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地热能投资迎来春天,这些企业抢先布局
图片来源:WGC2023
摘要:
地热是一种可再生能源,具有资源量大、能源利用效率高、节能减排效果好等诸多优点,在能源变革背景下具有独特的“先发优势”。我国的地热资源丰富,地热直接利用多年稳居世界第一,在国家和地方政府相关政策的大力支持下,地热开发利用正在迈向一个全新的发展阶段。
撰文 | Penn
编辑 | 小棠
→这是《环球零碳》的第785篇原创
地热能是重要的非碳基可再生能源,具有分布广泛、稳定可靠、绿色低碳等优势。与太阳能、风能等清洁能源相比,不受季节、天气、温湿度等外界因素影响,具有一定优势,但在开发规模上,地热能仍然是小众能源。
近日,一场被誉为地热界“奥林匹克”的盛会,使这种储量巨大、能源利用效率高、清洁稳定的可再生能源再次成为了举世瞩目的焦点。9月15日至17日,2023年世界地热大会在北京举行。这是中国首次承办此项国际会议,本届大会以“清洁地热、绿色地球”为主题。
为期3天的大会取得了一系列丰硕成果。开幕当天,我国首次发布地热能国家主旨报告——《中国地热产业高质量发展报告》。大会闭幕式上则发布了《北京宣言》,为全球地热行业提出了可持续发展的原则和建议。
会议期间,国际地热协会面向全球首次正式发布《中国地热供暖推荐做法》国际标准,这是全球地热领域发布的第一项行业标准,为全球地热地暖产业提供了完善的技术标准参照。此外,大会还同步发布了《世界地热发电进展》和《世界地热供暖制冷进展》等报告。
北极圈论坛主席、冰岛前总统格里姆松表示,本次世界地热大会是地热产业史上的一次里程碑事件,展示出中国在全球地热产业上的领军地位。
中国地热能有什么特点?哪些企业抢先布局?未来前景如何?
图说:世界地热大会闭幕式上发布《北京宣言》
来源:WGC2023
01--我国地热资源丰富,直接利用居世界首位
地热能是储藏在地球内部的能量,源于地球内部的熔融岩浆与地球内部的放射性同位素元素衰变产生的热。地热资源的开发利用可分为发电和直接利用两个方面。高温地热资源主要用于发电;中温和低温地热资源则以直接利用为主;对于25℃以下的浅层地热能,可利用地源热泵进行供暖和制冷。截至2020年底,全世界地热直接利用的总装机容量为107.7 GW,是地热能发电装机量的6.8倍,直接利用是地热资源开发的主要方式。
图说:不同温度地热资源最适宜的开发利用方式
来源:华泰证券研究所
据估算,储存于地球内部的热量约为全球煤炭储量的1.7亿倍,其中,可利用量相当于4948万亿吨标准煤,按目前世界年消耗190亿吨标准煤计算,能满足人类数十万年的能源需求。我国地热资源丰富,资源量约占全球地热资源的1/6,开发利用潜力巨大。
我国地热资源主要分为三类:浅层地热资源、水热型地热资源和干热岩型地热资源。其中浅层地热资源在全国范围内分布较广泛,主要分布在北京、天津等13个中东部省份。水热型地热资源非常丰富,根据中国地质调查局相关数据,我国水热型地热资源折合标准煤1.25万亿吨,每年可开采量折合标准煤18.65亿吨。干热岩型地热资源通常与水热型地热资源相伴而生,位于其下部或旁侧,分布范围较广,在我国大部分含油气盆地及近现代构造活动强烈区均有发育。中国地质调查局数据显示,中国陆区地下3000~1万米范围内干热岩型地热资源量折合标准煤856万亿吨。
图说:我国不同地热资源类型特征对比表
来源:中国石化报
我国的地热直接利用多年稳居世界第一,为地热高质量发展提供了支撑和借鉴。2021年世界地热大会公布的数据显示,2020年,中国地热能直接利用折合装机容量超过4万兆瓦,在全球占比达37.7%。
此次大会上,国家地热能中心技术委员会主任郭旭升在发布《中国地热产业高质量发展》报告时指出,在清洁供暖需求的强烈作用下,我国逐渐形成了以供暖(制冷)为主的地热发展路径。截至2021年底,我国地热供暖(制冷)能力达到13.3亿平方米。其中,我国浅层地热供暖(制冷)能力为8.0亿平方米,年利用量超39万太焦。主要分布在东部平原地区。水热型地热供暖能力达到5.3亿平方米,占全国城市集中供热比重已升至5%,年利用量超32万太焦。
02--“两桶油”领跑我国地热开发利用
凭借在油气领域对于地下资源勘探开发的技术储备,油气企业在开发地热方面具备先天优势。
作为中国地热产业发展的领军企业,中国石化多年来不断推动地热能规模化、效益化发展,累计建成清洁供暖能力8500万平方米,成为国内最大的中深层地热能开发利用企业。
图说:中国石化雄安人才家园地热站
来源:中国石化新星公司
中国石化早在1998年就涉足地热领域,将新星公司明确定位为以地热开发利用为主的清洁能源公司。新星公司于2009年进军雄县,打造了“雄县模式”, 在河北雄县成功打造了我国第一个地热供暖“无烟城”。目前,雄安新区地热项目供暖能力已经超过1000万平方米,年减排二氧化碳超30万吨,相当于植树17.5万棵,并于2001年被列入国际可再生能源机构全球推广项目名录。
目前,中国石化拥有地热资源开发利用重点实验室1个,技术专利130余项,地热业务已辐射11个省(自治区、直辖市),其中地热供暖能力超百万平方米的城市已达22座。近日,中国石化部署在海口的我国最深地热科学探井——福深热一井已顺利开钻,有望实现我国干热岩资源勘探开发的新突破。
图说:我国第一口深层地热科学探井--福深热1井正式开钻
来源:中石化中原石油工程公司
9月14日,中国石化宣布:将大力推动我国地热能发展,公司地热供暖能力将于今年底前迎来重大进展,预计突破1亿平方米,服务区域将增至10余个省(自治区、直辖市)的60余座城市,对我国调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义。在此次世界地热大会开幕式上,中国石化董事长马永生也表示,未来中国石化在地热领域,将从全力推动地热产业标准化发展、规范化发展、品牌化发展三个方向发力。
此外,国内另一家石油巨头中石油也依托油区地热资源和石油队伍,在东北、华北建设了一批地热供暖项目,累计地热供暖能力1580万平方米。
图说:中石油山东武城县地热供暖项目地热井施工现场
来源:中国石油新闻中心
在此次世界地热大会上,中国科学院院士、中国石油新能源首席专家邹才能表示,地热产业是中国未来能源体系的重要组成部分,油气行业发展地热具有先天优势。中石油在资源、市场、工程、技术四个方面具有明显优势。具体来看,中石油油气矿权区里面4000米以内浅地热资源折合能达到1万亿吨标煤以上;地热工程技术、改造技术、工程设计能力处在国内外前沿;掌握评价、钻井、压裂、开采等30项核心技术等。
他同时指出,中石油“十四五”重点布局了东北用能替代示范区、京津冀清洁供暖示范区、长三角采暖制冷示范区三大示范区。去年已开发中浅层地热达2500万平方米,预计今年将突破4000万平方米。
03--前景广阔,挑战仍存
“十四五”以来,国家、省(区、市)层面地热产业相关规划及政策相继出台,通过规划及政策引领,地热产业规模持续扩大。
2021年,国家能源局等八部门联合发布《关于促进地热能开发利用的若干意见》,提出到2025年,地热能供暖/制冷面积比2020年增加50%;到2035年,地热能供暖/制冷面积及地热能发电装机容量比2025年翻一番。2022年,国家发展改革委等九部门联合发布《可再生能源发展“十四五”规划》,提出到2025年,地热能供暖等非电利用规模在6000万吨标准煤以上。
在国家和地方政府相关政策的大力支持下,地热开发利用正在迈向一个全新的发展阶段。不过,尽管中国地热资源丰富,地热直接利用规模在全球居首位,但在发电领域,国内地热能发电装机容量仅超过50兆瓦,在全球占比不足1%。与风、光等可再生能源装机规模相比,50兆瓦这个数字“渺小”许多。
图说:西藏羊八井地热电站
来源:新华社,记者觉果 摄
中国石化新星公司首席专家刘金侠介绍称,截至2020年,国内在运行的地热电站有六座,装机容量超过10兆瓦的仅有西藏的羊八井和羊易井两座地热电站,分别为26.18兆瓦和16兆瓦。从地热能发电装机容量指标看,中国由上世纪70年代末的全球第8位,下降到了目前的第19位。
地热电价补贴不到位,是制约其发展的关键。在7月27日举行的“媒体走进中国地热”大理活动新闻通气会上,中国工程院院士何继善表示,国内地热发电处于培育阶段,需要国家和政府的支持,尤其是电价补贴。
图说:西藏羊易地热电站
来源:新华社,记者晋美多吉 摄
南京天加能源科技有限公司执行总裁邓壮表示,国内地热电价补贴是一站一议,没有全国性统一补贴政策,新的地热电站拿不到补贴,已有地热电站的亏损,导致新地热电站建设者望而却步。业内专家普遍表示,地热发电的运营成本很低,但是前期投资成本高。地热发电要想有所盈利,上网补贴电价建议在 0.65-0.85 元/度。
与此同时,资源与消费地区不匹配,也阻碍了地热发电的发展。中国可用于发电的中高温地热多分布于西南的藏南、滇西、川西等,电力消耗主要在东部沿海,地热资源分布与电力消纳需求不匹配,使地热电站的建设、运营、电力输送成本居高不下。
04--写在最后
中国科学院院士、著名地热和水文地质学家汪集旸曾提出“地球充热宝”的构想:“地球充热宝,是指以地球为载体的‘地热+’多能互补的储、供能系统。该系统可将各种形式的能量储存于地下,并按需求取出加以利用,是地热开发利用的一条新途径。” 他表示,世界能源结构正在从传统化石能源向可再生能源过渡,地热资源的勘探和开发利用迎来春天,应该将地热能和太阳能、风能、生物质能、海洋能等结合起来开发利用。
加快地热清洁高效开发利用,推动全球绿色低碳发展,地热新时代已经开启。未来几年,地热能储量丰富、分布较广、稳定可靠、清洁低碳、可再生、可持续的优势将进一步发挥。
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参考资料:
[1]https://www.wgc2023.com/wgc2023/news/20230915/news_20230915_651007974114.shtml
[2]https://www.wgc2023.com/wgc2023/news/20230917/news_20230917_774222138891.shtml
[3]https://www.wgc2023.com/wgc2023/news/20230917/news_20230917_778241075117.shtml
[4]https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_24647314
[5]https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_24608588
[6]http://www.sinopecnews.com.cn/xnews/content/2023-07/31/content_7072766.html
[7]http://www.sinopecnews.com.cn/xnews/content/2023-04/20/content_7063891.html
[8]http://www.sinopecnews.com.cn/xnews/content/2023-09/18/content_7076998.html
[9]http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/202308/fafe966527d1425c98807f9485fe9257.shtml
[10]http://www.stcn.com/article/detail/982281.html
[11]http://www.stcn.com/article/detail/949546.html
[12]http://www.stcn.com/article/detail/936004.html
[13]https://www.wgc2023.com/wgc2023/news/20230807/news_20230807_644757275188.shtml
[14]http://news.cnpc.com.cn/system/2021/11/26/030051145.shtml
[15]20170414-华泰证券-机械设备行业雄安新区草根调研报告:地热,或成“雄安”重要能源选择
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