■ 李欣谷雪曦
國家地熱能源開發利用研究及應用技術推廣中心中國石化集團新星石油有限責任公司
土耳其地熱發電快速發展解析及對我國的啟示
■ 李欣*谷雪曦
國家地熱能源開發利用研究及應用技術推廣中心中國石化集團新星石油有限責任公司
在介紹土耳其的地熱資源概況和地熱發電現狀的基礎上,分析了其快速發展的原因,同時將土耳其與中國的地熱發電相比較,并對我國地熱發電的發展提出建議。
地熱發電;政策扶持;土耳其
土耳其地熱發電近年發展迅速,隨著政府制定鼓勵可再生能源發電的相關法案和管理條例的出臺,加之融資支持和土耳其礦業研究和勘探總局(MTA)勘探活動的大量投入,使得地熱發電在土耳其具有良好的發展環境。本文在介紹土耳其的地熱資源概況和地熱發電現狀的基礎上,分析其快速發展的原因,同時,將土耳其與中國的地熱發電進行比較。
土耳其位于阿爾卑斯-喜馬拉雅山火山帶,地熱資源豐富。據2010年國際地熱能協會土耳其國家地熱報告顯示,2000年Serpen根據熱流值測算的土耳其3 km以內的地熱資源潛力約為2.85×1023J,全國已探明的熱點超過270處,擁有超過227塊具有經濟規模的地熱田和2000處溫度在20~287 ℃之間的溫泉和礦泉水資源,主要富集于安納托利亞北部斷層區和中東部火山區附近的大型地塹帶(見圖1)。據2015世界地熱大會數據顯示,土耳其地熱發電(水熱型,0~3 km)潛力約為4500 MWe,其中經濟發電(水熱型,0~3 km)潛力為

圖1 土耳其主要地熱田分布
土耳其地熱發電近年發展迅速,在2010~2015年期間,土耳其地熱發電裝機容量新增306MWe,增量位于世界第3,增長率為336%,位于世界第1[1]。截至2014年,土耳其正在運營的地熱發電站有17個,地熱發電總裝機容量達約400 MWe(見表1),主要以中高溫地熱發電為主,目前還在高速增長,預計到2020年地熱發電量將達到1077.3 MWe。

表1 土耳其地熱發電概況
土耳其雖然早在1984年就開始利用地熱發電,但也經歷了長期的停滯期,直到2007年地熱發電利用仍然只有15 MWe(Kizildere單級閃蒸電站,見表1),然而近幾年土耳其地熱發電迅速發展增至約400 MWe,這無疑是一個巨大的成功和發展。經分析得出,以下因素起到了重要的推動作用。
3.1政策指引
土耳其政府在支持可再生能源發電方面有著明確的政策指引。由于土耳其電力供需缺口較大,約70%的能源需求依賴于進口,因此,土耳其政府制定了“2023目標”,其中提出“到2023年可再生能源發電占供電總量的比例提升到30%,地熱發電的目標為1500 MWe”的明確的發展目標。為實現該目標,土耳其加大了可再生能源發電力度。
同時,土耳其政府也出臺了鼓勵可再生能源發電的相關政策。2001年3月3日,土耳其政府頒布了《電力市場法》,提出了可再生能源發電許可證費用的相關優惠政策;又在2005年5月10日頒布了《可再生能源發電法案》,針對不同可再生能源分別制定了補貼電價,其中地熱發電為10.5美分/kWh,采用土耳其本國生產設備的補貼最高為0.132美元/kWh,并且政府保證10年內不會對該價格進行調整。隨著《電力市場法案》和《可再生能源發電法案》等鼓勵政策的出臺,使得地熱發電擁有了良好的發展環境和競爭力,私營企業開始不斷進入到地熱發電市場,極大地刺激了地熱發電的發展。
3.2融資支持
土耳其政府及金融機構對可再生能源的發展及發電應用都給予了積極的資金扶持。由表2可知,自2005年以來,土耳其在地熱領域的投資成倍增加,2010~2014年間土耳其用于地熱發電的投資高達20億美元。2015年7月,歐洲復興開發銀行表示,將增加貸款以擴大對土耳其可再生能源發展的支持。自2009年以來,歐洲復興開發銀行土耳其銀行為當地近60個可再生能源項目提供22億歐元貸款,包括土耳其最大的兩個風電場和最大的地熱能發電站。其中,歐洲復興開發銀行通過MidSEFF中型可持續能源貸款框架協議向土耳其42個可再生能源項目提供融資貸款支持,累計裝機容量超過700 MW。這些融資支持為土耳其的可再生能源發展提供了良好的資金保障。

表2 土耳其地熱開發利用投資概況
3.3勘探扶持
地熱資源開發利用過程中,對于地熱資源的勘探是必不可少的前期活動。土耳其第一座商業地熱電站在Kizildere成功裝機15 MW之后,直到2006年都沒有再新建電站,然而在此期間,MTA仍然一直持續著土耳其地熱能潛力的相關研究和勘探,并探明了多處高溫地熱田。自2005年起,土耳其在地熱資源的研究和勘探開發上的投資更是成倍增加,2010~2015年間,土耳其由MTA和私營企業開發的用于地熱發電和直接利用的勘探井、生產井和回灌井總計約320口,總深度達750 km,并于Buyuk Menderes和Gediz地埑帶間發現了新的地熱田。可見,勘探活動的大力投入對更好地發現和探明地熱資源起到了重要的保障作用,也為后期爆發式的地熱資源開發利用做好了鋪墊。
3.4管理法案
土耳其政府在鼓勵地熱資源勘探開發的同時,也頒布了相應的管理法案。2007年1月3日,土耳其政府頒布了《地熱資源與天然礦泉水管理法案》及其實施細則,闡釋了與地熱勘探開發相關的特許權問題、技術職責問題和地熱區域的管理與保護問題所涉及的法律事項及責任,涵蓋了包括勘探、鉆井、生產和利用在內的地熱開發利用的各個方面,對土耳其地熱資源的勘探開發利用進行了規范,為其地熱資源的合理有序開發提供了有利的法律保障。
綜上所述可知,穩定的政策環境和優惠的扶持政策使地熱發電更加具有競爭力,吸引了更多的私營企業進入市場開發地熱,從而推動了土耳其地熱發電迅速地發展起來。
2015世界地熱大會報告顯示,在26個地熱發電國家中,中國地熱發電的裝機容量僅排在18位,而目前僅有4個地熱電站仍在運營,總裝機容量為27.78 MWe,與我國地熱資源大國的地位極不匹配。我國的地熱發電發展與土耳其有著相似的境遇,都是于20世紀70年代初開始地熱發電,隨后也都經歷了長期的蟄伏,因此,土耳其地熱發電快速發展的經驗適合并值得我國去學習和借鑒。現將我國地熱發電狀況與之相比較,分析得出不足和可借鑒之處。
4.1地熱資源對比
我國地熱資源也很豐富,全球5 km以內的地熱資源總量約為4900萬億噸標準煤,中國占近1/6。根據全國31個省/直轄市/自治區地熱資源現狀調查評價的結果顯示,中低溫地熱資源總的地熱資源儲存量為4.01×1022J;我國大陸3.0~10.0 km深處干熱巖資源總計為2.52×1025J;3.5~7.5 km內,150~250 ℃的干熱巖地熱資源量為6.3×1024J;若2%的儲量得到開發,也將獲得12.6×1022J的熱能[3],相當于2014年我國能源消費總量的1006倍。
我國地熱資源總量很大,并以中低溫資源為主。中低溫地熱資源分布較為廣泛,地域較好,單井裝機容量小,主要集中在東南沿海、華北、東北等地區,其發電潛力為1503 MW。而高溫地熱資源主要分布于中國的藏南、滇西、川西和臺灣地區,總發電潛力為8466 MW,其中,西藏、四川、云南的發電潛力達7115.69 MW。
4.2地熱發電技術對比
20世紀70年代,我國成功建立了7個中低溫地熱發電站:廣東豐順縣鄧屋、湖南寧鄉縣灰湯、河北懷來縣后郝窯、山東招遠縣湯東泉、遼寧蓋縣熊岳、廣西象州市熱水村和江西宜春縣溫湯。其中,江西宜春縣溫湯鎮利用67 ℃這一溫度帶動100 kW的發電機發電,是世界上溫度最低的地熱發電[4]。另一方面,高溫地熱的蒸汽發電于20 世紀 70年代中期開始在西藏進行。1977年我國第一臺1 MW高溫地熱發電試驗機組在西藏羊八井建成發電,此后一直到1991年間,又陸續建成了8組3 MW 發電機組,總裝機容量達到24 MW(1 MW試驗機組退役)。2009~2010年,羊八井地熱電站又新增螺桿膨脹動力機2臺,新增裝機容量2 MW。截至 2014年,羊八井電站每年約發電1.47億kWh(見表3)。因此,從技術層面來講,我國在地熱發電方面并不落后,有著堅實的基礎。

表3 中國地熱發電情況
4.3地熱政策對比
土耳其的地熱發電相關政策如前文所述,有著長期穩定且明確的補貼政策,吸引企業不斷進入到地熱發電市場,帶動市場快速發展。在我國,近些年國家層面越來越重視包括地熱在內的可再生能源的發展與應用,不少地方政府也出臺了相關的管理辦法和指導意見,但主要針對熱泵技術和地熱供暖/制冷項目進行了補貼,地熱發電項目一般仍是一事一議。2013年2月,由國家能源局、財政部、國土部、住建部四部門發布的《促進地熱能開發利用的指導意見》中提出,可對地熱發電商業化運行項目給予電價補貼政策[5],但并沒有像風電、光伏發電等出臺專門的補貼政策。而在地熱領域的投資方面,由表4可明顯看出,我國在地熱直接利用上的投資要遠遠超過地熱發電。

表4 土耳其與中國2010~2014年間地熱開發利用投資對比
4.4對于中國地熱發電的啟示
通過剖析我國地熱發電狀況可知,我國地熱發電與土耳其有著相似的背景,都擁有豐富的資源優勢和發展潛力,也擁有一定的技術基礎,但我國在政策方面的扶持還是相對薄弱,因此在未來的開發過程中,應繼續加大政策的扶持力度,給予穩定明確的補貼政策,調動相關企業進入地熱發電產業的積極性,同時加大西藏、云南、四川等高溫地熱資源富集地帶地熱資源的勘探與開發,并積極探索干熱巖開發利用的相關技術。相信隨著相關政策的出臺和落實,我國的地熱發電產業也將逐步發展壯大起來。
[1] Orhan Mertoglu, Sakir Simsek, Nilgun Basarir. Geothermal country update report of Turkey(2010-2015)[A]. Proceedings World Geothermal Congress 2015[C], Melbourne, Australia, 2015.
[2] Niyazi Aksoy. Power generation from geothermal resources in Turkey[J]. Renewable Energy, 2014, 68∶ 595-601.
[3] 藺文靜, 劉志明, 馬峰, 等.我國陸區干熱巖資源潛力估算[J].地球學報, 2012, 9∶ 807-811.
[4] 王穎春.中國地熱發電技術并不落后[N].中國證券報,2012-10-24.
[5] 操秀英.地熱不“熱”亟須政策扶持[N].科技日報, 2013-12-19.
2015-12-21
李欣(1989—)女,碩士研究生,主要從事地熱資源開發利用方面的研究。852723089@qq.com