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能源40年 | 鄭克棪:地熱開發從跟跑到躍居世界榜首

發布時間:2018年12月20日
來源:能源研究俱樂部公眾號(2018-12-19) 作者:鄭克棪(中國能源研究會地熱專業委員會前主任)


地熱能是優秀的可再生能源,它沒有其他可再生能源的波動性和間歇性,可以不受季節、晝夜、氣候條件的影響而連續供熱和發電,其污染排放與所有可再生能源一樣都是極低的水平。改革開放40年給中國地熱開發創造了大發展的條件和空間,雖然地熱發電的進展仍慢,但如今中國地熱直接利用飛速發展,已獲多項世界第一,榮登世界榜首。

一、改革開放促進中國地熱產業起步

雖然溫泉洗浴在我國已有兩千年以上的歷史,但地熱作為能源資源的開發,是我國地質部部長李四光教授倡導開發利用的。受1970年世界第一次石油價格危機影響,各國政府努力尋找新能源替代,我國也很快掀起熱潮,1970年12月廣東省豐順縣鄧屋村地熱發電成功,中國成為世界第8個地熱發電的國家;同時,溫室種植、水產養殖、工業熱利用等地熱直接利用普遍興起;還有,1977年我國建成西藏羊八井高溫地熱發電試驗電站,這些構成了中國地熱勘查和開發利用的第一次高潮。1978年黨的十一屆三中全會確立:中國開始實行對內改革、對外開放的政策。中國地熱就是在這樣的基礎上開始了新的征程。

征程之初,當時的中國地熱發電,有中低溫發電6處:廣東豐順縣鄧屋200千瓦,河北懷來縣后郝窯200千瓦,江西宜春縣溫湯50千瓦,湖南寧鄉縣灰湯300千瓦,山東招遠縣湯東泉300千瓦,及遼寧蓋縣熊岳200千瓦,共6座小電站在運轉發電,總裝機容量1250千瓦;另西藏羊八井高溫地熱發電1000千瓦。因此,地熱發電總裝機容量2250千瓦,年發電量4550兆瓦小時。

當時調查統計全國溫泉約2000處,多數用于就地的溫泉洗浴。如果估算其用量,設三分之二的溫泉有人利用,每處溫泉平均自流熱水50立方米每天,洗浴利用了20℃溫差,洗浴利用的開放時間每天10小時,則全年溫泉利用的能量是812兆兆焦。另外,當時全國約鉆了300眼地熱井在直接利用,設每眼井日產熱水700立方米,利用30℃溫差,平均有40%的時間在運行,則全年地熱利用的能量是3755兆兆焦。因此1978年中國地熱直接利用的能量是4567兆兆焦,這是改革開放之初的基數。

改革開放之初,地熱行業也像其他行業一樣,并未迅速做出反應,絕大多數是在“摸著石頭過河”,慢慢摸著走,中國地熱在這40年的前期僅有低速的發展。

常規地熱行業的市場經濟似乎到了上世紀90年代才邁開步伐。1994年北京龍脈溫泉的開張,第一家地熱民企在小湯山地熱田經營溫泉休閑度假,引得北京居民一票難求,從此溫泉業投資者絡繹不絕,京津和沿海地區出現“溫泉熱”。這一地熱利用新創意適應了改革開放后社會經濟發展、人民生活水準提高后的市場需求,也帶動了后續投資者自動跟進。由溫泉洗浴到游泳休閑、到度假村、到溫泉別墅,帶來了中國地熱產業的持續大發展,并促進了地熱產業隊伍的逐漸壯大和強盛。

二、中國地熱開發從算術增長到指數增長

世界地熱開發的發展從來是平緩的算術增長,但后來地源熱泵掀起的大發展造就了指數增長。中國的情況也是如此,近20年來首先由地源熱泵超世界的增長速度創造了指數增長,從而帶出了中國地熱直接利用的總增長曲線也呈現了指數增長。

1  中國地熱不同時期的發展數據

注:表1數據中,1994年、1999年、2004年、2009年和2014年的數據是相應1995年、2000年、2005年、2010年和2015年世界地熱大會上中國國家報告的數據,它們實際是上一年年底的數據,它們已被國際地熱協會認可,并列入了世界統計。而2016年的數據是2017年從參加東盟地熱合作研究項目時獲得的不完全統計。

將上表1的數據聯系到改革開放初1978年的概略數據,可以作出概略圖(圖1),從而就充分顯示了中國地熱40年的發展歷程,它從開始的緩慢前進,到90年代初開始起飛,明顯加速上升,至2009年左右再出現拐點,轉折為指數增長,近10年來一路高歌猛進。所有這些起飛、上升、轉折和飛躍,都是在國家和地方政府各種優惠政策的召喚下,我國地熱企業家群起努力奮斗,才終于取得的圓滿成績。

1  中國地熱在改革開放40年的發展歷程圖

三、中國地熱直接利用已獲四項世界第一

現在中國地熱已陸續獲得4項世界第一的記錄,我們可以來細述如下。

1.中國地熱直接利用的年利用能量世界第一

有關世界地熱直接利用的年利用能量國家排序,1995年世界地熱大會上是冰島第一,中國第二;但至2000年世界地熱大會就變成了中國第一(31403兆兆焦/年),美國第二(20302兆兆焦/年),冰島第三(20170兆兆焦/年)。此后中國至2015年世界地熱大會一直保持第一。

2.中國地熱直接利用的設備容量世界第一

世界地熱直接利用的設備容量,2010年及其之前一直是美國第一,因為美國地源熱泵的設備容量始終(迄今)是世界第一,中國居第二。但至2015年世界地熱大會,中國地熱直接利用的設備容量達到了17870 兆瓦熱量,超過了美國的17415.91兆瓦熱量,奪得了世界第一。

3.中國地源熱泵年利用淺層地熱能量世界第一

世界地源熱泵的設備容量仍然是美國第一,迄今未變。世界地源熱泵年利用淺層地熱的能量,以前也一直是美國占世界第一,但至2015年世界地熱大會,中國達到了100311兆兆焦/年,而美國是66670兆兆焦/年,中國又超越美國奪得了世界第一。

4.中國地熱供暖世界第一

世界地熱直接利用中,若不計地源熱泵則以溫泉洗浴游泳為主,地熱供暖屈居第二位。美國的地熱供暖不先進,而冰島地熱供暖久居世界第一直至2010年。然而,至2015年世界地熱大會,中國地熱供暖年利用能量達到33710兆兆焦/年,超過了冰島的19400兆兆焦/年,奪得了世界第一。2015年中國地熱供暖年利用能量已占世界地熱供暖總利用能量的38.2%,而世界第二位的冰島占22.0%,中國已雄居絕對第一。

四、世界高度認可中國地熱的巨大發展

僅滿足于中國地熱產業發展達到超大量級是遠遠不夠的。這里很明顯的一個實例是最低溫度地熱發電。在我國上世紀70年代的第一次地熱高潮中,1971年江西省宜春縣溫湯利用67℃溫泉水發電50千瓦,這是迄今世界沒有其他國家做到的最低溫度地熱發電。但這沒被世界認可,因為我們沒有在世界上發表相關論文,人家以為你是在自我吹噓。直到2006年,美國在阿拉斯加的切納(Chena)利用74℃溫泉水發電200千瓦,因為有論文發表,所以那就成了世界認可的最低溫度地熱發電。

現在我們說中國地熱已經榮登世界榜首,世界地熱界幾乎無人不曉中國地熱直接利用在世界上的領先地位。那么中國地熱是如何實現這一步的?這需要歸結為三個必要條件:(1)中國地熱產業發展達到了超大量級;(2)要讓世界知道中國的巨大發展數據;(3)要在世界地熱界頂層有中國話語權。

作為學會組織,中國能源研究會地熱專業委員會加入國際地熱協會,按國際地熱協會要求提交了2000年、2005年、2010年、2015年歷次世界地熱大會的中國地熱國家報告,國際地熱協會據此統計出世界總量,中國的數據得到了世界承認。

在世界地熱界頂層的中國話語權,是充分利用中國專家在國際地熱協會擔任理事的機遇,每年出席國際地熱協會理事會議,發表有利于中國的提案,討論工作也提出中國的意見,表現中國作為地熱大國的擔當。

就這樣,中國在近十余年的努力,終于取得切實成效,現在我們的四項世界第一已得到世界地熱界的認可,現在中國地熱已經在世界上確立了自己的領先席位,這是中國改革開放40年在地熱領域的重大成績。

中國地熱當前的形勢更好,2017年我國首次發布了《地熱能開發利用“十三五”規劃》,加上北方地區清潔供暖的推廣實施,各地政府的地熱利用規劃和相應的優惠政策陸續發布,全國形成了地熱開發利用的新熱潮,中國地熱將不負眾望,在世界舞臺上展示更大的輝煌。

原文首發于《電力決策與輿情參考》2018年12月14日第47期

[責任編輯:dc]

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