凜冽的寒冬中,伴隨人們對清潔供暖需求的日益增長,地?zé)崮芤灿瓉睃S金發(fā)展期。據(jù)了解,中國工程院2019年將繼續(xù)設(shè)立《中國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)劃與布局戰(zhàn)略研究》二期項(xiàng)目,聚焦重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié),開展針對性更強(qiáng)的深入研究。本刊日前采訪了國家地?zé)崮芗夹g(shù)委員會名譽(yù)主任、中國科學(xué)院院士汪集暘,他認(rèn)為,地?zé)崮苁且环N來自地球本土的未來可再生能源,最適合分布式能源系統(tǒng),當(dāng)下會在清潔供暖領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,未來發(fā)展方向是多能互補(bǔ)、一能多用,通過“地?zé)?”讓地球變身充電/熱寶(簡稱充電寶),實(shí)現(xiàn)天地合一、動靜結(jié)合。
非化石能源增長看地?zé)?/strong>
《能源評論》:地?zé)崾且环N來自地球本土的未來能源,同時又是一種古老的能源,近期熱起來的原因有哪些?
汪集暘:這取決于兩方面因素:一是社會需求,二是資源條件。當(dāng)前,我國對地?zé)釕?yīng)用的需求來自于霧霾治理、節(jié)能減排、供暖制冷以及“一帶一路”等多個方面。同時,地?zé)崾切履茉粗凶顬楝F(xiàn)實(shí)并最具競爭力的能源之一。相對于風(fēng)能、太陽能,地?zé)崾俏ㄒ徊皇芴鞖?、季?jié)變化影響的可再生能源,其最大的優(yōu)勢在于其穩(wěn)定性、連續(xù)性和利用率高。因此,在風(fēng)能、太陽能等快速發(fā)展的今天,地?zé)岵荒軆H僅甘心做新能源家族中的小兄弟,應(yīng)該受到更多的關(guān)注和重視。
《能源評論》:從資源情況來看,目前全球以及中國的總量如何?
汪集暘:從全球來看,據(jù)估算,儲存于地球內(nèi)部的熱量約為全球煤炭儲量的1.7億倍,其中,可利用量相當(dāng)于4948萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,按目前世界年消耗190億噸標(biāo)煤計(jì)算,能滿足人類數(shù)十萬年的需求。對我國而言,初步估算,0~3千米深度區(qū)間的熱量在5000~50000億噸標(biāo)煤。來自中國地質(zhì)調(diào)查局的調(diào)查顯示,中國大陸336個主要城市淺層地?zé)崮芸刹少Y源量折合7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,可實(shí)現(xiàn)供暖(制冷)建筑面積320億平方米。研究顯示,在回灌情景下,中國大陸水熱型地?zé)崮苣昕刹少Y源量折合18.65億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
《能源評論》:實(shí)際的應(yīng)用規(guī)模是否比較樂觀?
汪集暘:人類對地?zé)崮艿睦梅绞接腥N:蒸汽發(fā)電、直接利用中低溫流體以及地源熱泵。地?zé)崮苤苯永梅矫?,?015年利用淺層地?zé)崮艿膰乙堰_(dá)48個,地源熱泵總裝機(jī)容量約為5萬兆瓦,占直接利用總量約71%,其中,瑞典、德國、法國、瑞士等國家裝機(jī)占?xì)W洲64%;水熱型地?zé)嵫b機(jī)為7556兆瓦,占比10.7%,規(guī)模較大的國家包括中國、土耳其、冰島、法國、德國等。目前我國對地?zé)岱请娭苯娱_發(fā)利用已居世界首位。截止到2015年,全國淺層地?zé)崮芄┡?制冷面積達(dá)到3.92億平方米,水熱型地?zé)崮芄┡娣e達(dá)到1.02億平方米,地?zé)崮苣昀昧考s2000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。國家能源局2017年公布的《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》提出,到2020年實(shí)現(xiàn)地?zé)崂昧窟_(dá)到7000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,即實(shí)現(xiàn)將近翻兩番的目標(biāo)。
《能源評論》:這個目標(biāo)的支撐是國家在清潔供暖方面提出因地制宜的原則,您認(rèn)為對于不同地區(qū),有何實(shí)際意義?
汪集暘:推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔取暖是能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、農(nóng)村生活方式革命的重要內(nèi)容。今年清潔供暖工作范圍在過去的京津冀“2+26”通道城市之外,又增加了汾渭平原地區(qū)。實(shí)際上,南方地區(qū)也存在清潔供暖的空間。比如長江流域地區(qū),涉及14個省(直轄市),約1.5億城鎮(zhèn)人口,也可以在有條件地區(qū),如廣東豐順、江蘇南通小洋口等地,利用淺層(<200米)中低溫地?zé)豳Y源,打造“分布式地?zé)峁┡?、制冷系統(tǒng)”,以解決南方冬季供暖、夏季制冷(空調(diào))問題。
《能源評論》:從長期來看,地?zé)崮軕?yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)大,對提升非化石能源消費(fèi)占比也會有一定的幫助。
汪集暘:是這樣的,地?zé)岬囊?guī)模化發(fā)展對我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整也將發(fā)揮突出貢獻(xiàn)。到2020年,我國非化石能源消費(fèi)占比將提高3個百分點(diǎn)。根據(jù)《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》,到2020年將實(shí)現(xiàn)替代標(biāo)煤7000萬噸。按照2020年能源消費(fèi)總量48億噸標(biāo)煤測算,屆時地?zé)嵴急葘⑦_(dá)到1.5%,比目前的0.5%,提高1個百分點(diǎn),這意味著在非化石能源“十三五”期間3個百分點(diǎn)的增幅中,地?zé)釋?ldquo;三分天下有其一”。
干熱巖開發(fā)要慎重
《能源評論》:未來地?zé)岬闹饕獞?yīng)用領(lǐng)域在哪里,應(yīng)堅(jiān)持什么原則?
汪集暘:我國擁有全球最大的建筑市場(現(xiàn)有建筑面積>500億平方米),若以現(xiàn)有建筑面積的5%,新增建筑面積的40%采用地源熱泵供熱,則供熱面積可達(dá)32.5億平方米,潛在市場規(guī)模1萬億元。東部大中型含油氣盆地如大慶、松遼、勝利等,資源潛力巨大,且這些油田已到開發(fā)后期,在轉(zhuǎn)型過程中應(yīng)大力開發(fā)地?zé)?,使油田變熱田。目前我國地?zé)豳Y源的開發(fā)利用應(yīng)該堅(jiān)持以下原則:熱電并舉,以熱為主;深淺結(jié)合,由淺及深;東西兼顧,西電東熱;干濕有度,先濕后干;一帶一路,地?zé)嵯刃小?br />
《能源評論》:對于居于技術(shù)前沿的干熱巖地?zé)衢_發(fā),該如何看待?
汪集暘:干熱巖指的是地下深處(一般>3千米),不含水的干熱巖體。其實(shí)干熱巖的開發(fā)利用在國際上是有界定的:溫度必須≥200℃,流量必須≥80公斤/秒=288噸/小時=6912噸/天。目前的技術(shù)難點(diǎn)在于,一是深鉆,二是水力壓裂。往往壓開后又閉合,壓開后裂隙間不連通或形成短路,無法將周圍巖體中的熱量充分吸收進(jìn)來,而且成本極高,資金回收期長,投入產(chǎn)出比很低。因此,我國干熱巖開發(fā)必須要有新思路。
《能源評論》:國際上有哪些做法,對我們有什么啟示意義?
汪集暘:自上世紀(jì)70年代,干熱巖地?zé)衢_發(fā)研究興起至今,國外已經(jīng)建立了試驗(yàn)性質(zhì)的增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)工程31項(xiàng),累積發(fā)電能力約12兆瓦。目前國際上的做法主要是兩類:一是在現(xiàn)有水熱系統(tǒng)深部找干熱巖體進(jìn)行開發(fā),如美國的Geysers深部,德國的Landau;二是在沒有任何天然水熱系統(tǒng)與地表熱顯示的地區(qū)開發(fā)干熱巖。但要完全造出一個水熱系統(tǒng),并不容易,比如澳大利亞CooperBasin公司,從上世紀(jì)70年代美國在FentonHill開始第一次干熱巖開發(fā)現(xiàn)場試驗(yàn),近50年的時間,至今仍沒有收獲??傮w上看,世界干熱巖開發(fā)仍然處于試驗(yàn)和示范階段,還沒有進(jìn)入工業(yè)化進(jìn)程,而且在瑞士巴塞爾、韓國浦項(xiàng),干熱巖開采還誘發(fā)了地震。由此看來,對干熱巖的開發(fā)利用要慎重決策,要走一條適合中國自己的道路,不能完全照抄別人。
《能源評論》:您曾說過,我國地?zé)岚l(fā)電徘徊多年沒有發(fā)展,該如何規(guī)劃其科學(xué)之路?
汪集暘:地?zé)岚l(fā)電平均利用效率達(dá)73%,為太陽光伏發(fā)電的5.2倍,風(fēng)力發(fā)電的3.5倍且可靠性強(qiáng),既可作為基本載荷,亦可作為調(diào)峰載荷。全球已有20多個國家建有地?zé)犭娬荆?015年,世界水熱型地?zé)崮馨l(fā)電裝機(jī)容量為1.26萬兆瓦,而我國僅為25兆瓦。我國西部滇藏地區(qū)特別是西藏地區(qū)能源短缺,但高溫地?zé)豳Y源豐富,據(jù)估算,滇藏地?zé)釒Э晒╅_發(fā)的地?zé)豳Y源約為500萬千瓦,為現(xiàn)已開發(fā)(羊八井地?zé)犭娬?5兆瓦)量的200倍,因此地?zé)岚l(fā)電應(yīng)該是解決西部地區(qū)尤其是西藏能源問題的最好選擇。
《能源評論》:《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》提出,到2020年,地?zé)峁┡?制冷)面積累計(jì)達(dá)到16億平方米,地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量約530兆瓦,地?zé)崮芄┡昀昧?000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。您認(rèn)為是否可以實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)?
汪集暘:清潔供暖領(lǐng)域努把力估計(jì)是沒問題的,發(fā)電的規(guī)劃目標(biāo)還要看實(shí)施的力度和決心。以羊八井地?zé)犭娬緸槔?,目前裝機(jī)量為25兆瓦,每年發(fā)電量達(dá)到1.4億多千瓦時。但已開發(fā)的主要是淺層資源,儲藏于地表1400米以下的“大儲量、高品質(zhì)”的地?zé)豳Y源尚未開發(fā),這部分的總裝機(jī)容量保守估計(jì)至少為3萬千瓦。羊八井地?zé)崽镢@井深度超過1000米的四口井中,ZK4001孔井口溫度高達(dá)200℃,工作壓力為1.5兆帕,據(jù)估算,該井單井發(fā)電出力即達(dá)12.5兆瓦,但由于釆用了不當(dāng)?shù)陌l(fā)電設(shè)備,目前只能發(fā)1000千瓦電力,十分可惜。
終極目標(biāo)是地球充電寶
《能源評論》:對于目前地?zé)衢_發(fā)利用的支持政策,您如何評價,有哪些建議?
汪集暘:我國《可再生能源法》對地?zé)崮苊鞔_認(rèn)定屬可再生能源,其開發(fā)利用應(yīng)得到應(yīng)有的優(yōu)惠和保護(hù)。自2013年,國家就開始出臺鼓勵政策,現(xiàn)有財(cái)政和價格激勵政策起到了積極的引導(dǎo)作用,但政策不完善,執(zhí)行不到位、不充分。具體表現(xiàn)在:其一,相關(guān)財(cái)稅法律規(guī)定缺乏可操作性,缺乏實(shí)施條款和落實(shí)細(xì)則,對優(yōu)惠稅率和補(bǔ)貼力度等激勵政策沒有統(tǒng)一確的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致政策落地難;資源稅稅額標(biāo)準(zhǔn)偏低,不能真實(shí)反映能源消耗帶來的社會成本,缺少體現(xiàn)可再生能源性質(zhì)的“取熱不耗水”的稅收激勵政策。其二,優(yōu)惠力度不足。按照可再生能源電價附加政策要求,對地?zé)崮馨l(fā)電商業(yè)化運(yùn)行項(xiàng)目給予電價補(bǔ)貼政策,但細(xì)化支持措施偏少且存在缺陷,比如土地使用、設(shè)備制造和產(chǎn)品消費(fèi)的政策不明確等。其三,補(bǔ)貼模式不科學(xué),支持方式有待完善。比如,目前都采用事前和生產(chǎn)環(huán)節(jié)補(bǔ)貼模式,導(dǎo)致效果大打折扣;直接補(bǔ)貼居多,缺乏市場化手段;補(bǔ)貼發(fā)放不及時、不到位,領(lǐng)取周期過長。可以參照風(fēng)電、光伏等扶持政策,將地?zé)崮荛_發(fā)納入可再生能源基金補(bǔ)貼范圍,并按照綠色證書制度發(fā)放綠證配額,進(jìn)而落實(shí)相關(guān)企業(yè)的稅收優(yōu)惠,并研究制定以熱(冷)量為單位進(jìn)行補(bǔ)貼的政策。
《能源評論》:從2019年1月份開始,某些制造行業(yè)資質(zhì)將由審核制改為備案制,這對地?zé)崮茼?xiàng)目下放有何參考?
汪集暘:可以考慮將地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目審批權(quán)限下放到省級地方政府層面,待條件成熟時,可試點(diǎn)推廣特許經(jīng)營權(quán),吸引社會力量和資本參與,對參與基礎(chǔ)性公益性地?zé)崮芸辈椴?shù)據(jù)統(tǒng)一納入國家地?zé)崮艽髷?shù)據(jù)管理平臺的企業(yè),可優(yōu)先獲得特許經(jīng)營資格(采礦權(quán))。
《能源評論》:在您心目中,地?zé)崮荛_發(fā)終極模式是什么樣的?
汪集暘:未來新能源和可再生能源的發(fā)展方向,是大力發(fā)展“地?zé)?”,將地?zé)徇@一地球本土的未來能源和來自太陽系的其他可再生能源,諸如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能等結(jié)合起來一并加以開發(fā)利用,打造多能互補(bǔ)儲/供能系統(tǒng)——“地球充電寶”,真正做到“多能互補(bǔ)、一能多用”,在實(shí)際工作中發(fā)揮更大的作用。“地?zé)?rdquo;+的內(nèi)涵可以概括為“天(太陽能)/地(地?zé)崮?合一”、“動(風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能)/靜(地?zé)崮?結(jié)合”
原標(biāo)題:地?zé)岽蟀l(fā)展需要什么政策?補(bǔ)貼、綠證、配額一個都不能少