在2023世界地热大会组委会第二次全体会议上,国家能源局副局长任京东表示,地热能是一种储量丰富、分布广泛、稳定可靠的新能源,大力推动地热能开发利用是我国能源资源禀赋的重要抓手,也是实施碳达峰行动的关键。作为地热能发展的重要契机,世界地热大会将首次在中国举办,有望推动我国地热能发展进入新阶段。
地热能是一种储存在地球内部岩土体、流体和岩浆体中的热能,具有丰富的资源形式,包括土壤源、地下水源、地表水源、水热型中深层地热能和干热岩地热资源等。温泉和地源热泵是地热能利用的典型方式。
作为可再生能源的一种,地热能具有储量大、利用效率高、运行成本低和节能减排等优势。地热能的利用形式多样,可以用于发电、供热、制冷,甚至用于提取高于自身温度的低压蒸汽,并且通过梯级利用可以实现多种功能,大幅提高能源利用效率。地热能不受季节、气候和昼夜变化等外界因素的影响,具有极强的稳定性,对于实现“双碳”目标至关重要。
我国拥有丰富的地热能资源。根据自然资源部中国地质调查局的评价,336个地级以上城市的浅层地热能年可开采资源量相当于7亿吨标准煤,全国水热型地热资源年可开采资源量相当于19亿吨标准煤,深埋在3000至10000米的干热岩资源相当于856万亿吨标准煤。与我国2021年全年能源消费总量的52.4亿吨标准煤相比,地热能被认为是一座巨大的能源宝库。
然而,与风能、太阳能相比,地热能在我国仍然是小众能源。《“十四五”可再生能源发展规划》提出积极推进地热能规模化开发,全面推进浅层地热能开发,积极推进中深层地热能供暖制冷,有序推动地热能发电发展。据统计,截至2020年年底,我国地热直接利用规模达到40.6吉瓦,全球占比38%,连续多年位居世界第一。地热能供热制冷面积累计达到13.9亿平方米,近五年年均增长率约为23%。然而,要实现地热能的大规模发展,仍需进一步加大推广力度。
考虑到产业成熟度、资源匹配度和需求迫切度等因素,地热能供暖具备优先快速推广的条件。在北方寒冷地区,可以通过分布式方式就地开发地热能满足采暖需求,也可以通过高温热泵将地热能提温后送入城市供热管网,更大范围地发挥地热供暖的优势。在长江中下游等夏热冬冷地区,由于地表和地下水系发达,并且冷热负荷需求均存在,可以充分利用各种形式的浅层地热能进行冷热联供,既能满足长江中下游流域冬季供暖需求,又能减少分户式天然气和电采暖对化石能源和电力的需求。
要更好地利用地热能,将其转化为电能进行长距离输送。我国高温地热资源主要分布在藏南、川西、滇西等地区,是地热发电的主要阵地。地热发电可以与区域电网中的风电、光伏等不稳定电源形成多能互补,提供稳定可靠的基础电源和调峰能力。随着干热岩发电技术的突破,地热发电有望实现更大规模的发展。
地热能还具备多重应用。其供能温度接近于温室种植、人工养殖孵化以及众多工业中烘干、加热、杀菌等工艺过程所需温度,因此在多元化产业应用方面具有广阔的潜力。
总体来看,尽管地热能在商业化的道路上仍有待突破,但地球内部的取之不竭的热能尚未被充分开发利用。未来,我们应因地制宜、科学开发,根据需求提供能源,这将是地热能大规模发展的必然选择。我们需要加大勘探投入和规划布局,加强科技引领和装备创新,推进地热理论和技术的前瞻性研究,不断推动地热产业的降本增效。地热能作为中国能源领域的潜力之源,将为我国实现碳达峰行动和推动能源转型注入强大动力。