跳出温泉池,地热“抬脚”迈向何方?丨四川地热遇“冷”调查(下)

川观新闻 2021-12-07 18:46 60357

【提要】

双碳之下,人们的目光越来越多投向清洁能源。

地热是清洁能源家族的优等生,根据碳排放综合贡献数,若煤炭为1,地热仅为0.01,仅比核电高出一点。

四川地热资源丰富,可利用总量位居全国第3位,是名副其实的地热大省。但实际上四川浅层地热能开发利用不足千分之三,已开发的中深层水热型地热多数都是温泉洗浴。

地热大省为何烧不热市场?记者向政府部门、企业、科研机构、普通用户寻求答案。在探访的过程中,收获了很多“但是”。

从宏观层面谈地热,没有人说不好;谈到开发利用层面,无数的“但是”排在后面——有政策方面的,有消费习惯方面的,有成本、技术方面的……

从资源变成能源,四川地热想要真正“热起来”还需要很长的路。昨天,川观新闻发布《地热空调:经济和低碳的两难选择》对浅层地热能的开发利用症结进行了关注,本期将重点探讨中深层的温泉开发利用的方向。

四川地热遇“冷”调查(下)

跳出温泉池,地热“抬脚”迈向何方?

川观新闻记者 寇敏芳

说起地热,很多人不明就里;但是如果换一种说法“温泉”,不需要多解释,多数人都能恍然大悟,这就是地热。

深埋于地下200米到6000米左右,温度最高可达200度的热水和蒸汽,就是学术上所说的“水热型地热”,可用于供暖、洗浴疗养、大棚种养殖、发电及工业利用等多个领域,但实际上,现阶段国内地热最为广泛的应用只有温泉洗浴。

数据显示,中国的地热能直接利用率世界第一,占全球的43%,但发电等间接利用率仅占全球的0.27%。常年从事地热研究的中国工程院院士多吉曾感叹:“优质的地热,都在温泉池子里白白流掉了。”

地热不止于温泉,这是地热资源丰富地区开发利用的共识。但现实却是,地热资源抬起了泡在洗浴池子里的“脚”,迟迟走不出第二步。

落空的目标:五年规划只完成3.6%

2003年,四川康盛能源开发股份有限公司(以下简称“康盛公司”)打算在康定做一个旧城改造项目,在考察中发现了县城附近的二道桥温泉:池子旁边搭了几块木板,温泉水汩汩地往外冒,似乎有种源源不断的能量。

意外的发现让这家企业萌生了转型的念头,在短短不到20年的时间里,康盛公司成长为我国地热行业的龙头企业,康定也走上了地热综合利用的漫漫长征路。但遗憾的是,原计划2017年在康定建成的四川首个地热发电项目,至今仍然没能实现投产并网。

遗憾不止是康定。《地热能开发利用“十三五”规划》(以下简称《规划》)提出,到2020年,我国地热发电装机容量将达到约530兆瓦。除去此前已建成近30兆瓦,“十三五”期间规划新增地热装机容量为500兆瓦。

但实际上,我国地热发电事业在1977年西藏建成羊八井电站后,即基本呈现停滞状态。中国能源研究会地热专业委员会专家委员会主任郑克棪介绍,“十三五”以来,仅16兆瓦的西藏羊易电站和2.08兆瓦的几处小型机组建成投产, 截至目前,中国的地热发电进展仅完成了既定规划目标的3.6%。

用于发电的地热主要为水热型地热,就是大众所熟识的温泉。温泉一般发源于地壳板块的交界处、地质大断裂区及火山分布带,地下水被地球深部的能量加热,变成热水、蒸汽,一有裂缝即在压力的作用下窜涌而上,终至地表,形成温泉。

位于版块交界处的西藏、云南、四川等省份都是地热资源大省。其中,四川盆地水热型地热资源量排名全国第一,占全国31.2%。

成都理工大学环境与土木工程学院副教授李晓介绍,四川深层地热资源主要分布在川西高原和四川盆地,其中,在德格—巴塘—乡城地热带、甘孜—理塘地热带、炉霍—康定地热带云仓丰富的中高温地热资源,具有较高的发电潜力。

丰富的资源,粗放的利用。据统计,全省水热型地热资源地热点320余处,有240余处正在开发或开发建设中,但正规商业开发率不足20%。绝大多数温泉旅游地还处在低档次的资源开发初级阶段,优质温泉流入了理疗、洗浴池子,高质量的热能被白白浪费了。

艰难的发电路:高昂成本“劝退”企业

2009年,康定将地热综合开发利用瞄向发电,邀请中科院广州能源所地热能工程中心为其定制了地热发电项目可行性报告,提出地热发电及综合利用模式。

在此之前,康盛公司已经在康定完成了一系列地热勘探前期工作,锁定四个资源富集区域,打算试点一个地热综合开发利用项目,发电也在企业的规划之内。

很多人想不到,用来泡澡的温泉,其实属于矿产,按照矿产资源的管理要求,想要勘探必须依法取得探矿权,而想要开发利用必须要有采矿权。

康盛公司的2兆瓦地热发电试点项目早在2017年就已建成试运行成功,但迟迟不能并网发电的“硬杠杠”就是矿权。康盛公司自2008年拍下4个探矿权后,十多年过去了,一直没有转为采矿权,因此无法实现商业开发,只能做试点。

一般来说,探矿权人有权优先取得勘查作业区内矿产资源的采矿权。为何不去申请?康盛公司副总经理张平健却说:“不想继续开发了。”

张平健给记者算了一笔账:看投入,地热发电投资较高,算上基建成本,平均每千瓦的投入达到3000多元,比水电、风电、光伏都高;看产出,现有的地热发电项目,老牌的羊八井成本高达0.9元,即是“十三五”期间建成投产的羊易电站,在技术革新之后,成本也超过0.5元,但上网电价只有0.25元,还不到成本的一半。

“继续开发还要继续投入,越做越亏,没有动力。”张平健坦言,目前,公司有意出售或寻找合作开发康定地热矿权,但是找到价格合适的出价方也并非易事。

业内专家普遍认为,价格政策的缺失是导致地热发电发展滞后的关键。郑克棪介绍,地热能作为可再生能源,在世界多国均享受相关优惠政策,然而,在我国西藏地热发电上网电价每度仅0.25元,并不像风电、光伏等可再生能源一样能够享受补贴。

价格政策缺失使得不少有实力的企业对地热发电项目一直持观望态度,从而导致产业链整体配套难以及时跟进发展,地热发电事业进入恶性循环。

地热发电听起来是个新鲜事物,其实开发利用早已成熟。全球已走过上百年历史,新西兰、菲律宾、美国、冰岛、日本等国都先后投入到地热发电的大潮中,其中,美国地热发电装机容量已超过3000兆瓦。“从世界范围来看,地热发电前期没有不靠补贴的。” 郑克棪说。

冰岛就是典型的例子。在最近的80年间,冰岛从最初依靠泥炭和进口煤炭获取能源,到逐渐取“热”于地下,成为欧洲使用清洁能源占比最高的国家。为了鼓励企业进行地热开发,1960年代后期,冰岛政府将前电力基金和地热基金合并,成立了能源基金,以进一步促进该国地热资源的开发。在过去的几十年中,该基金已向地热勘探和钻探公司提供了大量贷款。如果钻探未能产生预期成效,贷款则可转换为赠款。这种“政府买单”式举措一定程度上降低了企业顾虑,从而加快了地热开发过程。政府“力挺”之下,冰岛地热开采规模不断扩大,相应的地热供暖价格也逐步在降低。如今,冰岛地热供暖占比已超过九成,发电超过25%。

我国地热发电成本高居不下,除了价格政策缺失之外,多头管理也是重要推手。温泉是矿也是水,买矿要收钱,用水也要收钱。取热不取水的发电领域,抽出的水即便回灌也要收取水费。去年9月1日起实施的《资源税法》更对地热要求“按原矿1—20%或每立方米1—30元”的税率标准征税。在郑克棪看来,这无异于给地热再泼一瓢“冷水”。

未来的方向:以地热能开发为依托推进综合利用多能互补

不可否认,地热发电有众多优势,相比风能、太阳能等其他可再生能源,地热发电不仅利用效率高,且不受天气、昼夜、季节影响,可连续稳定地输出电能。从国际经验看,平均年可利用可达6300小时,先进机组可达8000小时以上。

但从需求端来看,地热发电规模普遍较小,相比动辄成百上千兆瓦的水电项目,单个地热发电的装机不过几十兆瓦,对电网的贡献十分微薄。对四川来说,川西等地热资源丰富的地区往往也是水电资源丰富的地区,且工业基础相对薄弱,产电能力强但用电需求弱, 地热发电显得既落寞又“多此一举”。

水电大省四川,到底要不要搞地热发电?多位受访专家都提到了资源优势,资源品味好意味着成本一定程度可控。从全球能源发展的趋势来看,传统的能源大国也开始拥抱地热发电,“油桶”伊朗去年就上马了地热发电项目。郑克棪认为,“双碳”大背景下,四川既已提出清洁能源产业的发展方向,不仅要关注传统强项的水电,也有必要在资源优势突出的地热上率先探路,培育地热综合开发利用产业,进一步降低成本,打造示范区。

温泉综合利用方向几何?专家提出了这样一幅场景:川西一处200度的高质量温泉,蒸腾的热气从地下1000米的岩缝喷涌而出,推动井口的发电机组,头道热先发电;发电后90度左右的尾水进一步循环,流向供暖站机房,将热交换给管道里的水,为城区寒冬中的千家万户送去温暖;供暖后的水温45度左右,可以输送到温泉度假酒店,正适合泡汤;最后,热量进一步消耗之后,水温仍然有15-30度,循环到农业大棚、牲畜暖棚、工厂,给工农业生产送去必要的热量。这样的梯级利用方式曾经被四川很多地热资源富集的地区写入规划,但因为政策、技术、成本、资源品质等原因最终都没有实现。

西南石油大学地热能研究中心主任祝效华认为,要让地热市场真正“热”起来,呼吁国家政策引导和调整的同时,四川也应该优化利用思路,以地热能开发为依托,加强科技创新,发展太阳能、风能等多种清洁能源综合利用模式,走出一条“热主电辅、工民两用、多能互补”的综合利用之路。

“高温地热资源开发关键技术还存在众多瓶颈。”李晓认为,四川省应加快布局地热能浅-中-深梯级综合利用及多种清洁能源互补、分布式新能源智慧供给一体化的新能源技术研究,加大对地热资源科研立项的支持和经费投入的保障,激励科技创新和成果转化。“关键是要开展试点,要实实在在给政策和资金支持,让项目能够真正落地。”

此外,地热能否实现高效开发,源头在于资源品质。现阶段,四川省地热资源勘查开发程度不高,基本处于“就热找热”阶段,开发利用仅局限于分散的点上。省地矿局相关负责人建议,加快推进全省地热资源详查,查明资源“家底”,为今后综合开发利用铺路。

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