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能源40年 | 郑克棪:地热开发从跟跑到跃居世界榜首

发布时间:2018年12月20日
来源:能源研究俱乐部公众号(2018-12-19) 作者:郑克棪(中国能源研究会地热专业委员会前主任)


地热能是优秀的可再生能源,它没有其他可再生能源的波动性和间歇性,可以不受季节、昼夜、气候条件的影响而连续供热和发电,其污染排放与所有可再生能源一样都是极低的水平。改革开放40年给中国地热开发创造了大发展的条件和空间,虽然地热发电的进展仍慢,但如今中国地热直接利用飞速发展,已获多项世界第一,荣登世界榜首。

一、改革开放促进中国地热产业起步

虽然温泉洗浴在我国已有两千年以上的历史,但地热作为能源资源的开发,是我国地质部部长李四光教授倡导开发利用的。受1970年世界第一次石油价格危机影响,各国政府努力寻找新能源替代,我国也很快掀起热潮,1970年12月广东省丰顺县邓屋村地热发电成功,中国成为世界第8个地热发电的国家;同时,温室种植、水产养殖、工业热利用等地热直接利用普遍兴起;还有,1977年我国建成西藏羊八井高温地热发电试验电站,这些构成了中国地热勘查和开发利用的第一次高潮。1978年党的十一届三中全会确立:中国开始实行对内改革、对外开放的政策。中国地热就是在这样的基础上开始了新的征程。

征程之初,当时的中国地热发电,有中低温发电6处:广东丰顺县邓屋200千瓦,河北怀来县后郝窑200千瓦,江西宜春县温汤50千瓦,湖南宁乡县灰汤300千瓦,山东招远县汤东泉300千瓦,及辽宁盖县熊岳200千瓦,共6座小电站在运转发电,总装机容量1250千瓦;另西藏羊八井高温地热发电1000千瓦。因此,地热发电总装机容量2250千瓦,年发电量4550兆瓦小时。

当时调查统计全国温泉约2000处,多数用于就地的温泉洗浴。如果估算其用量,设三分之二的温泉有人利用,每处温泉平均自流热水50立方米每天,洗浴利用了20℃温差,洗浴利用的开放时间每天10小时,则全年温泉利用的能量是812兆兆焦。另外,当时全国约钻了300眼地热井在直接利用,设每眼井日产热水700立方米,利用30℃温差,平均有40%的时间在运行,则全年地热利用的能量是3755兆兆焦。因此1978年中国地热直接利用的能量是4567兆兆焦,这是改革开放之初的基数。

改革开放之初,地热行业也像其他行业一样,并未迅速做出反应,绝大多数是在“摸着石头过河”,慢慢摸着走,中国地热在这40年的前期仅有低速的发展。

常规地热行业的市场经济似乎到了上世纪90年代才迈开步伐。1994年北京龙脉温泉的开张,第一家地热民企在小汤山地热田经营温泉休闲度假,引得北京居民一票难求,从此温泉业投资者络绎不绝,京津和沿海地区出现“温泉热”。这一地热利用新创意适应了改革开放后社会经济发展、人民生活水准提高后的市场需求,也带动了后续投资者自动跟进。由温泉洗浴到游泳休闲、到度假村、到温泉别墅,带来了中国地热产业的持续大发展,并促进了地热产业队伍的逐渐壮大和强盛。

二、中国地热开发从算术增长到指数增长

世界地热开发的发展从来是平缓的算术增长,但后来地源热泵掀起的大发展造就了指数增长。中国的情况也是如此,近20年来首先由地源热泵超世界的增长速度创造了指数增长,从而带出了中国地热直接利用的总增长曲线也呈现了指数增长。

1  中国地热不同时期的发展数据

注:表1数据中,1994年、1999年、2004年、2009年和2014年的数据是相应1995年、2000年、2005年、2010年和2015年世界地热大会上中国国家报告的数据,它们实际是上一年年底的数据,它们已被国际地热协会认可,并列入了世界统计。而2016年的数据是2017年从参加东盟地热合作研究项目时获得的不完全统计。

将上表1的数据联系到改革开放初1978年的概略数据,可以作出概略图(图1),从而就充分显示了中国地热40年的发展历程,它从开始的缓慢前进,到90年代初开始起飞,明显加速上升,至2009年左右再出现拐点,转折为指数增长,近10年来一路高歌猛进。所有这些起飞、上升、转折和飞跃,都是在国家和地方政府各种优惠政策的召唤下,我国地热企业家群起努力奋斗,才终于取得的圆满成绩。

1  中国地热在改革开放40年的发展历程图

三、中国地热直接利用已获四项世界第一

现在中国地热已陆续获得4项世界第一的记录,我们可以来细述如下。

1.中国地热直接利用的年利用能量世界第一

有关世界地热直接利用的年利用能量国家排序,1995年世界地热大会上是冰岛第一,中国第二;但至2000年世界地热大会就变成了中国第一(31403兆兆焦/年),美国第二(20302兆兆焦/年),冰岛第三(20170兆兆焦/年)。此后中国至2015年世界地热大会一直保持第一。

2.中国地热直接利用的设备容量世界第一

世界地热直接利用的设备容量,2010年及其之前一直是美国第一,因为美国地源热泵的设备容量始终(迄今)是世界第一,中国居第二。但至2015年世界地热大会,中国地热直接利用的设备容量达到了17870 兆瓦热量,超过了美国的17415.91兆瓦热量,夺得了世界第一。

3.中国地源热泵年利用浅层地热能量世界第一

世界地源热泵的设备容量仍然是美国第一,迄今未变。世界地源热泵年利用浅层地热的能量,以前也一直是美国占世界第一,但至2015年世界地热大会,中国达到了100311兆兆焦/年,而美国是66670兆兆焦/年,中国又超越美国夺得了世界第一。

4.中国地热供暖世界第一

世界地热直接利用中,若不计地源热泵则以温泉洗浴游泳为主,地热供暖屈居第二位。美国的地热供暖不先进,而冰岛地热供暖久居世界第一直至2010年。然而,至2015年世界地热大会,中国地热供暖年利用能量达到33710兆兆焦/年,超过了冰岛的19400兆兆焦/年,夺得了世界第一。2015年中国地热供暖年利用能量已占世界地热供暖总利用能量的38.2%,而世界第二位的冰岛占22.0%,中国已雄居绝对第一。

四、世界高度认可中国地热的巨大发展

仅满足于中国地热产业发展达到超大量级是远远不够的。这里很明显的一个实例是最低温度地热发电。在我国上世纪70年代的第一次地热高潮中,1971年江西省宜春县温汤利用67℃温泉水发电50千瓦,这是迄今世界没有其他国家做到的最低温度地热发电。但这没被世界认可,因为我们没有在世界上发表相关论文,人家以为你是在自我吹嘘。直到2006年,美国在阿拉斯加的切纳(Chena)利用74℃温泉水发电200千瓦,因为有论文发表,所以那就成了世界认可的最低温度地热发电。

现在我们说中国地热已经荣登世界榜首,世界地热界几乎无人不晓中国地热直接利用在世界上的领先地位。那么中国地热是如何实现这一步的?这需要归结为三个必要条件:(1)中国地热产业发展达到了超大量级;(2)要让世界知道中国的巨大发展数据;(3)要在世界地热界顶层有中国话语权。

作为学会组织,中国能源研究会地热专业委员会加入国际地热协会,按国际地热协会要求提交了2000年、2005年、2010年、2015年历次世界地热大会的中国地热国家报告,国际地热协会据此统计出世界总量,中国的数据得到了世界承认。

在世界地热界顶层的中国话语权,是充分利用中国专家在国际地热协会担任理事的机遇,每年出席国际地热协会理事会议,发表有利于中国的提案,讨论工作也提出中国的意见,表现中国作为地热大国的担当。

就这样,中国在近十余年的努力,终于取得切实成效,现在我们的四项世界第一已得到世界地热界的认可,现在中国地热已经在世界上确立了自己的领先席位,这是中国改革开放40年在地热领域的重大成绩。

中国地热当前的形势更好,2017年我国首次发布了《地热能开发利用“十三五”规划》,加上北方地区清洁供暖的推广实施,各地政府的地热利用规划和相应的优惠政策陆续发布,全国形成了地热开发利用的新热潮,中国地热将不负众望,在世界舞台上展示更大的辉煌。

原文首发于《电力决策与舆情参考》2018年12月14日第47期

[责任编辑:dc]

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