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今年年發改委印發的《地熱能開發利用“十三五”規劃》通知,旨在促進地熱能產業持續健康發展,推動建設清潔、低碳、安全、高效的現代能源體系。
通知指出,根據該規劃,在“十三五”時期,我國將新增地熱能供暖(制冷)面積 11億平方米,其中:新增淺層地熱能供暖(制冷)面積 7 億平方米;新增水熱型地熱供暖面積 4 億平方米。新增地熱發電裝機容量 500MW。到 2020 年,地熱供暖(制冷)面積累計達到 16 億平方米,地熱發電裝機容量約 530MW.2020 年地熱能年利用量 7000 萬噸標準煤,地熱能供暖年利用量4000 萬噸標準煤。京津冀地區地熱能年利用量達到約 2000萬噸標準煤。
同時,在“十三五”時期,形成較為完善的地熱能開發利用管理體系和政策體系,掌握地熱產業關鍵核心技術,形成比較完備的地熱能開發利用設備制造、工程建設的標準體系和監測體系。開展干熱巖開發試驗工作,建設干熱巖示范項目。通過示范項目的建設,突破干熱巖資源潛力評價與鉆探靶區優選、干熱巖開發鉆井工程關鍵技術以及干熱巖儲層高效取熱等關鍵技術,突破干熱巖開發與利用的技術瓶頸。
我國地熱資源豐富,可開采利用的空間較大。在國家政策的支持下,地熱能市場潛力巨大。隨著技術水平的提高和市場需求的持續放量,行業發展前景十分明朗。但目前行業仍存在著發展阻礙,資源勘察水平、技術水平、人才隊伍均有待進一步加強建設。
在全球經濟的迅猛發展的背景下,能源消耗日益緊張,環境問題逐漸凸顯,清潔能源的開發利用成為各國共同探索的方向。隨著科學技術的進步,人們對地熱資源的認識不斷提高。地熱作為綠色低碳、可循環利用的可再生能源,逐漸受到全球的重視。
我國地熱資源較豐富,近年來地熱能的開發利用也逐漸走熱。我國地熱資源以中低溫為主,幾乎遍布全國各地,地熱資源潛力巨大。據前瞻產業研究院統計,全國每年可開發利用的地熱資源總量為68.45億m3,可產生的熱量約為3284.8萬噸標準煤的發熱量,地熱能開發利用前景廣闊。
2017年1月,我國發布的《地熱能開發利用“十三五”規劃》提出,2020年我國地熱能利用量達到7000萬噸標煤,并將加大建設淺層地熱能供暖和水熱型地熱供暖的力度,這無疑給地熱和地源熱泵市場注入了一針強心劑,地熱資源迎來了開發利用的熱潮。中國科學院地質與地球物理研究所研究員汪集暘院士曾指出,若以我國現有建筑面積的5%和新增建筑面積的40%采用地源熱泵供熱,可獲得潛在市場規模1萬億元。以此類推,到2030年,政府在地熱領域的投資至少要達到30億元。
地熱能以其清潔度高、穩定性強、接近零排放的能源優勢,備或市場的青睞,也極其吻合未來能源需求的發展趨勢。而在我國地熱資源開發利用之勢正在形成的同時,行業也面臨著重重挑戰。
地下的熱來源、熱交換、熱恢復是一個復雜的過程,目前對于地下資源的研究仍不透徹、不全面,實際開發利用難度大。首先,就勘探環節而言,我國地熱勘察程度仍然較低,地熱資源勘查評價、鉆井技術和設備等方面仍有待提升。行業需要培養、引進更多的技術人才,制定科學合理的技術路線、勘查方案。
其次,地熱資源的開發利用投資費用高而回報周期長。項目工程規模較龐大,而企業資金方面的支持能力有限。對于地熱能的開發利用,政府應加強扶持力度,投入更多的資金保障。
與此同時,地熱能行業技術門檻較高。行業應加強干熱型、物探技術的應用、提高高溫利用技術水平、將強冰源熱泵等新技術的研發、提高淺層地溫能采用效率。創新是驅動地熱產業持續發展的根本動力。只有不斷提升技術水平,地熱能企業才能散發出持續的生命力。
在國家的發展戰略和產業大環境的影響下,我國地熱能行業發展的潛力仍然巨大。行業需加強地熱能的快速商業化。拓展地熱能在供熱、發電等領域的全面應用,帶動地熱開發技術服務及核心裝備的增長,掙脫單一的傳統商業模式,促進地熱資源的綜合開發利用。證券時報根據地熱能開發利用十三五規劃預測,地熱能開發利用將帶動約2600億元投資。地熱能行業正在勾勒出一幅宏偉的發展藍圖,為我國的社會、經濟、環境帶來綜合發展效益。
圖為多吉在羊八井(陸琦攝)
凡是坐過動車、高鐵的,想必都喝過5100西藏冰川礦泉水。近日,記者在西藏地勘局見到了它的發現者——西藏土生土長的著名地質學家、中國工程院首位藏族院士多吉。
從事地質工作近40年來,從藏北無人區到藏南高山峽谷,多吉的足跡遍布西藏的山山水水;從主持羊八井地熱田高溫深井的設計勘探到發現全球規模最大的新型銫硅華礦床,多吉對西藏的地質礦產如數家珍。
在多吉看來,西藏是自己的故鄉,能在故鄉為國家勘探儲備資源,是這一生都倍感欣慰與榮幸的事業。
心系西藏
多吉出生于加查,西藏山南市的一個偏僻小縣。他常說:“湛藍的天空、新鮮的空氣、廣袤的天地孕育了我。”
20歲那年,他成為加查縣電影隊放映員。對于當時的年輕人來說,電影放映員是讓人羨慕的工作,但是多吉很向往外邊的世界,希望能到西藏之外的地方去看看,去讀書,去上大學。
幸運的是,機會終于不期而至。1974年,為了促進少數民族地區的經濟建設和社會發展,在國家政策的支持下,多吉和20多名藏族同胞一起被推薦到成都地質學院(現為成都理工大學)讀書。
1978年以優異成績畢業后,多吉被分配到被國務院命名為“一不怕苦、二不怕死的高原英雄鉆井隊”所在的西藏地熱地質大隊,從事地熱地質勘查工作。
“早上背著饅頭上山,下午背著石頭回帳篷”,這是西藏地質工作者的真實寫照。而在多吉的眼中,早上帶著希望出門,晚上帶著收獲回來,這是其他行業沒法體會的愉悅。
無人區一個人的孤寂,雪原上得了雪盲的痛苦,從山上滾落下來的傷痛,山體塌方的驚恐……數不清的困境與危險,在他看來,卻是“無限風光在險峰”。
吃苦耐勞又善于鉆研的多吉,成為單位重點培養對象,先后被送往意大利比薩國際地熱學院和美國加州大學勞倫斯國家實驗室學習地熱專業。
在美國學習期間,導師發現了這位藏族青年的鉆研精神和嚴謹的科學態度,勸他留美工作。就在學成登機歸國的前幾分鐘,美國專家還一再挽留。面對盛情,多吉毅然謝絕:“我成長在西藏,我的感情在西藏,我只能夠在西藏發揮作用。”
情注地勘
多吉的科研生涯從羊八井起步。
“以前都是土路,坑坑洼洼的,從拉薩走到羊八井得走半天。”這條拉薩通往羊八井的路,多吉走了將近40年。
羊八井地熱田是我國最大的地熱田,從1974年起被開發利用進行發電,但直到上世紀80年代末,還都局限于淺層地熱資源,對羊八井熱田深部是否有可供開采的資源,國內外很多專家都持否定態度。
上世紀90年代初,多吉認真研究了這個地區跨度達20年的地熱地質資料,果斷地提出了羊八井不僅有可供開采的淺層地熱資源,而且有可供開采的深層資源。
意見被采納后,多吉擔任了羊八井地熱田深部ZK4001高溫深井的設計、勘探的技術負責。歷經兩年時間的艱苦開掘,不知度過了多少個不眠之夜,這口井最終開采成功,成為我國目前溫度最高、流量最大的可采地熱井,從此結束了我國沒有單井產量萬千瓦級地熱井的歷史。
對于羊八井的成功,多吉更看重的是科學理論的突破——非火山活動區不產生高溫地熱的認識被打破,首次創立了大陸非火山巖型高溫電熱系統模型和成因理論。
“科學僅僅是形而上的理論推理是不夠的,它還需要實踐,實踐方出真知。”每次回到這里看到這口井,多吉都感到非常欣慰。
如今,他又有了新的目標。“現在羊八井所用的資源還只是‘老鼠尾巴’,深部的資源品位更好。”多吉正在極力推動深部高品質地熱資源開發,“有資源條件,有基礎設施,還有很好的技術積累,羊八井最適合打造成增強型地熱開發利用示范基地。”
胸懷祖國
因為突出重大貢獻,多吉于2001年當選中國工程院院士,成為西藏第一位工程院院士。同時,我國地質科學最高榮譽——李四光地質科學獎、全國五一勞動獎章、全國杰出專業技術人才等數不清的榮譽加冕其身。
不過,多吉不希望自己有特殊的稱呼和待遇。“每個人都在自己的崗位上做出積極的貢獻,我只是其中很普通的一員。我的所有成就,都得益于黨的培養、國家的栽培、前輩們的教導以及同事們的協作。”
秉持著這一信念,多吉將近40年的歲月年華獻給了青藏高原,為我國地質理論創新和地質找礦突破作出了重大貢獻。
當選中國工程院院士后,他還先后擔任過西藏自治區地質礦產勘查開發局總工程師、自治區科協副主席、自治區人大常委會副主任兼自治區國土資源廳總工程師等職務。不斷變換的身份,也讓多吉把對地質勘探、西藏土地的思考融入國家背景中。
2013年-2015年,他牽頭組織中國工程院重大咨詢項目《我國地熱資源開發利用戰略研究》,提出到2020、2030、2050年我國地熱開發的技術路線圖和發展目標規劃。報告得到了中央領導的高度重視,“十三五”期間國家第一次把地熱能的開發利用寫進全國的總規劃。
今年8月,習近平總書記致信祝賀第二次青藏高原綜合科學考察研究啟動,提出“青藏高原是我國重要的生態安全屏障、戰略資源儲備基地”,這讓地熱資源項目負責人多吉為之一振。
“西藏是公認的礦產資源大省,銅、鉻、鹽湖鋰、高溫地熱等在全國占有重要地位,油氣、三稀礦產有巨大的找礦潛力。西藏應發揮好自己的獨特優勢。”多吉的眼神堅定而清澈。
西南大學地理科學學院袁道先院士團隊楊平恒副教授在國際知名刊物《水文學雜志》上發表了題為“基于水文地質和地質測溫的重慶主城區碳酸鹽巖深部熱水研究”,科學揭示重慶“溫泉之都”的成因,這也是目前首篇公開發表有關重慶市地熱水資源的英文論文。
重慶地熱水資源豐富,素有“中國溫泉之都”之稱。據現有數據統計,重慶含有地熱水的土地面積約一萬平方公里,為非火山加熱作用形成,每年可釋放3323億大卡的熱量,相當于4.75萬噸標準煤,在節能減排、保健養生和旅游等產業中發揮著重要作用。
“存在充足的地熱水補給與合適的水文地質條件是重慶成為‘溫泉之都’的重要原因。”楊平恒對中新網記者說,充足的地熱水源補給在地下形成循環保障了重慶的地熱水來源。
楊平恒的研究成果基于重慶主城區36口碳酸鹽巖地熱井水的物理化學數據,系統分析了地熱水中主要化學成分的來源,估算了深部地熱水的初始溫度、循環深度及其補給高程,刻畫了地熱水的水循環概念模型。
楊平恒對中新網記者表示,地熱水中含高濃度的硫酸根離子和鈣離子是重慶地熱水的一大特點,作為非火山加熱形成的地熱水,其含量接近于日本火山溫泉水的含量值。
楊平恒介紹說,研究發現重慶地熱水資源的初始溫度為64.8℃-93.4℃,平均溫度為82℃,循環深度為1579米-2150米。
研究認為,華鎣山、銅鑼山地區與重慶主城區之間地下水位存在高程差,在重力作用驅動下,形成地下熱水流系統。學界認為,該成果可以促進人們進一步了解重慶地熱水(含溫泉)的形成、水質等方面信息,也為重慶地熱水資源的合理開發和利用提供了科學依據。
楊平恒說,接下來將在該研究的基礎上進行精細化研究,重點研究重慶主城區各個溫泉水水溫、水質和流量的動態變化,并分析其原因。
中投顧問在《2016-2020年中國溫泉旅游產業深度調研及投資前景預測報告》中提到,中國溫泉旅游行業將呈現以下發展趨勢:
一、溫泉游憩方式創新化
從整個世界溫泉旅游發展現狀來看,溫泉旅游地更是一個度假勝地。隨著歐洲水療法的發展,實驗證明,傳統的簡單的溫泉洗浴和飲用已經不能達到治療理想效果,從而直接影響溫泉旅游地減少,并促使溫泉旅游地的功能有了一定轉變。許多娛樂設施或者服務設施急劇增加,溫泉旅游地的保健功能有了一定的延伸。在西歐,溫泉地設有賽馬場、體育運動場、劇院、大型音樂廳等。而日本的溫泉周圍建設有美術館、動植物館、博物館、滑雪場等。而且,國內溫泉的游樂方式也日趨多樣化,由海洋主題、大型水上表演、溫泉會所、溫泉別墅、溫泉房、屋頂溫泉等私密性溫泉設置。
二、溫泉經營多樣化
從北方到南方,溫泉與滑雪的結合,溫泉與漂流的結合,溫泉與拓展的結合,也都能非常好的做到經營上的互補性。在經營中,各大型溫泉度假村都很注重擴展溫泉經營中的內容,而不僅僅局限于溫泉泡湯上。
三、溫泉商業模式休閑化
很多溫泉都已經不再是一個單一的溫泉,而是一個復合型的休閑項目,溫泉是其中的亮點和賣點,但實際上往往伴隨著度假酒店群、休閑地產、滑雪場、高爾夫、水游樂等產品,如溫都水城、柏聯SPA,地產都成為其中盈利結構的重要支撐和拓展。
四、溫泉泡浴形式多樣化
泡溫泉的方式越來越多樣化、綜合化、藝術化,形成了溫泉的幾百種泡浴模式,包括以水休閑與水游樂相結合、與文化形態結合的模式,包括各種各樣的養生、溫泉泡浴的露天風呂、魚療相結合的方式;與泥療、鹽療,醫藥、美容、康療、水上運動、水上娛樂相結合等。全世界洗溫泉的方式非常多,很多以自然條件形成的與觀賞游樂相結合,也有與人工的方式相結合,如奧地利的音樂溫泉,整個溫泉和音樂的身心療養相結合,文化創造和自然環境結合都使溫泉泡浴形式更加廣泛。
五、溫泉企業品牌化
未來的企業競爭是品牌的競爭,隨著溫泉開發的深入,有些地區的溫泉陷入同質競爭階段,如何建設溫泉企業自身文化,如何使企業在競爭中立于不敗之地,企業品牌的樹立將是企業長遠發展的生存之道。
六、溫泉發展可持續化
可持續發展包括溫泉資源的合理開發與溫泉資源保護問題。因此,溫泉的水處理非常關鍵,要做得特別到位,尤其是泡浴水的降(升)溫與消毒利用,以及污水廢水的處理與有效利用及回灌問題,這是溫泉可持續發展,避免泉水枯竭的重要手段。
七、溫泉行業發展更加規范化
中國溫泉的創新發展需要盡快形成國家級的法律法規與行業規范,制定出溫泉開發的準入門檻與溫泉水的科學利用問題,才能夠保障溫泉行業實現良性化發展,減少或杜絕假溫泉的出現,這是溫泉創新的前提。值得慶幸的是,目前國家有關部門已經在大力推動這項工作,在溫都水城召開了專門的研討會,相信不久的將來溫泉的相關行業規范就會出臺。