(制冷)等浅层地热能开发利用逐步加快发展。截至2019年底,我国浅层和中深层地热能供暖建筑面积超过11亿平方米。

  地热也能发电。地热发电的机组利用率高、度电环境影响小、成本具有竞争性,且不受天气条件的影响。近年来,全球使用地热发电不断增长,2019年全球地热发电量达到了91.8太瓦时。

  受资源条件和开发水平的限制,我国在地热发电方面并不突出。实际上,我国能够进行高温地热发电的浅层区域并不多,这需要极佳的地热资源品位,而更多的地热能蕴藏在几千米深处的干热岩中,深层的干热岩储量很大,但开采成本相对较高。

  不过,我国也在积极持续探索中。上世纪 70 年代初建设了7个中低温地热发电站,1977 年建设了西藏羊八井中高温地热发电站。“十三五”期间,国内地热发电新增装机容量18.08兆瓦,全国在运地热发电总装机量为44.56兆瓦。

  “因地制宜开发利用地热能。”是“十四五”规划对地热能发展定下的基调。中国已经探明的有3200多处地热区,其中有255处150摄氏度以上的高温区可以直接用于发电,潜力在5800兆瓦,中低温区也有2900多处,相当于每年360万吨标准煤当量,主要分布在东南沿海诸省区和内陆盆地区,如华北盆地、江汉盆地、渭河盆地、松辽盆地等地区。但总的来说,由于长期大规模的直接利用,导致地热发电产业水平还是相对较低。

  “地热能+太阳能”互补系统采用智慧能源运行模式。在采暖季,太阳能集热系统将热能与地热井热能并行输送至用户侧直接使用;在春、夏、秋非采暖季,太阳能集热系统将热能输送至地热井中蓄存,用于增加地热井热能,解决了太阳能能流密度低、季节性不平衡、难以跨季储存等问题。

  大型石油公司是地热行业重要的合作伙伴,地热项目为油气公司提供绿色转型机遇。其中一个主要机遇就在于废弃或无效的采油和采气井,可以通过可行的方法改造这些井,用于地热能源发电,为化石燃料生产商提供一个进入可再生能源领域的明确的切入点,同时解决如何让这些已耗竭资产安全退出的问题。

  目前,东部地区多个油田已实施油田地热利用项目,包括原油管道加热、油管清洗、油水分离、房屋采暖、温室大棚以及中、低温地热发电等。这些项目集中在渤海湾盆地的华北油田、胜利油田、、辽河油田、冀东油田以及松辽盆地的大庆油田。

  地热已经由过去的“微不足道”变为现如今的:“举足轻重”,而伴随着“碳达峰、碳中和”进程推进,以地热能为代表的可再生能源已逐渐走到舞台中央。如今,全国多省下发了发展地热的政策文件,中国地热利用大有可为!返回搜狐,查看更多



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