近日,国家发展改革委、国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》,提出“积极推进地热能供热制冷,在具备高温地热资源条件的地区有序开展地热能发电示范”。
“按照这一导向,地热能资源带着清洁低碳的优势,将走进千家万户的生活,成为清洁能源领域绽放的鲜花。”电规总院在《中国电力报》上发表的《如何用好地热能资源这座宝库》一文中预测道。
(来源:微信公众号“中国电业与能源”作者:曲艺)
地热进入寻常百姓家指日可待。当下,这朵“花”在石油行业开得正盛。
石油公司发展地热得天独厚
放眼世界,全球地热产业呈现磅礴发展态势,为应对全球气候变化作出了杰出贡献。
聚焦国内,截至2020年底,我国地热直接利用规模达40.6吉瓦,占全球38%,连续多年位居世界首位。我国地热能供热制冷面积累计达13.9亿平方米,近5年年均增长率约23%,发展迅速。在《北方地区冬季清洁取暖规划》等重要规划中,地热能供暖已经占据重要席位,一些城市新区、县城利用地热能已经实现100%清洁供暖。
毋庸置疑,在我国能源转型的征程中,地热能显示出独特优势和巨大潜力。
“双碳”目标下,地热能更是成为油企绿色转型的一大抓手。“地热资源是中国石油最为现实的新能源资源。”中国石油勘探开发研究院企业技术专家王社教表示。
中国石油矿权区与北方地区冬季供暖区基本重合。据估算,中国石油矿权区内4000米以浅地热资源总量达1.08万亿吨标准煤,占国内地热资源总量的86%。
除资源优势外,无论油气开采还是地热勘探,都是一场往更深处去的“地心历险”,两者可谓有着异曲同工之妙。因此,在技术、资料、设施等方面,也有高度的重叠。
得天独厚的条件让中国石油在地热能领域捷足先登。资料显示,早在1976年,冀中石油会战频繁打出高温高产热水井,中国石油的地热资源开发利用工作随即展开。到1998年,华北油田开始利用部分油水井产出的地热进行供暖和油井伴热,探索地热清洁供暖模式。
“经过多年开发利用,中国石油已掌握地热资源勘查、资源评价、地热能开发与利用、工程建设等关键技术,尤其在砂岩地层回灌和废弃井改造为地热井、采出水余热利用、热泵应用技术、高温地热钻完井等技术方面取得重大进展。”王社教总结称。
2021年9月,国家发展改革委、国家能源局等8部门联合发布《关于促进地热能开发利用的若干意见》(以下简称《若干意见》),明确提出根据资源情况和市场需求,在京津冀、山西、山东、陕西、河南、青海、黑龙江、吉林、辽宁等区域稳妥推进中深层地热能供暖。鼓励各地在进行资源评估、环境影响评价和经济性测算的基础上,根据实际情况选择“取热不耗水、完全等量同层回灌”或“密封式、无干扰井下换热”技术,避免对地下水资源和环境造成损害。
对照上述要求,记者了解到,在开发利用地热过程中,中国石油始终坚持“以灌定采、采灌均衡、同层回灌、取热不耗水”的原则,在有效保证地下水位稳定的同时,实现地热资源安全清洁高效的可持续开发利用,并打造出一批地热示范项目。
毗邻雄安新区的华北油田,在石油新城、万锦新城等油田余热利用示范项目上,实现100%同层无压回灌和地热供热站的无人化、智能化。
国内单体最大的中深层采灌均衡地热集中供暖项目——冀东油田曹妃甸新城地热供暖项目一期工程已平稳运行3个供暖季,为4个院校、5个居民区共300多万平方米范围内的用户集中供暖。
有了先进开发利用技术和工程建设能力保驾护航,中国石油地热产业规模显著增长。目前,中国石油地热供暖面积累计超过1500万平方米,年替代标准煤超过34万吨,年减排二氧化碳超过90万吨,仅2021年就实现新增供暖面积892万平方米,展现出“十四五”地热业务规模发展良好开局。
另据透露,近年来,中国石油高度重视地热产业发展,提出构建“油气热电氢”五大能源平台,地热能的分量愈加凸显。
按照中国石油《地热业务“十四五”发展规划》,“十四五”期间,该公司将在清洁替代、对外供能两个方向积极开拓发展地热产业,打造京津冀清洁供暖示范、东北用能替代示范和长三角采暖制冷示范“三大示范区”,受益人口将达350万,年可替代标准煤400万吨,年减排二氧化碳千万吨。
对比《若干意见》来看,中国石油在响应号召的同时,还不忘主动自我加压。
世界地热大会首次落户中国
“地热界的奥林匹克”——第七届世界地热大会落户中国,亦是“热”浪来袭的重大标志。
与中国石油同为行业巨擘,中国石化在地热赛场上也不落后。
4月16日,2023年世界地热大会组织委员会第一次全体会议暨WGC2023倒计时一周年活动在京举办,中国石化董事长、党组书记,WGC2023组委会名誉主任委员马永生出席并致辞。
“中国石化承办第七届世界地热大会,使命光荣、责任重大。我们将始终秉持绿色、安全、廉洁的办会理念,将大会办出中国特色、办出世界水平,为我国实现双碳目标贡献地热力量,为全球地热产业高质量发展贡献中国力量。”马永生表示。
中国石化能够成为此次会议的承办方,亦从侧面印证了其在我国地热产业发展中的领军地位。
中国石化在中低温地热直接利用方面素来走在前列,对于地热的“热”衷可追溯至2006年。彼时,中国石化着手成立专业公司,规模化开发利用地热资源。2014年,成功打造地热能开发利用“雄县模式”。2017年,在雄县建成我国首个供暖地热城。2021年7月,“雄县地热”入选全球推广项目名录。2021~2022年供暖季期间,累计投运地热站796座,新增地热能供暖能力同比增长18%。
近年来,中国石化积极融入雄安新区建设、长江经济带发展、黄河流域生态保护和高质量发展、碳达峰碳中和等国家重大战略,助力北方地区冬季清洁取暖。
截至目前,该公司地热业务已辐射9个省市的50余个城市,累计建成供暖能力8000万平方米,占全国地热供暖面积的30%以上,每年可替代标准煤185万吨,减排二氧化碳352万吨。其中,河北雄县、山西太原市、陕西西安市等22座城市地热供暖能力超百万平方米。
在此过程中,以中国石化新星公司为代表的“地热新星”冉冉升起。该公司持续提升地热供暖能力建设,2021~2022年供暖季开始前,着力聚焦供暖季精细、安全运行,明确“检维修率100%、砂岩井回扬率100%、操作工培训率100%、检查验收率100%”供暖保障要求,确保提供高质量清洁供暖。同时,根据各地区水质、环境等因素,采取“一井一策”,从源头解决管网、地热井结垢腐蚀问题,确保绿色环保供暖。
此外,该公司还在河北、山东建成智慧供暖综合管理一体化平台,实现生产数据、维修派工、供暖查询等功能信息化、流程化、标准化,进一步提高供暖保障工作效率。同时,完善应急预案机制,提前做足“冬储”文章,最大限度减少突发事件产生的不利影响,全力保障地热供暖。
值得一提的是,新星公司所属中石化绿源地热能开发有限公司日前在上海证券交易所成功发行雄安新区首单绿色“碳中和”ABS债券。发行规模3亿元,发行期限为3+2年,募集资金将用于进一步加大地热资源开发利用以及地热相关领域技术研发。
此次绿色“碳中和”债券发行融合了“碳中和”与“雄安新区建设”两大内涵,是中国石化地热产业在资本市场的首次独立亮相,也是中国石化积极推进雄安新区建设的重要举措,对以绿色金融方式助力雄安新区地热产业发展提供了创新思路。
《若干意见》要求,到2025年,各地基本建立起完善规范的地热能开发利用管理流程,全国地热能开发利用信息统计和监测体系基本完善,地热能供暖(制冷)面积比2020年增加50%;到2035年,地热能供暖(制冷)面积力争比2025年翻一番。显然,地热能已成为我国可再生能源供暖的重要方式。
可以预见,我国地热发展将迎来黄金时期。中国地质调查局副局长李金发指出,中国举办世界地热大会必将有力推动我国地热能技术交流与进步,促进地热能产业高质量发展。而乘着举办世界地热大会的东风,全球地热合作也将迎来新的重要机遇。
“未来,我们将持续做强做优做大地热产业,探索走出一条规模化效益化发展之路,丰富我国地热产业发展实践,向世界同行展示我国地热发展的最新成果和光明前景。”马永生表示。
政策支持和技术支撑是关键
那么,究竟如何“做强做优做大”?4月29日,第四届地热开发百人论坛暨中深层地热能技术应用研讨会举办,答案或可从中探寻。
中国地热产业工作委主任、中信建筑设计研究总院副总工程师陈焰华在会议中指出,地热能技术自身具备的特性对于促进能源革命、减少温室气体排放、改善生态环境具有重要的现实意义和深远的历史意义。
中国科学院院士、中国地热产业工作委名誉理事长汪集旸也在会议致辞中肯定了地热的地位。“作为五大非碳基能源之一,地热开发迎来一个蓬勃发展的大好时机,在实现‘双碳’目标过程中的作用不可替代。”他强调。
“相对于太阳能和风能的间歇性和波动性,地热能是稳定可靠的可再生能源,其平均能源利用系数高达70%,明显高于太阳能、风能、潮汐、水电和生物质等可再生能源,更利于碳达峰碳中和目标实现。”陈焰华分析称。
地热这份“稳”的性子,让其承载了更多的想象与厚望。
“同其他的可再生能源相比,地热能可以全年无休持续提供能量,就像一个能量充沛、续航稳定的超大‘充电宝’,能为人们提供源源不断的动力。”汪集旸认为,通过“地球充电/热宝”可将各种形式的能量储存于地下并按需求取出加以利用,是地热开发利用未来发展的方向。
“当前,中国地热市场已进入真正意义上的规模化发展。”陈焰华说,2022年初以来,“地热”越来越多地被提及,地热能也越来越“热”。稳步推进高质量发展,规模与效益并行,这既是地热行业发展的迫切要求,又是发展的战略目标。
“我国以地源热泵的突破性大发展为引领,以中低温地热直接利用为主力,地热产业队伍不断发展壮大。借助节能减排、治理雾霾国家政策的支持,我国地源热泵和地热供暖等直接利用连续多年位居世界第一。”中国地热产业工作委专家委员会主任郑克棪在主题报告《中国地热的出路:政策+技术》中指出,地热发展离不开政策支持,同时也需要关键核心技术的支撑。技术发展要依靠遵循科学规律,科学厘定核心关键技术才能走上正轨。
汪集旸表示,我国地热技术亟须突破开发瓶颈,包括地热取热不取水、地热回灌技术、地热高效空气钻井技术等。
4月2日,国家能源局、科学技术部印发《“十四五”能源领域科技创新规划》,也在地热能开发与利用技术方面,给出了具体路径。例如,突破高温钻井装备仪器瓶颈,支撑水/干热型地热能资源开发;攻关中低温地热发电关键技术;因地制宜推广集地热能发电、供热(冷)、热泵于一体的地热综合梯级利用技术等。
此外,在政策层面,应从哪儿入手让地球内部的这股“洪荒之力”蓄势迸发,成为今年全国两会期间的热议话题。
中国石化集团公司副总经济师、党组组织部部长吕亮功认为,由于地热资源具有开采难度大、投入高、周期长的特点,征收地热资源税预计拉高供暖成本。
“建议对地热资源税给予政策支持,采用减免、从低征收或仅对‘采灌差’部分纳税,支持清洁、可再生能源行业发展,推动‘双碳’目标尽早实现。”吕亮功表示,应鼓励投资主体和市场资本进入,促进地热行业健康长足发展。
中国石化河南石油勘探局有限公司总经理、党委副书记陶光辉也呼吁开展地热资源税减免,对于按要求实现“取热不耗水”的水热型地热能项目给予税收优惠,鼓励可再生能源利用的规模化发展。
“同时建议加大地热资源勘查投入,支持相关地热开发企业开展中深层地热资源和浅层地热能的调查、勘查、评价工作。加快研究出台地热发电扶持政策,参考风电、光电等新能源产业发展起步初期的扶持政策,对地热发电产业起步初期也给予电价补贴政策,以吸引国内企业的资金投入。”陶光辉补充道。
如此看来,加快营造有利于地热能开发利用的政策环境,加强关键核心技术攻关及产业化,已成为能源人共同的“热”望。