在碳達峰碳中和目標下,新建建筑對地熱的需求將快速增加,而規(guī)模化利用也將帶動地熱產業(yè)發(fā)展邁入快車道。
“上世紀70年代我們開始利用地熱,至今已經(jīng)取得了很大成績。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國地熱供暖面積約14億平方米,人均可達1平方米。外國友人聽了,都要豎大拇指。”日前,在“灃西能源·2023第十三屆中國國際地熱高層論壇”上,中國科學院院士、中國地熱產業(yè)工作委名譽理事長汪集暘說。
地熱供暖作為一種綠色低碳的可再生能源利用形式,近年來在助力建筑降碳方面成果顯著,在大氣污染治理、清潔供暖工作中也發(fā)揮了積極作用。在碳達峰碳中和目標下,新建建筑對地熱的需求將快速增加,而規(guī)?;靡矊拥責岙a業(yè)發(fā)展邁入快車道。
建筑降碳重要途徑
據(jù)了解,建筑行業(yè)的碳排放可分為直接排放和間接排放。前者指在建筑行業(yè)發(fā)生的因化石燃料燃燒導致的二氧化碳排放,主要包括建筑內的供暖、炊事、生活熱水、醫(yī)院或酒店蒸汽等因燃料燃燒導致的排放;后者指外界輸入建筑的電力、熱力包含的碳排放。
中信建筑設計研究總院總工程師、中國地熱產業(yè)工作委主任陳焰華認為,從目前的發(fā)展情況來看,我國建筑行業(yè)的總碳排放達峰時間很大程度上取決于直接碳排放。若維持現(xiàn)有建筑節(jié)能政策標準與技術不變,碳達峰時間預計在2038年左右,明顯滯后于全國碳達峰時間。
“建筑領域要在2030年前實現(xiàn)碳達峰,就要提升能效,提高可再生能源利用率。而利用地熱熱泵實現(xiàn)生活熱水的電氣化,并以此替代燃氣熱水鍋爐是建筑領域減排的重要路徑。”陳焰華說。
中國地質調查局公布的數(shù)據(jù)顯示,我國水熱型地熱資源總量相當于1.25萬億噸標煤,干熱巖資源總量相當于856萬億噸標煤,如果能夠開發(fā)萬分之一,就相當于目前我國能源消費總量的16倍。
據(jù)介紹,根據(jù)溫度不同,地熱資源可分為發(fā)電和直接利用兩種。高溫地熱資源主要用于發(fā)電,25攝氏度以下的淺層地熱能可利用地源熱泵供暖。我國淺層和水熱型(中層深)地熱資源以中低溫為主,高溫為輔。上述背景下,利用地源熱泵進行供暖可助力我國建筑領域降碳。
產業(yè)迎來戰(zhàn)略機遇期
黨的二十大報告強調,實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革,要立足我國能源資源稟賦,推進工業(yè)、建筑、交通等領域清潔低碳轉型,加快節(jié)能降碳先進技術研發(fā)和推廣應用,推動形成綠色低碳的生產方式和生活方式。中國科學院院士何雅玲指出,這為地熱技術和產業(yè)高質量發(fā)展提供了根本指引。
建筑綠色低碳轉型被提上日程,地熱開發(fā)利用也得到相關部門高度重視。國家發(fā)改委等八部門聯(lián)合發(fā)布的《關于促進地熱能開發(fā)利用的若干意見》提出,到2025年,各地基本建立起完善規(guī)范的地熱能開發(fā)利用管理流程,全國地熱能開發(fā)利用信息統(tǒng)計和監(jiān)測體系基本完善,地熱能供暖(制冷)面積比2020年增加50%,在資源條件好的地區(qū)建設一批地熱能發(fā)電示范項目,全國地熱能發(fā)電裝機容量比2020年翻一番;到2035年,地熱能供暖(制冷)面積及地熱能發(fā)電裝機容量力爭比2025年翻一番。
政策助推之下,我國地熱產業(yè)正處于大有可為的戰(zhàn)略機遇期。根據(jù)2021年中國建筑能耗研究報告數(shù)據(jù),全國建筑運行階段能耗占建筑全過程能耗總量的50%左右,主要集中在采暖、空調供熱和生活用水等方面。
對此,陜煤地質集團總工程師段中會表示,從建筑運行能耗數(shù)據(jù)來看,未來建筑用能清潔化、高效化和低碳化轉型過程中對地熱開發(fā)利用的需求巨大,利用地熱供暖的環(huán)境效益十分突出。地熱產業(yè)將迎來蓬勃發(fā)展的大好時機。
規(guī)?;l(fā)展是“王道”
截至目前,地熱供暖項目已經(jīng)在天津、陜北、河北、長三角等地區(qū)落地,為我國未來規(guī)?;_發(fā)利用地熱能奠定了堅實基礎。
陜西西咸新區(qū)灃西新城能源發(fā)展有限公司副總工程師強聰望介紹:“陜西省西咸新區(qū)灃西新城采用中深層無干擾供熱技術,即鉆機在地下2000米至3000米鉆孔,通過換熱介質導出地下熱能。相比傳統(tǒng)供暖技術可節(jié)能30%以上,替代標煤32萬噸,減少二氧化碳排放86萬噸。”
據(jù)了解,上述技術已被納入綠色技術推廣目錄和全國工業(yè)領域電力需求側管理第四批參考目錄,鼓勵在全國范圍內推廣應用。隨著地熱技術不斷成熟,未來我國供熱格局也將發(fā)生變化。
不過,值得注意的是,地熱供暖雖具有取熱持續(xù)穩(wěn)定、地溫恢復快、環(huán)境影響低的優(yōu)勢,而相較于傳統(tǒng)取暖方式,地熱初期投資更高。陜西省地熱協(xié)會副會長穆根胥表示,天然氣每平方米建設費用在60元至80元之間,地熱則在每平方米200元至300元之間。“但地熱供暖也有自己的經(jīng)濟優(yōu)勢,后續(xù)運營成本僅為天然氣的1/5至1/6。”
中國科學院地質與地球物理研究所研究員龐忠和認為,要真正促進地熱產業(yè)發(fā)展壯大,必須有規(guī)模、薄利多銷。規(guī)?;l(fā)展才能克服地熱能源密度低的問題。
“隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,旺盛的市場需求和人與自然和諧共生的要求對地熱產業(yè)發(fā)展提出了更高要求。這既是地熱產業(yè)高質量發(fā)展的必由之路,也是地熱行業(yè)踐行國家戰(zhàn)略的歷史擔當。”陳焰華說。