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  当前,我国的地热能与风能、太阳能相比,仍然是小众能源。作为可再生能源的地热能,资源的利用有多种形式。未来一段时间,更广泛地因地制宜、科学开发、按需供能将成为地热能大规模发展的必然选择。

  有一种能源,用于供暖价格低廉、没有污染,用于发电安全稳定、取之不尽,它就是地热能。在近日举行的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:“地热能是储量丰富、分布较广、稳定可靠的新能源,大力推动地热能开发利用,是立足我国能源资源禀赋,有计划分步骤实施碳达峰行动的重要抓手。”作为“地热界的奥林匹克”,世界地热大会今年将首次在我国举办,有望推动我国地热能发展迈上新台阶。

  地热能“家族庞大”,通常说的地热能是指赋存于地球内部岩土体、流体和岩浆体中且能够被人类开发和利用的热能,包括土壤源、地下水源和地表水源3类浅层地热能,以及水热型中深层地热能和干热岩地热资源。人们熟知的温泉和用于取暖的地源热泵,都属于典型的地热能利用方式。

  作为可再生能源的地热能,跟风光资源一样无处不在,具有储量大、利用效率高、运行成本低和节能减排等优势。地热能资源的利用有多种形式,如发电、供热、制冷,甚至制取高于自身温度的低压蒸汽,尾水可以提取稀有矿物元素,并且可以通过梯级利用实现多种功能,大幅提高利用率。同时,地热能不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰,稳定性极强,是实现“双碳”目标不可或缺的重要力量。

  我国地热能资源丰富,自然资源部中国地质调查局调查评价结果显示,336个地级以上城市浅层地热能年可开采资源量折合7亿吨标准煤;全国水热型地热资源年可开采资源量折合19亿吨标准煤;深埋在3000至10000米的干热岩资源折合856万亿吨标准煤。对比2021年我国全年52.4亿吨标准煤的能源消费总量,地热能可谓一座巨大的能源宝库。

  “十三五”时期以来,我国地热行业取得了显著发展。截至2020年年底,我国地热直接利用规模达40.6吉瓦,全球占比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%。在北方地区冬季清洁取暖推广中,地热能供暖已经扮演了重要角色,一些城市新区、县城利用地热能已实现100%清洁供暖。

  尽管如此,但我国地热能还没有“热”起来。与风能、太阳能相比,地热能仍然是小众能源。《“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,积极推进中深层地热能供暖制冷,全面推进浅层地热能开发,有序推动地热能发电发展。《关于促进地热能开发利用的若干意见》明确,到2025年,地热能供暖(制冷)面积比2020年增加50%,全国地热能发电装机容量比2020年翻一番。按照这一指引,地热能将迎来加速跑。

  考虑到产业成熟度、资源匹配度、需求迫切度等因素,地热能供暖具备优先快速推广的条件。在北方严寒、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,还可以将地热能通过高温热泵提温后送入城市供热管网,更大范围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,且冷热负荷需求均有,可充分利用各种形式的浅层地热能进行冷热联供,既能满足长久以来长江中下游流域冬季供暖需求,又能减少分户式天然气、电采暖对化石能源和电力的需求。

  由于大量可利用的地热能资源远离能源市场,所以要更好地利用地热能,就需要把它变为电能再进行长距离输送。我国高温地热资源主要位于藏南、川西、滇西等地区,是地热发电的主要阵地。地热发电可与区域电网中风电、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。未来,随着干热岩发电技术的突破,地热发电有望实现更大规模发展。

  地热能还是个“多面手”。地热供能的温度与温室种植、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接近,是地热能开展多元化产业应用、挖掘更广阔清洁替代市场的重要方向。

  从总体来看,当前地热能依然在商业化的大门口徘徊,地球内部取之不竭的热能尚未开发。未来一段时间,更广泛地因地制宜、科学开发、按需供能将成为地热能大规模发展的必然选择。要加大勘探投入与规划布局,加强科技引领与装备创新,加强超前布局前瞻性、革命性地热理论和技术研究,持续推动地热产业降本增效。

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