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中国地热直接利用全球第一,为何发电利用进展缓慢?

2023-08-02 16:14:58来源:界面新闻点击:1580 次

图片拍摄:侯瑞宁

界面新闻记者 |侯瑞宁

一米多高的水柱从山间石缝里喷涌而出,水汽带着硫磺味扑面而来。而后,热水顺着管道流向温泉池等待游客们的光临

这里是云南腾冲热海风景区是中国中高温地热资源最丰富的地区之一也是温泉观赏和洗浴的热门旅游地

温泉洗浴地源热泵、地热供暖是中国地热最直接的利用方式利用量连续多年位居全球第一

作为另一种地热利用的重要形式,地热发电在中国的发展规模却较小。

南京天加能源科技有限公司执行总裁邓壮介绍截至2022年底,中国地热发电装机量53.45兆瓦,仅占世界地热发电装机量0.33%。去年,全球地热发电装机量约16.13万兆瓦,美国、印度尼西亚、菲律宾、土耳其和新西兰位居前五位。

“双碳”背景下,中国的风电和光伏发电狂飙突进,同为绿色可再生能源的地热发电为何步履蹒跚?新形势下,地热发电要获得快速发展,需要作出哪些努力?

7月24日-29日,界面新闻等媒体走访雄安、西安、大理和腾冲等地,对中国地热开发现状进行局地考察后发现,国内地热供暖产业已较成熟地热发电还处于初期培育阶段缺乏有效的电价补贴政策、采矿权获取难度大资源家底不清等,是制约地热发电发展的主要原因。

未来以地热发电为主,地热供暖、生态农业、文旅康养等方式为辅的梯级利用,将成为新一轮地热资源开发利用的新模式。

中石化绿源地热能(陕西)开发有限公司位于咸阳市的地热供暖项目。拍摄:侯瑞宁

从第8位降至第19位

地热资源是指被人类可以经济利用的地球内部的能量包括直接利用和发电两种利用方式

根据地热能赋存埋深和温度,地热能可分为浅层地热能、水热型地热能和干热岩。浅层地热资源和中低温水热型地热资源以直接利用为主,高温水热型地热资源和干热岩主要用于发电。

高温地热资源温度高于150℃,以蒸汽形式存在;中温地热资源约90℃-150℃,以水和蒸汽的混合物形式存在;低温地热资源温度介于25℃-90℃,以温水、温热水、热水等形式存在。

中国地热资源丰富。全国336个地级以上城市浅层地热能年可采资源量折合标煤为7亿吨;大陆水热型地热能年可采资源量折合标煤18.65亿吨;3-10千米的干热岩资源量相当于标煤860万亿吨。

中国地热发电潜力巨大,分布在藏南、川西、滇西地区的高温地热资源发电潜力为7120兆瓦,占全国高温地热资源的84.1%;东南沿海地区高温地热资源发电潜力为700兆瓦,占全国的8.27%。

与风电和光伏相比地热能发电不仅零排放无污染而且稳定性好能够提供不间断的电力供应,年均运行时长在8000小时以上年利用率是太阳能和风能的5-8倍

但目前中国地热发电装机容量规模较小。

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,分别为西藏的羊八井和羊易井两座地热电站装机容量分别为26.18兆瓦和16兆瓦;四川康定地热电站装机容量0.28兆瓦;云南瑞丽地热电站装机容量1.6兆瓦;广东的丰顺邓屋地热电站,装机容量0.3兆瓦;河北献县地热电站,装机容量0.2兆瓦。

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。

中国曾对地热发电寄予厚望。2013年,国家能源局关于促进地热能开发利用的指导意见提出,到2015年地热发电装机将达100兆瓦。2017年,国家发改委《地热能开发利用“十三五”规划》提出,地热发电装机新增容量约530兆瓦。

2021年,国家对于地热资源的开发利用不再提具体目标是年国家能源局《关于促进地热能开发利用的若干意见》,提出资源条件好的地区建设一批地热能发电示范项目年,国家发改委发布的《“十四五”可再生能源发展规划》提出:有序推动地热能发电发展。”

与此同时,近两年风电和光伏发电呈现狂飙式增长年,全国风电、光伏发电新增装机达到1.25亿千瓦,连续三年突破1亿千瓦风电装机容量累计3.65亿千瓦、太阳能发电装机容量累计3.93亿千瓦。

补贴是关键

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。

“云南有一些筹划中的地热发电项目,一旦有合理的电价补贴,政府引导、企业参与,就能很快上规模,成产业。”何继善称。

邓壮介绍,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。

西藏地热产业协会会长王善民曾参与了西藏羊八井和羊易井的建设。据他介绍,羊八井地热发电项目含税上网电价为0.9元/度,并纳入了全国可再生能源电价附加分摊,目前经济效益较好;羊易地热电站一直未获得补贴电价,电网结算电价为0.25元/度,亏损严重。

与会专家普遍表示,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。

“地热发电前期,需要采取风电和光伏类似的电价补贴。等发展到规模化之后,成本才有可能降下来。”王善民认为,国内的地热发电装机规模至少要达到200兆瓦以上,才能实现规模化,并可以与燃煤火电标杆电价持平,实现平价上网。

冰岛是地热发电规模化利用的代表国家之一香港中文大学(深圳)城市地下空间及能源研究院、地热能科学技术(大理)研究院院长张大伟介绍目前冰岛地热发电成本折合约在0.2元/度。

其次,采矿权许可证获取较难。王善民介绍,2018年已经并网发电的羊易电厂,虽然已经完成矿权价款处置,但至今没有取得地热采矿权。

地热矿产资源税和水资源费也让经营艰难的地热发电站雪上加霜。

2020年,《资源税法》将地热列为能源矿产,要求按原矿1%-20%或每立方米1-30元的税率标准征税。意味着像羊易电厂这样年地热流体循环量547万立方米的地热资源,需要缴纳至少547万元的资源税。

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。

张大伟认为,要实现地热发电规模化发展,需要从四方面入手。

一是全面深化地热能资源勘查工作。开展地热能地质调查和潜力评价;优选地热能有利目标区和勘探靶区;建立地热能勘探开发先导试验区等。

二是加强地热能理论、关键技术和装备攻关。比如加强中深层地热能热源构成及新构造控热机制、中低温地热能高效发电技术等研究。

三是开展地热能开发利用示范工程。努力将大理打造为滇西碳中和示范区国家级“多能互补”示范基地建设“云南大理国家级热能高质量发展示范区”。

四是出台鼓励地热能开发利用的配套政策。政府加大投入,鼓励社会资金投入,出台地热能发电项目综合电价,减免地热能资源税和探矿权、采矿权使用费。

梯级利用新模式

作为地热资源丰富地区,大理开始探索新模式,成为新一轮地热发电和梯级利用的试点城市。

地热梯级利用是指根据地热能不同温度进行的逐级利用。一般情况下,高温地热会用于发电,中低温地热能用来供暖、洗浴、养殖等。

大理弥渡县硖石洞村的温泉,目前主要用于村民生活用水。拍摄:侯瑞宁

大理春沐源农业科技公司负责人曲健很期待地热梯级利用开发。据他介绍,该公司温室大棚每年约消费天然气100亿立方米,能源消费成本超过500万元,占总成本的30%。

“如果将天然气替代为地热能,公司的能源消费成本可以下降三分之一。”曲健表示。

在“媒体走进中国地热”新闻通气会上,大理州常务副州长李苏表示,在《大理州产业振兴三年行动计划(2022-2024年)》明确将地热能列为重点发展新能源产业之一。

2022年是大理州地热资源试点勘查期,2023-2025年为产业培育发展期,2026-2030年为产业发展壮大期,探索地热能勘查开发和综合利用模式,建设大理国家级地热能高质量发展示范区。

大理州能源局局长彭建华介绍称,大理通过对弥渡、洱海两个试点县的地热资源勘探,初步优选的区块预测可以开发20-40兆瓦装机的地热发电项目。

弥渡小河淌水片区作为第一个试点,是以20兆瓦装机发电为主的梯级综合利用开发,项目投资大约10亿元。其中,6亿元是发电项目,综合利用项目投资4亿元。

目前大理州地热开发实施方案已经通过大理州人民政府常务会研究发布,正在进行探矿权设置和招商引资工作。

大理州相关领导表示,地热发电项目单体的经济性要依托于国家电价政策的明确。如果国家出台电价扶持政策,将极大鼓励试点项目的顺利推进。

大理州除了配套前期资源勘查经费外,对于地热科研经费也将给予支持。下一步将研究申请税费减免政策。

大理是云南省可再生能源发电主要阵地之一。

2022年,大理新增投产的太阳能光伏电站装机容量位列云南省第一目前已经建成的新能源装机346万千瓦占全省新能源装机的22%。

李苏表示“十四五”期间大理新能源装机将新增1000万千瓦以上正在全省率先打造第一个“千万千瓦级”新能源基地