汪集旸院士:節能減排地熱能潛力巨大
“在新能源大家族里,與太陽能、風能、生物質能相比,地熱資源是最現實的且最具競爭力的能源之一。” 9月2日,中國科學院院士汪集旸作客中國科協網,對能源與環境危機下的地熱能開發進行解讀。
“地熱能資源開發利用的潛力很大,”汪集旸說,據估算,全球地熱可采資源量相當大,已超過全球一次能源的年消耗量。如果地熱發電取代天然氣和煤,那么全球一年的二氧化碳排放量將會得到極大的控制。 他表示,與太陽能、風能、生物質能相比,地熱資源地熱能資源擁有獨特優勢,地熱能資源到處都有,使用成本相對來說較低。同時,地熱能資源的能源利用系數比較高,一旦用地熱來發電,一天24小時基本都可以發,可以避免風能利用中產生的“垃圾電”等問題。對于我國來說,地熱能開發極具潛力。我國是一個以中低溫地熱資源為主的國家,地熱能源蘊藏豐富,僅中東部沉積盆地中就探明地下熱水資源491.7億立方米,它們蘊涵的能量相當于18.54億噸標準煤。據了解,地熱能開發利用主要用于地熱發電和非電直接利用兩方面。目前,我國非電直接利用已居世界首位,與非電直接利用相比,地熱發電在我國規模較小,那么這是否意味著我國地熱能的發展有所局限?對此,汪集旸表示,“地熱資源從高溫發電方面來講,當然是溫度越高越好,但是中低溫地熱資源的潛力也很大,主要用在供暖、制冷和生活用熱水等非電直接利用方面。” 我國非電直接利用已居世界首位,非電直接利用目前已經實現了“三聯供”,主要用于建筑物冬天供暖,夏天制冷,一年四季可供生活熱水等方面。過去,我國城市供暖基本使用燃煤、天然氣,二氧化碳的排放量很大。為了能夠節能減排、減少二氧化碳的排放,減少大氣污染,北京、天津、沈陽等城市開始使用地熱能。據汪集旸介紹,北京2000~2005年間,熱泵供暖面積已達400萬平方米。2008年北京奧運會很多奧運場館也選用了“三聯供”熱泵技術。
目前,國際上利用中低溫地熱資源的技術發展很迅猛,尤其是瑞士、瑞典、挪威、丹麥等北歐國家。汪集旸表示,這些國家從傳統上來講是一個沒有地熱資源的國家,因為地質結構不具備,沒有火山,地質很穩定,也沒有高溫的地熱資源,主要是以中低溫為主,可能有的地方比我國的地熱溫度還低。但是利用熱泵技術用了以后,10度、20度的熱水都可以來作為地熱資源利用。
因此,“我覺得我們還是要立足于中低溫的地熱資源,還是要盡量把中低溫地熱資源利用起來,用在供暖上,作為綠色能源等等。因為我們的建筑能耗是我們國家能耗里的將近三分之一,如果把這部分減下來的話,還是貢獻很大的”。汪集旸說。
“在地熱發電技術上,高溫的地熱發電技術我國基本上已掌握。比如羊八井發電技術,這完全是國產的成果。”汪集旸表示,目前,我國的地熱發電技術與國外有一定差距,主要在于兩個方面,一是利用中低溫的地熱資源來發電,地熱資源利用一般來講發電都是用在高溫地熱資源高于150度,但是150度以下中低溫的,像60、70、80、90度的資源同樣可以發電,這方面過去發電的效率比較低,現在國外這方面的技術有突破,技術改進以后,也可以做得很好。另外,深部的干熱巖的發電技術跟國外還有一定的差距,技術難題還需要繼續攻克。據汪集旸介紹,目前,處在試驗階段的增強型地熱系統開發地球深部的熱儲有巨大潛力,一旦成功并廣泛加以應用,則其開發潛力無比巨大。若用地熱發電替代燃煤發電,到2050年將可每年減少二氧化碳排放10億噸,若替代天然氣發電則可每年減少5億噸。
盡管地熱資源無處不在,但地熱資源開發利用必須做好抵制保護措施。汪集旸表示,地熱開發利用強調要對井回灌,把井里的熱水抽出來以后,一定要把熱水回灌到地下去,如果不回灌下去的話,將會造成很多熱污染,對整個地質也會產生影響。
中國科協