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讓李四光心心念念的地熱能源,究竟是什麽?壹文讀懂

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地熱資源是什麽?

地熱是指貯存在地球內部的可再生熱能,壹般集中分布在構造板塊邊緣壹帶,起源於地球的熔融巖漿和放射性物質的衰變。

由於地熱能是儲存在地下的,因此不會受到任何天氣狀況的影響,並且地熱資源同時具有其它可再生能源的所有特點,隨時可以采用,不帶有害物質。

關於地熱的來源,有多種假說。壹般認為,地熱主要來源於地球外部熱源和內部熱源。外部熱源包括太陽輻射等,內部熱源包括放射性元素生熱、地核熱量等。根據測算,地核的溫度達6000 C左右,地殼底層的溫度達900~1000 C,地球表面恒溫層(距地面約15米)以下約15千米範圍內,地溫隨深度增加而增高,平均增溫率約為3 C/100米。不同地區地熱增溫率有差異,接近平均增溫率的稱正常地溫區,高於平均增溫率的地區稱地熱異常區。地熱異常區是研究、開發地熱資源的主要對象。地殼板塊邊沿,深大斷裂及火山分布帶等,是明顯的地熱異常區。

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地熱與其他資源的區別

地熱能通過各種方式向地球表面傳播熱量至人們可以采集到的地殼上層,就形成了人類可以開發利用的地熱資源,它是壹種與地球同在、取之不盡用之不竭的熱能源,而且地熱能不受時間和地域限制,隨時都在、到處都有。

地熱資源和煤、石油、天然氣及其它傳統礦產資源不壹樣,埋藏於地下且可以吸收、傳導、蘊藏地熱能的水、巖石等物質皆可稱之為地熱資源,人們可以通過它們獲取地熱能,壹旦它們脫離了地下地熱能的供給,其體內蘊藏的熱量將很快散去。就像風能蘊含於風速中、太陽能通過空氣輻射壹樣,地熱能是通過地殼內各種介質傳導至地面上來的,人們能夠借助於某種媒介有效地采集和利用時才能稱其為資源。

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地熱資源如何開采?

勘查深度可根據主要熱儲類型、埋藏深度、當前的開采技術經濟條件和市場需要確定,對於天然出露的帶狀熱儲類型,勘查深度壹般控制在1000m內;隱伏的盆地型層狀熱儲,勘查深度壹般不超過4000m。

地熱勘查應實行“探采結合”的原則,地熱地質勘查鉆孔能成井開采利用的,應按成井技術要求實施;地熱開采井的鉆井地質編錄、測井、完井試驗與地質資料收集整理除按成井技術要求實施外,還應按地質勘查要求,取全取準各項地熱地質資料。

1、井深 鉆井越深,成本越高。

2、地質因素 鉆井中地質構造的復雜程度 地質構造越復雜,變徑越多,成本越高。

3、鉆井的地理位置 這決定了鉆井設備的搬運方式和動力來源,進而影響鉆井成本。

4、鉆機的進尺、動力大小和開孔直徑 壹般來說,進尺越深,要求的動力越大,成本也越高。

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地熱資源為何不是新能源主力?

從理論上來說,幹熱巖的儲量是非常豐富的,只是,現有的勘探技術,還無法鉆取到地球比較深層的地方,只能針對埋藏比較淺、地形地貌比較簡單的幹熱巖進行開采。

並且,工作人員在對幹熱巖進行開采之前,還需要提前確定這些巖石縫隙的走向,這樣才有利於更加高效地提取熱量。

如果是想要進行大規模的提取,還需要對整個幹熱巖資源的分布,以及巖石縫隙做壹個非誠清晰、全面的了解,目的是降低能源開采的成本,提升能源的利用價值。

由自然資源部中國地質調查局、國家能源局新能源和可再生能源司等聯合出版的《中國地熱能發展報告(2018)》(下稱《報告》)指出,中國大陸336個主要城市淺層地熱能年可采資源量折合7億噸標準煤,可實現供暖(制冷)建築面積320億平方米,其中黃淮海平原和長江中下遊平原地區最適宜淺層地熱能開發利用。

地熱能產業曾被寄予厚望。作為中國首個地熱開發利用專項規劃,2017年發布的《地熱能開發利用“十三五”規劃》(下稱地熱“十三五”規劃)預計,2016-2020年,地熱能供暖可拉動投資約2200億元,地熱發電可拉動投資約400 億元,合計約為2600億元。

市場規模達2600億的地熱能,為何發展如此緩慢?

“因地制宜開發利用地熱能。”日前公布的國家“十四五”規劃,對地熱能發展基調作出如上表述。

地熱能是壹種綠色低碳、可循環利用的可再生能源,具有儲量大、分布廣、清潔環保、穩定可靠等特點。目前,中國地熱能主要包括地熱發電和地熱直接利用(供暖)兩大途徑,與清潔供暖和“雙碳”目標高度契合。

地熱能產業曾被寄予厚望。作為中國首個地熱開發利用專項規劃,2017年發布的《地熱能開發利用“十三五”規劃》(下稱地熱“十三五”規劃)預計,2016-2020年,地熱能供暖可拉動投資約2200億元,地熱發電可拉動投資約400 億元,合計約為2600億元。

然而,現實卻很骨感。

中國能源研究會地熱專業委員會專家委員會主任、中國地源熱泵產業聯盟專家委員會主任鄭克棪曾撰文稱,“十三五”期間,國內地熱發電新增裝機容量18.08兆瓦,占到“十三五”規劃的3.6%;全國在運地熱發電總裝機量為44.56兆瓦,占到規劃裝機容量的8%左右。

鄭克棪認為,地熱發電沒有完成規劃任務,主要原因是地熱沒有享受《可再生能源電價附加分攤管理辦法》的補貼。

以西藏羊易地熱電站為例,該電站2018年並網發電,2019年上網,目前上網電價為0.25元/千瓦時,沒有任何補貼,電廠運行艱難。

同樣是可再生能源的風能和太陽能,均享受到了相關補貼,並在近年實現了跨越式發展。

此外,根據2020年9月1日施行的《資源稅法》,將地熱納入了能源礦產類別稅目,稅率從價計征1%-20%或者從量計征每立方1-30元。這進壹步遏制了地熱在可再生能源中的競爭性,也抑制了資本大規模進入的積極性。

在地熱直接利用領域,中國連續多年位居世界首位,但與“十三五”規劃相比,也存在壹定差距。

另外,地熱能的初期投資、初裝費高於煤炭和天然氣。中國石化上述資料顯示,假設燃煤鍋爐房初投資為1,地下水源熱泵系統初投資約為1.25-2.8;地源熱泵的初裝費將近萬元。

這成為制約地熱能供暖(制冷)應用的重要因素之壹。

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