多吉院士:我国地热能资源研究现状及发展愿景

能见APP 2016年11月17日 412

2016年11月17日至18日,第240场中国工程科技论坛——2016中国地热国际论坛在北京会议中心举行。中国工程院院士、国家地热能中心技术委员会名誉主任、曾任西藏自治区人大常委会副主任多吉做主旨发言,发言主题为《我国地热能资源研究现状及发展愿景》。他表示我国地热开发利用取得了一些成果,但还需要更加全方位的提升我国的地热开发利用能力。

以下为嘉宾核心发言内容:

我国地热资源总体分布不均匀

全世界地热储量约1.45×1026J(折合4.95×107亿吨标准煤),世界地热资源主要分布在:环太平洋沿岸的地热带、地中海喜马拉雅地热带、大西洋中脊地热带 、东非大裂谷和红海地热带。

我国地热资源分布非常广泛,但总体分布不均匀。主要是受构造、岩浆活动、地层岩性、水文地质条件等因素的控制。我国的高温地热资源主要分布在藏南、滇西、川西和台湾地区,已发现高温地热系统200多处;中低温地热资源主要分布在大型沉积盆地和隆起山地的断裂带上。

我国地热能资源利用现状

根据2015年我国地热能资源现状调查结果显示,我国地热资源总量折合标准煤1000万亿吨以上。其中:增强型地热(EGS)每年可利用量12-18万亿吨标煤,水热型每年可利用量3-6万亿吨标煤,浅层地热能每年可利用量1-2万亿吨标煤。

2015年我国地热开发利用共替代标煤2100万吨,占我国能源消费总量的0.6%。地热资源的开发利用格局主要是:西南、华南发电;华北、东北供暖与养殖;华东、华中、西北地区洗浴与疗养。在现有的开发利用格局上,我国地热发电总装机容量近30MW,年发电量约1.5亿千瓦时,目前有广东丰顺地热发电站、西藏羊八井地热发电站、以及已进入开发建设中的西藏羊易地热田,其有望今年运行40MWe。此外,热管技术在我国地热开发中的应用正在快速发展,这将我国地热能开发利用起到里程碑意义的作用。

地热资源发展面临的机遇与挑战

据世界能源理事会介绍,地热发电的利用系数大于0.8为可再生能源中最高,而风电为0.21,太阳能发电只有0.14,远远高于风电、太阳能,加大地热发电装机容量,将是保证我国电力资源稳定的关键性一步。

巴黎会议精神同样给我国地热发展提供了机遇。我国积极倡议探讨构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。并且2016年《G20可再生能源自愿行动计划》致力于通过制定能源战略,推动可再生能源运用,促进可再生能源生产和利用领域投资的便利化,可持续地提升可再生能源在全球能源结构中的比重。这都将为我国地热发展开启新的征程。

同时,《地热能开发利用“十三五”规划》明确了我国地热“十三五期间”发展规划:新增地热供暖(制冷)面积11亿平方米;温泉洗浴等方式装机容量200万千瓦;地热发电装机容量20万千瓦。至2020年:地热直接利用16亿平方米;温泉洗浴等方式装机容量达450万千瓦;地热发电装机容量达53万千瓦。

在挑战方面,主要面临:资源家底不清,急需开展全国性的地热资源勘查评价工作;地热资源勘查开发规划滞后于开发利用;技术落后成为我国地热能开发利用的主要瓶颈;增强型地热系统(EGS)研究起步晚,导致理论认识不足,针对性不强,产生盲从现象,以及茫然的不知道下一步怎样推进等问题。

我国地热发展愿景

面对机遇与挑战,我过地热资源发展要牢牢抓住机遇,直面挑战,促进我国地热资源又快又好发展。为此,我国地热发展可以从这几方面实现发展。

其一,中低温地热发电及综合利用。开展西南、东南地区的中低温地热发电;促进 华北平原、关中盆地和松辽平原盆地区中低温地热资源的可持续利用;以热电联产,建立地热综合利用模式;全面推进地热能资源综合利用。预计至2020装机容量实现20万千瓦,至2030实现100万千瓦,至2050实现200万千瓦。

其二,高温地热发电及梯级利用。开发利用西藏、云南、四川和台湾等地区的高温地热资源,推进高温地热发电,因地制宜建立多能互补的发电格局。预计到装机容量至2020年实现 50万千瓦,至2030年实现 300万千瓦,至2050年实现800万千瓦。

其三,增强型地热系统( EGS )开发利用。在理论研究的基础上,选择有利地段,开展增强型地热能系统研究。

我国地热资源发展建议

预计到2020、2030和2050年,我国地热资源开发利用将实现:总量分别达到为0.75、1.5和2亿吨标煤,地热发电装机容量分别达到30、220和2000万千瓦。

虽然目前我国地热开发利用取得了一些成果,但是要实现这一目标还远远不够,需要更加全方位的提升我国的地热开发利用能力。

一、开展全国地热资源调查评价。查明资源分布及类型,评价资源储量和开采潜力,形成完善的调查评价与科学开发利用技术支撑体系,为地热资源合理开发利用和保护提供资源保障。

二、实施深部地热资源探测。开展深部地热资源探测,揭示深部地热资源赋存机理,形成地热资源探测与开发利用技术体系,评价地热资源量,搭建地热资源科学开发利用平台,促进我国地热能大规模开发利用及产业化。

三、科学推进增强型地热系统(EGS)。高度重视地质背景、高温地热资源形成机理研究,实现多学科协同创新,引进和创新结合,实现快速发展,为能源供给革命做出地热能的应有贡献。

四、攻关尖端工程技术。包括高温地热资源深部探测技术、大功率高温激光钻井技术、人工造储技术、高温测井及微地震观测技术、EGS工程运行及监测评价系统技术、高效地热发电技术、资源评价模型及软件开发、热管技术在地热能开发中应用等。

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