借他山之石 尋地?zé)崃紮C(jī)
近日，亞洲開發(fā)銀行簽署了2.5億美元的貸款融資協(xié)議，旨在向冰島極地綠色能源公司（AGEC）和中石化綠源地?zé)崮荛_發(fā)有限公司提供貸款，用于在中國(guó)北部霧霾嚴(yán)重的地區(qū)開發(fā)清潔的地?zé)崮堋??xml:namespace prefix = "o" ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
地?zé)峒泄┡@一替代方案具有可持續(xù)、穩(wěn)定、比煤或天然氣的成本效益高、零排放等優(yōu)勢(shì)，與現(xiàn)有供熱管網(wǎng)相整合后可替代原有熱源?！斑@是一個(gè)不錯(cuò)的進(jìn)展，說(shuō)明國(guó)際金融機(jī)構(gòu)看好中國(guó)北方地?zé)峁┡a(chǎn)業(yè)前景?！敝袊?guó)地球物理學(xué)會(huì)地?zé)釋I(yè)委員會(huì)主任龐忠和向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者表示，此舉具有中國(guó)地?zé)岚l(fā)展風(fēng)向標(biāo)的意義。
因?yàn)樾郯残聟^(qū)，大家認(rèn)識(shí)了AGEC，其與中石化的合資企業(yè)正式成立于2009年，該企業(yè)投資了4億元人民幣在當(dāng)時(shí)尚不出名的雄縣。最初的想法，是將已在北歐經(jīng)過(guò)測(cè)試的技術(shù)落地中國(guó)北方。
如何讓中國(guó)地?zé)岬牟椒ミ~得更踏實(shí)，不斷學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、引進(jìn)技術(shù)、交流合作，是龐忠和等地?zé)嵝袠I(yè)專家們努力的方向之一。
全球地?zé)崂迷鏊?o:p>
全球地?zé)豳Y源的利用方式可分為直接利用和發(fā)電，這兩類地?zé)崂檬袌?chǎng)均占據(jù)重要地位。
據(jù)龐忠和介紹，截至2015年，世界地?zé)岚l(fā)電的總裝機(jī)容量為12.6吉瓦。從各類機(jī)組裝機(jī)容量上對(duì)比，閃蒸發(fā)電系統(tǒng)占據(jù)主導(dǎo)地位，占所有系統(tǒng)的61.7%。利用高溫地?zé)豳Y源的干蒸汽凝汽式發(fā)電占22.7%，而面向中低溫地?zé)豳Y源的雙工質(zhì)發(fā)電近年來(lái)發(fā)展很快，占14.2%。
他指出，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家地?zé)岚l(fā)電穩(wěn)步增長(zhǎng)，土耳其增長(zhǎng)速度最快，發(fā)展中國(guó)家肯尼亞增長(zhǎng)量最大。預(yù)測(cè)2020年世界總裝機(jī)容量將達(dá)到21.4吉瓦。
據(jù)了解，截至2015年，直接利用地?zé)崮艿膰?guó)家增加到82個(gè)，直接利用的總裝機(jī)容量約為70329兆瓦時(shí)，在2010年數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上增長(zhǎng)了45%，復(fù)合年增長(zhǎng)率為7.7%。
作為非傳統(tǒng)地?zé)崽镏坏母蔁釒r，在澳大利亞被認(rèn)為潛力巨大，位于南部的夏賓奴EGS（增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)）項(xiàng)目，2013 年運(yùn)行了160天，裝機(jī)容量1.0兆瓦電力。
中國(guó)能源研究會(huì)地?zé)釋I(yè)委員會(huì)專家委員會(huì)主任鄭克棪認(rèn)為，澳大利亞從壓裂到成功發(fā)電時(shí)間短有其獨(dú)到的特點(diǎn)：澳大利亞開創(chuàng)了在古老花崗巖中憑高放射性含量積累高熱流；定向壓裂專利，創(chuàng)造了最遠(yuǎn)的對(duì)井連通距離1300米，建造了世界最大的地下熱交換器2千米-3千米。不過(guò)，其在經(jīng)濟(jì)成本、多項(xiàng)技術(shù)細(xì)節(jié)等方面仍有需要改進(jìn)之處。
冰島在數(shù)年前開展的超臨界地?zé)崃黧w深鉆計(jì)劃，目的在于探索利用地下4千米-5千米深處的高焓超臨界地?zé)崃黧w來(lái)提高地?zé)徙@井能源輸出功率的可能性。計(jì)劃2020年之前完成3個(gè)4千米-5千米深的深部鉆孔。
利用中低溫地?zé)崮艿挠袡C(jī)朗肯循環(huán)（ORC）發(fā)電技術(shù)發(fā)展較快。在擔(dān)任聯(lián)合國(guó)地?zé)釋＜业臄?shù)年時(shí)間里，龐忠和到訪過(guò)的多家ORC地?zé)犭姀S，運(yùn)行平穩(wěn)。
國(guó)際經(jīng)驗(yàn)值得借鑒
土耳其1968年發(fā)展地?zé)岚l(fā)電，我國(guó)開始于1970年，此后，兩國(guó)分別只有20多兆瓦的裝機(jī)容量，維持了30年左右。2010年，土耳其地?zé)岚l(fā)電量達(dá)82兆瓦，是中國(guó)的3.4倍；2015年是中國(guó)的14.7倍；2017年達(dá)1005兆瓦，是中國(guó)的34.6倍。
土耳其為何發(fā)展如此迅速？鄭克棪認(rèn)為，一是議會(huì)認(rèn)可，土耳其要發(fā)展地?zé)?；二是《地?zé)岱ā冯S之頒布為開發(fā)商鋪平了道路。
技術(shù)發(fā)展離不開專業(yè)人才的培養(yǎng)。“冰島政府承擔(dān)的聯(lián)合國(guó)大學(xué)地?zé)崤嘤?xùn)部運(yùn)行至今已經(jīng)整整40年。”應(yīng)邀參加該校近期校慶活動(dòng)的龐忠和介紹，“即使在2008年受到金融風(fēng)暴的襲擊也從未中斷。”
長(zhǎng)期的努力帶來(lái)了回報(bào)，冰島地?zé)峒夹g(shù)被很多國(guó)家所認(rèn)可。在非洲的肯尼亞等地，地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目的主力是冰島人；在我國(guó)，地?zé)峁┡袠I(yè)國(guó)外企業(yè)只有冰島企業(yè)介入?！氨鶏u的地?zé)崤嘤?xùn)不僅為冰島企業(yè)開拓了市場(chǎng)，還為冰島在世界上塑造了良好的形象，最近幾年冰島旅游業(yè)獲得快速發(fā)展，也與其知名度的不斷提高相關(guān)?！饼嬛液吞寡浴?o:p>
中國(guó)與冰島的地?zé)嵩辞闆r并不相同，冰島的經(jīng)驗(yàn)難以完全復(fù)制，但仍有很多值得我們學(xué)習(xí)的技術(shù)和理念：冰島的常規(guī)地?zé)豳Y源豐富，但仍花大力氣研發(fā)前沿技術(shù)，其深鉆計(jì)劃已于去年獲得470攝氏度的流體，在高效率發(fā)電研究方面邁出重要一步。“技術(shù)之外，冰島的創(chuàng)新精神與著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)的意識(shí)同樣值得借鑒?！饼嬛液驼f(shuō)。
找準(zhǔn)自身發(fā)展優(yōu)勢(shì)
我國(guó)地?zé)豳Y源開發(fā)利用起源于上世紀(jì)70年代，但由于路徑不明確，照搬國(guó)外做法主攻發(fā)電而走了彎路。當(dāng)下，積極借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，找準(zhǔn)自己的發(fā)展優(yōu)勢(shì)才能真正從地?zé)豳Y源中獲益。
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)地源熱泵產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟名譽(yù)理事長(zhǎng)汪集旸就曾撰文指出，目前我國(guó)地?zé)豳Y源的開發(fā)利用方向應(yīng)該是熱電并舉，以熱為主，深淺結(jié)合，由淺及深；東西兼顧，西電東熱；干濕有度，先濕后干；“一帶一路”，地?zé)嵯刃小?o:p>
我國(guó)地?zé)豳Y源的稟賦是中低溫多、高溫少，所以要以直接利用“熱”為主。2015年，在近50個(gè)利用地源熱泵的國(guó)家中，中國(guó)的年利用熱能已占世界的30.86%，在所有國(guó)家中排名第一。究其原因，鄭克棪指出，國(guó)家有節(jié)能減排的任務(wù)需要；國(guó)家和地方都給予了優(yōu)惠政策；地源熱泵的技術(shù)成熟；中國(guó)地源熱泵已經(jīng)形成強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)隊(duì)伍。
2017年，一批國(guó)家重大建設(shè)項(xiàng)目采用地?zé)帷皟赡堋睘榻ㄖ┡⒅评?，無(wú)疑是對(duì)地?zé)崮荛_發(fā)利用技術(shù)的肯定。北京城市副中心核心辦公區(qū)一期項(xiàng)目，采用地?zé)帷皟赡堋睘?40多萬(wàn)平方米建筑供暖、制冷；在北京新機(jī)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目中，目前已確定有近250萬(wàn)平方米的機(jī)場(chǎng)配套建筑采用淺層地?zé)崮苓M(jìn)行供暖、制冷。
地源熱泵技術(shù)雖然已經(jīng)成熟，但在我國(guó)的發(fā)展空間仍然很大?！敖窈蟮囊c(diǎn)是加強(qiáng)項(xiàng)目監(jiān)管和質(zhì)量保障，不斷提高系統(tǒng)效率、降低成本。”龐忠和同時(shí)指出，對(duì)于地下水源熱泵不應(yīng)該一棍子打死，應(yīng)該發(fā)展完井和回灌技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)環(huán)保監(jiān)管和執(zhí)法力度。
2017年發(fā)布的《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》中制定了更高的發(fā)展目標(biāo)，新增淺層地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e11億平方米；新增水熱型地?zé)峁┡娣e4億平方米；新增地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量500兆瓦。
“我們國(guó)家從來(lái)沒(méi)有像現(xiàn)在這樣重視開發(fā)利用地?zé)崮??！饼嬛液驼J(rèn)為，為了實(shí)現(xiàn)“十三五”目標(biāo)，當(dāng)前緊迫的事情主要是：去除地?zé)崂玫牡V權(quán)壁壘；保障地?zé)岚l(fā)電上網(wǎng)并享受優(yōu)惠扶持電價(jià)；對(duì)煤改地?zé)峁┡o予必要補(bǔ)貼。
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