地热能利用的春天即将到来
——专访中石化新星公司副总经理国殿斌
地热能是一种储量丰富、分布较广、稳定可靠的可再生能源。地热能开发利用具有低碳、清洁、稳定、安全等优势。我国的地热能以中低温为主,地热供暖得到了快速发展,特别是在打赢蓝天保卫战、落实“双碳”目标的大背景下。中石化新星公司开展地热供暖业务已十几年,在雄县打造了我国首座地热供暖“无烟城”,在陕西武功县打造了西部首座地热供暖“无烟城”,累计建成地热供暖面积已达8000万平方米。笔者就地热供暖的优劣势、发展情况及前景等问题专访了中石化新星公司副总经理国殿斌。
地热供暖优势明显
在供暖方面,您认为地热供暖有哪些优势和劣势?
国殿斌:
与其他清洁供暖方式相比,地热供暖有明显的优势。本土化、可再生化、绿色低碳化以及低成本的运营特点等是地热供暖的最大优势。第一,地热资源是本土能源。在地缘局势紧张情况下,尤其是乌克兰危机升级之后,欧洲的天然气、石油供应出现了重大安全风险。而我国天然气对外依存度达45%,原油的对外依存度已经到了74%左右。地热能作为本土能源优势明显,可靠性非常强。第二,地热具有可持续性,是可再生能源。在合理开采量内取之不尽、用之不竭,不像传统的化石能源,如煤炭资源储量有限,而且需要运输。第三是绿色低碳,地热没有碳排放。第四是它的经济性。在当前的经济条件下,相比天然气、生物质,甚至煤炭,优质地热资源区开发利用在经济性方面具有明显的优势。第五是灵活性。地热可以给10万平方米供暖,也可以给1000万平方米供暖,因为地热的能源站就近布局,就近打井、就近供暖,这样其经济性灵活性就凸显出来。利用地热可以实现向大城市供暖,也可以向小城市、乡镇、社区供暖。
当然,地热供暖也有一些困难。目前地热供暖项目办理的流程规范还没有形成,项目审批办理存在一些困难。地热虽然是一种非常优质的可再生能源,但目前各地及百姓对地热的认知程度、科普程度不高,增加了地热供暖的推广难度。前些年在北方地区蓝天保卫战、治理雾霾的过程中,因为地热供暖没有补贴,面临挤出效应。
中国石化新星公司在“十三五”期间,供暖面积从两三千万平方米增加到八千万平方米,实现了大幅度增长,并实现了盈利,依靠的就是地热供暖本身优势,实实在在给政府和百姓带来的福利,无烟,减少政府和百姓供暖负担,这就是地热供暖的生命力。
地热供暖产业发展成绩显著
近些年,地热供暖发展有哪些新的进展?技术方面有哪些进步?
国殿斌:
第一,产业规模大幅增长。“十三五”地热供暖面积实现了翻番增长。第二,在产业类型上,从灰岩热储层开发向砂岩拓展,从北方地热供暖到长江流域夏热冬冷地区的冷暖双供拓展,及华南地区的全年以冷为主的供能体系拓展;从地热供暖向地热发电探索;从单纯的民用供暖向工业、农业领域拓展,如工业领域的烘干、预加热,农业领域的种植和养殖等。第三,在技术上,地热资源的勘探技术、钻完井技术、换热技术、发电技术、梯级利用技术等全流程、全过程都取得了进步。目前我国的地热勘探开发利用技术紧跟世界潮流,局部技术引领世界,如我国的地热供暖技术全球领先。第四,在应用方式、开发利用方式方面有新的进展。目前,我们的项目开发有中外合作,有国内不同企业之间的合作,有产业技术合作,出现了多种形式的合作创新、合作开发。
地热能利用的春天即将到来
您怎样看待地热供暖在更大范围的推广?
国殿斌:
正如我之前所讲,地热的应用不仅仅在供暖,地热用能或者说地热利用即将迎来春天。
第一,2021年9月10日,国家发展改革委、国家能源局等八部门出台了《关于促进地热能开发利用的若干意见》,这是我国在地热领域具有里程碑意义的国家层面制度,是一个纲领性文件,吹响了地热能利用的号角。前些年地热能开发大都处于自发状态,文件出台后各省市陆续出台本省的地热能实施意见、规划以及管理办法。目前我们正在或者已经协助山西、北京、贵州、河南、四川等多省市地区完善地方地热能开发指导意见、规划、管理办法等的制定。从国家到地方,政策上已具备了蓄势待发的条件。
第二,目前我们已经具备了规模开发的条件。我们有雄县模式,以及在全国打造的10座以上的无烟城,去年年底我们的地热能利用示范项目已经推广到了9个省、44个城市,京津冀、黄河流域、长江流域等都已经有示范项目,基本上重点地区已经全部覆盖,已经具备了进一步规模开发的条件。
第三,地方政府通过这些年地热利用的探索实践,也逐步认识到地热在能源保供、减碳减霾中经济可持续上的优势。各省都在不断推出符合本省特点的地热供暖模式。四川省规划在川西地区开展地热发电,包括川西高原、青藏高原等高寒地区,利用高温地热资源发电,也可以为牧民保暖,为高原农业大棚保温、在景区开发温泉康养等,用能方式得到拓展。
未来,地热能利用可以做到东南西北中全覆盖,不仅仅是供暖,意义很大。
地热供暖“雄县模式”值得借鉴
雄县是全国首座地热供暖“无烟城”,您刚才也提到这样的“无烟城”在全国已经有10座以上的,在打造地热供暖“无烟城”方面有哪些经验可以分享?
国殿斌:
2009年,中国石化新星公司与雄县人民政府签订地热开发利用战略合作协议,由国企承担城镇居民供暖民生工程,共同推进雄县地热资源开发利用。目前,雄县县城基本实现了地热供暖全覆盖,目前,已累计建成地热清洁供暖面积700万平方米,同时受委托运行1200万平方米,基本实现了雄县、容城、安新三县城区地热集中供暖全覆盖和“无烟城”建设目标。成功打造了“政企合作、市场运作、统一开发、技术先进、环境保护、百姓受益”的“雄县模式”,并被确定为“三新行动计划”(新城镇、新能源、新生活)首个试点县。
2014年2月,国家能源局在雄县召开全国地热能开发利用现场会,推广地热代煤取暖的“雄县模式”,认为技术上成熟、经济上可行。其成功得益于“四个统一”:统一政策,由政府统一制定地热勘探、开发、运行维护、供暖费、配套费收取等方面的优惠政策;统一管理,成立地热管理办公室,对地热能的综合利用进行统一管理;统一规划,编制的地热发展专项规划,纳入城市建设和经济发展总体规划之中;统一开发,授权中国石化新星公司整体开发雄县县城地热资源。
受当地政府部门委托,中国石化新星公司在对雄县地热资源、地面用能需求开展系统评价的基础上,协助政府编制了雄县12.1平方千米地热开发利用专项规划,对雄县地热资源实施整体开发。通过地震+城市高精度非震融合技术,开展地热田资源潜力评价,进一步查明地热资源;利用建模数模一体化技术,对地热田采灌井井网、井距等指标进行量化分析,确保开发方案设计的科学性;通过“间接换热、采灌均衡”工艺,采出地热水进入换热站,与软水进行热交换,换热后的地热尾水通过“一采一灌”“三采两灌”等技术手段回灌到原地层,获取热量的软化水入户供暖。
地热能是雄县本土能源,不受燃料供给波动影响,因此雄县的地热供暖十分稳定。地热井建成后,可以持续提供热能,不需额外采购燃料,因此运行成本较低,企业也没有降低供热标准的必要,建筑室内温度温暖舒适,效果良好。
地热能利用亟需理顺管理、加强监管
对于地热供暖的发展,目前还面临哪些困难,您有哪些意见建议?
国殿斌:
第一,由上至下理顺地热能管理。中国现行法律体系中,“地热”受三个法律管控:《矿产资源法》《中华人民共和国水法》《可再生能源法》,三部法律对各部门、各地方的地热管理的立足点和思路带来影响。具体到地方管理层面,地热开发利用在不同地方接受不同部门主管,也存在多个部门一起管或都不管的现象。建议准确认识地热的可再生能源属性,适时修订以上三部法律。仿照其他可再生能源的管理方式,需进一步明确能源主管部门的权责范围,统一管理,加大地热能源发展推进力度,由上至下理顺各级政府地热能源管理关系。
第二,规范秩序,加强监管。地热企业准入没有统一的门槛设定,能力和实力参差不齐,一部分地热能开发企业由于技术能力或节省成本等原因,不能或不愿回灌地热水,一度造成地热水位下降,影响了社会各界和部分地方政府对于地热能开发的态度。目前,各级管理部门对地热发展的事前管理程序比较完善,资源评价和论证比较充足,但是在手续批复后的事中、事后监管仍需加强。建议:一方面,国家仿照石油、煤炭等能源、资源的准入管理方式,设立地热能源勘探开发利用准入条件,实现规范开发、可持续开发的目标。另一方面,地方能源主管部门(或委托第三方)建立地下热水开发监测平台,加快完善地热回灌标准体系,依据标准开展取水量、回灌量、水位、水温、矿化度监测,引入采用“取热不耗水”技术以及有资金实力、环保意识的大型企业,科学开发地热能源,保障民生供暖平稳运行。
第三,对于地热资源条件相对较差地区给予政策支持。在地热资源条件好的地区,地热开发利用可以不用政府补贴。但在资源条件相对差些的地区,其开发利用成本将大幅上升,为保证地热供暖的正常运营,需要政府给予一定的政策扶持,如给予一定的补贴,或在供暖价格上给予一定的补偿。在我国一些地方地热供暖的价格几十年都未调整过。
第四,免征地热矿产资源税,认证地热企业碳资产。近期开始实施的《资源税法》规定地热征税标准1~30元/立方米,意在规范地热等资源的管理,但客观上束缚了地热发展。以河北雄县为例,资源税标准为2元/立方米,将导致供暖成本增加5元/平方米。较高的地热征税标准,将给企业带来较大负担,与地热支持政策效果互相抵消,难以形成合力。建议全国普遍免除征收“取热不耗水”技术地热项目的矿产资源税,助推地热能源发展轻装前行。同时地热供暖投资利润薄,回收周期长,又是民生工程,地热开发利用具有减碳效果,建议认证地热企业碳资产,对企业的碳资产进行评估并允许交易。
第五,加大地热能的科普宣传力度。让政府和百姓都能去了解它、理解它,营造良好的地热能开发利用社会氛围。特别是在国家供能形势严峻、能源安全面临风险的情况下,地热能作为一种绿色可持续的本土能源,又具有良好的经济效益,应该得到重视。