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“中国有望领军下一代地热能技术应用”

财富   2024-12-27 09:12   北京  

国际能源署发布《地热能未来》报告指出，中国将成为下一代地热能技术应用的佼佼者，该技术适用的地热资源潜力位居全球第二。

近日，国际能源署（IEA）发布《地热能未来》报告（以下简称“报告”）指出，随着全球电力需求强劲增长，新技术正在加速释放地热能潜力，推动其成为全天候清洁电力供应的关键组成部分。值得关注的是，中国将成为下一代地热能技术应用的佼佼者，该技术适用的地热资源潜力位居全球第二。

全球地热能应用仍然有限

新技术深度挖掘地热潜力

地热能是一种前景广阔、用途广泛的可再生能源，在发电、供暖和制冷方面拥有巨大潜力。IEA指出，地热发电站可以全天候以最大容量运行，这种灵活运行方式有助于电网稳定，确保随时满足需求，同时还支持太阳能和风能等间歇性可再生能源整合。
不过，截至目前，全球范围内，地热能应用仍然有限。报告指出，传统地热能是局限于特定地点的“小众能源”，目前在全球能源需求占比不到1%，且大部分产能都集中在拥有火山活动或横跨构造断层线的国家，这些国家地热资源丰富且容易获取，包括冰岛、美国、印尼等国。
在此背景下，下一代地热能技术应用亟需加速。传统地热发电厂主要利用地下热水库中的蒸汽来旋转涡轮机，从而驱动发电机发电。报告认为，增强型地热系统技术正在为缺乏传统地热资源的国家带来机遇。
“全球范围内，下一代技术正在为地热能发展开辟新道路，为安全、清洁地满足世界日益增长的电力需求提供更多选择。”IEA署长法提赫·比罗尔表示。
报告预计，包括增强型地热系统技术在内的下一代地热能技术，潜在发电能力可达到全球电力需求的140倍。一方面，新的钻探技术可以在3公里以下深度勘探资源，这为几乎所有国家打开了地热开发的大门。另一方面，如果能够大幅降低下一代地热能技术成本，到2035年，地热能总投资将累计达到1万亿美元，到2050年将累计达到2.5万亿美元，高峰期，地热能投资每年可达1400亿美元，高于目前全球陆上风电投资。
在新技术成本不断降低的预估下，到2050年，地热能可以满足全球电力需求增长的15%，这意味着全球地热能发电能力将达到800多吉瓦，年发电量近6000太瓦时，相当于美国和印度当前发电量总和。

中国成为地热市场领导者

下一代技术潜力领军全球

报告预计，到2050年，地热能发电将占中国、印度、美国和东南亚国家发电量增长的20%左右。在低成本情况下，中国、美国和印度的地热能合计潜力将占全球地热能市场的3/4。
报告指出，中国将成为地热能市场的领导者，拥有全球第二大增强型地热系统技术潜力，技术可开发的地热资源量占全球总量的8%，另有东南亚国家合计占比15%左右，其中印尼和菲律宾位居前列。
地热能根据资源特点可以初步分为浅层地热、水热型地热、干热岩地热和岩浆地热资源，其中储量最大、分布最广的是干热岩型地热资源，但由于干热岩位于地下数千米，且没有天然的传热流体介质，开采难度非常大。
增强型地热系统技术在开发干热岩方面能发挥巨大作用，通过水力压裂等手段在干热岩中建造一个具有渗透性的人造热储，大大增加了岩石渗透率，然后通过至少两口井与地下热储连通，其中一口井向地下热储注水，吸热后从另外一口井流出。
相较单井地热技术，增强型地热系统技术具有采热量大的显著优势。不过，由于大规模造储和钻井工程，需要大量前期投资，且结垢严重、热储短路等技术问题尚未解决。报告称，到2035年，增强型地热系统技术成本有望下降多达 80%，这将推动地热能开发和应用成本与配备碳捕获技术的煤炭或天然气持平甚至更低。据悉，去年底，美国首个增强型地热系统发电厂并网发电，总装机3.5兆瓦，可以为2600户家庭提供电力。美国能源部表示，如果增强型地热系统技术可以成为一种广泛的地热能开发技术，到2050年，地热能可以为美国电网提供90吉瓦稳定且灵活的电力。
据了解，当前，中国地热资源开发利用多以浅层和中深层的水热型地热为主，而3000米以下的深层地热，尤其是干热岩资源的开发尚处于探索阶段。随着对清洁能源需求的增加，深层地热能将成为未来能源领域的重要研究方向，也将成为提升中国深地领域科技创新能力的有力支撑。中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、中国地质科学院水文地质环境地质研究所等单位联合编制的《中国地热资源》指出，中国地热产业快速发展，地热地质调查能力、科技创新能力和国际影响力持续增强，地热资源直接利用规模连续20余年保持世界第一。

地热能政策机制有待完善

降低成本拉动投资就业

报告认为，下一代地热能技术有望改变清洁能源产业的“游戏规则”，预计到2035年，地热能发电成本可能下降80%至每兆瓦时约50美元，这将使其成为与现有水电相当的低成本、可调度、低排放电力来源之一。
如果要实现上述目标，支持和鼓励地热能发展的政策机制亟待完善。根据IEA统计，目前有超过100个国家制定了太阳能和风电发展规划和政策，但只有30个国家制定了地热能产业政策。各国需要将地热能提升至能源议程优先地位，并为创新技术提供有针对性的支持，才能大大降低项目风险、释放新投资。同时，还需进一步简化和加快行政审批流程，建立独立的地热能许可制度。
对投资者而言，清晰稳定的政策机制有助于降低早期开发风险，并提供投资回报的可视性，从而提高地热能项目的成本竞争力。
值得关注的是，如果下一代地热能技术在未来几年迅速发展，地热能行业人才需求也将呈现几何式增长。报告指出，地热能产业目前提供了约14.5万个就业岗位，到2030末，地热能行业就业岗位可能会增加6倍以上，达到100万，存在人才短缺的潜在风险。
当前，许多从事地热能工作的人员都来自石油和天然气行业，高达80%的地热能投资所需技术和知识可以从现有油气项目中借鉴。近年来，在许多发达经济体，传统上与化石燃料行业相关的学位课程的入学人数有所下降，这可能将对地热能开发产生连锁影响。

原标题：国际能源署：中国有望领军下一代地热能技术应用

文丨本报记者 王林


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出品 | 中国能源报（ID：cnenergy）
编辑 | 闫志强
中国能源报
《中国能源报》社有限公司由人民日报主管，专注报道能源行业，深度观察能源现象，为广大能源产业管理者、从业者提供最具价值的产经新闻。
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