5月30日,俄罗斯自然科学院外籍院士,中国地质科学院水文地质环境地质研究所研究员、副总工程师王贵玲 在CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会——新能源矿业发展与投融资高峰论坛上分享了我国地热资源的分布、现状与发展前景。
王贵玲表示,地热是蕴藏在地球内部的清洁低碳、分布广泛、资源丰富的可再生能源,也是矿产资源的一种。地球体积的99%温度超过1000℃,只有不到0.1%体积的温度低于100℃。地热资源包括地热能、地热流体及其有用组分。
地热资源具有清洁、稳定、安全、高效的特点,越来越受到重视。优势包括:
热能连续性好:本土能源,具有不间断的电力供应,输出负荷稳定。
利用系数高:地热能利用系数高达到72%,而水能、风能和太阳能分别是42%、21%和14%。
几乎为零排放:无废气和其他流体或固体废弃物。
地热资源(赋存状态)分为浅层地热能资源、水热型地热资源、干热岩型地热资源三大类。
浅层地热能:是地球表层地球内部传导或者对流的热量以及太阳能辐射的热量的综合体。目前是我国地热资源中利用量最多最广的能源类型。
水热型地热资源:按照温度可以分为高温地热资源、中温地热资源和低温地热资源三类。
干热岩(HDR):是一般温度大于180℃,埋深数千米,内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。
干热岩型地热资源:是指在当前经济技术条件下,从干热岩中开采提取的热能。干热岩资源开发通过EGS来实现,包括增强型地热系统和工程型地热系统两种方式。
地热资源分布特征
1、全球地热资源潜力巨大且分布不均
2、我国地热资源分布具有“三区四带”特点
3、我国东部人口密集区普遍适用浅层地热能
全国336个主要城市浅层地热能年可开采量折合标准煤7亿吨,可实现建筑物供暖制冷面积320亿平方米。
我国中东部共143个主要城市,是最适宜开发利用浅层地热能的地区。
4、水热型地热资源储量丰富,高温水热偏少
我国高温水热型主要分布于我国台湾和藏南、滇西、川西等地区 。调查统计温泉2334个,其中中高温温泉仅占约1.9%。
水热型地热能年可采资源量折合18.65亿吨标准煤。
5、干热岩型地热资源潜力巨大,可作为战略接替资源
初步估算,中国大陆3-10 km干热岩型地热资源量折合856万亿吨标准煤。
2017年在青海共和取得我国干热岩型地热资源勘查突破。
地热资源利用现状
1、浅层地热能快速发展,兼顾供暖和制冷
中国浅层地热能利用起步于上世纪末,2004年供暖(制冷)建筑面积767万平方米,2010年以来以年均28%的速度递增。截至2020年底,中国浅层地热供暖(制冷)能力8.1亿平方米,位居世界第一。主要分布在北京、天津、河北、辽宁、山东、湖北、江苏、上海等省市的城区,其中京津冀开发利用规模最大。
2、水热型地热能利用持续增长,供暖运行成本低
中国地热能直接利用以供暖为主,其次为康养、种养殖等。截至2020年,全国水热型地热能供暖建筑面积达到5.8亿平方米,与浅层地热能共同实现13.9亿平方米的供暖(制冷)能力。
3、干热岩型地热能资源勘查开发处于起步阶段
我国针对干热岩的勘查开发基本上仍在试采阶段,尚未开发利用。国内干热岩资源勘查陆续在青海共和、冀东马头营、海南琼北、山西大同、苏北盆地等地区开展;
2012年科技部设立了国家高新技术研究发展计划(863计划),开启了中国关于干热岩的专项研究;
2017年在青海共和盆地3705米深处钻获超过200℃的干热岩体,2020-2023年青海共和完成干热岩规模化造储和试验性发电。
4、我国“北热、西电、南冷”为特征的开发格局初步形成
北方地热供暖已经初具规模。截至2020年底,中深层地热供暖面积累计达5.8亿平方米,占总供暖面积的2.76%,占清洁供暖面积的5.02%。
西部地热发电快速增长。西藏羊易即将完成总装机容量32兆瓦,云南瑞丽新建1兆瓦,另外西藏羊八井也将重振20兆瓦发电能力。
南方地热制冷初见端倪。中低温地下热水在南方地区应用前景广阔。目前,在广东梅州建立了100千瓦的地热制冷示范。
地热资源发展前景
“双碳”目标驱动下地热发展预测:我国2030年预计供暖制冷面积33亿平方米,2060年106亿平方米。现状发展情景下供暖制冷面积预测结果:截至2030年,全国地热供暖制冷每年可替代标准煤7711万吨;到2060年,全国地热供暖制冷每年可替代标准煤1.73亿吨。