随着全球化石能源日趋紧张,美国、法国等发达国家开始高度重视地热资源的开发利用。据测算,地球内部的总热能约为全球煤炭储量的1.7亿倍,专家预言,地热能是未来最有可能替代传统能源的新兴能源。美国能源部的研究报告预计,到2050年,从增强地热系统和非传统地热资源,可以提供1亿千瓦的发电容量,约占美国总发电容量的10%。
我国地热潜蕴藏量位居世界第二,仅次于美国。广东地处东南沿海地震带的中段,自东至西分布着多条地震断裂带,地热资源十分丰富,按国土单位面积计算排序,仅次于台湾和云南。因此,广东需要高度重视开发利用地热发电工作,跟踪研究国际国内地热发电发展动向,积极开展地热资源钻井勘探,加快建设地热发电综合利用示范装置,为应对能源资源紧张和全球气候变暖、开发新兴能源和培育潜力产业打下坚实基础。
一、广东发展地热发电优势明显
(一)广东地热资源非常丰富。资料显示,目前广东共发现地热泉点299处,地热资源量达每天57.11万立方米;经勘查评价的地热田17个,总面积1463平方公里,初步探明的地热资源量为每天18.83万立方米。由于广东地震断裂带较多且相对活跃,中低温地热资源蕴藏丰富,可用于发电的高温地热资源(岩体温度超过150℃)潜力巨大,开发成本相对较低(钻井深度较浅)。
(二)广东地热发电基础良好。我国第一座地热发电试验装置——邓屋电站位于广东梅州丰顺县,由中科院建于1970年,装机容量60千瓦(井深800米,井底温度102℃,到达地面温度93℃-94℃),如今仍然运转良好。同时,中科院广州能源所对地热发电技术长期跟踪研究,居于国内领先水平。
(三)广东具有领先发展地热发电的实力。美国能源部研究报告建议,未来15年内,联邦政府将投入3-4亿美元,专项支持地热发电技术研发及示范装置建设。广东2010年GDP达到45473亿元,财政收入11842亿元,地方一般预算收入4516亿元,因此,广东完全有能力加大财政投入力度,率先建设地热发电示范装置,促进地热发电技术研究及相关产业快速发展。
二、广东发展地热发电意义重大
(一)地热发电可以缓解广东能源紧张。广东能源资源十分匮乏,一次能源几乎全部依赖进口和省外调入。2010年,广东全社会用电量达到4060亿千瓦时。如果广东高度重视并大力发展地热发电,到2050年规划建设地热发电1000万千瓦(5万千瓦机组200台,随着钻井技术发展单机容量可超过10万千瓦),每年可以稳定提供约800亿千瓦时电量,约占广东2010年用电量的20%。
(二)地热发电可以减轻广东环境压力。地热发电是清洁能源,生产过程基本实现零排放,水资源或二氧化碳介质封闭循环利用。在地热发电自身实现清洁生产的同时,其产生的电能可以减少燃煤电厂的资源消耗,极大降低二氧化碳等温室气体的排放和水资源的占用。
(三)地热发电可以催生广东新兴产业。广东大力发展地热发电,可以有效提高勘探、钻井和地热发电装备等行业技术水平,带动相关产业快速发展,抢占地热发电领域战略高地,加快广东产业结构转型升级,促进广东经济又好又快发展。按照目前国际地热发电每千瓦投资1746美元计算,到2050年,广东发展地热发电可直接拉动投资174.6亿美元(1145亿人民币,按1美元=6.56人民币计算,下同),带动相关产业超过873亿美元(按1:5估算,共5727亿人民币)。如果将广东地热发电产业向国内其他省份及其他国家和地区的扩张计算在内,到2050年,对广东经济的贡献可能超过10万亿人民币。
三、广东发展地热发电存在的问题
(一)广东深层地热资源缺乏基础数据。目前国内拥有深层地质基础数据的仅限于大庆油田、胜利油田、新疆油田和四川重庆气田等几个地方,广东钻井勘探工作仍局限于温泉资源的开发利用,属于浅层地热资源勘探。深层地热资源基础数据的缺乏严重制约了广东地热发电的规划和开发。
(二)省内没有专业的深井钻探力量。目前国内只有中石油和中海油两大石油公司及为数不多的国家地勘机构拥有深井钻探技术和队伍。而对于地热发电所需要的岩体激活技术,国内仍落后于国际水平(如欧盟支持的法国苏尔苏斯发地热发电项目的储层—地热井连接系统,已激活的岩体容积超过2立方千米,深度达到4-5千米)。
(三)国内没有地热发电的专用机组设备。地热发电在地热流体温度150℃以下需设计二元循环系统,进入汽轮机的气体需采用沸点较低的异丁烷等介质,因此必须对传统以水蒸汽为介质的汽轮机进行重新设计和改造,以提高机组的效率。而国内地热发电仍处于研究试验阶段,需要在地热发电专用机组设备方面进行深入研究和开发。
(四)国内没有相对专业的地热发电设计安装队伍。自90年代西藏羊八井和那曲地热发电试验装置投产以来,我国地热发电一直处于相对停滞状态,由于没有新的地热发电站建设,迄今为止,国内尚没有相对专业的地热发电设计安装队伍。
(五)初期地热发电的成本较高。地热发电在发达国家倍受重视及规模发展起步较晚,产业化程度较低,因此钻井和发电装备都较为昂贵,导致发电成本居高不下。根据美国能源部的研究报告,地热发电的成本在投产初期约为9.99美分/千瓦时,折合人民币为0.66元/千瓦时。
四、广东发展地热发电的相关建议
(一)高度重视发展地热发电工作。地热是广东的优势资源,地热发电是广东的新兴能源,发展地热发电对广东实现科学发展意义重大。建议广东尽快成立高规格的开发利用地热发电及发展相关产业工作领导小组,设立专门机构,组织有关部门和专业研究单位开展前期研究工作,制定地热发电发展规划,推动地热发电及相关产业加快发展。
(二)加大财政支持力度。地热发电在国际上仍处于研究试验阶段,大规模发展尚需一段时间,各国政府均在加大对地热发电的投入。建议广东以开发新兴能源、促进自主创新、培育潜力产业的战略高度,加大财政对地热发电的支持力度,设立规模较大(30-50亿元)的发展资金,专项用于开发利用地热发电及发展相关产业的工作开展。
(三)开展深层地热勘探工作。地质基础数据是制定地热发电发展规划的前提条件。建议国土和地质部门尽快组织开展广东深层地热资源的勘探工作,摸清全省地热资源分布和地质结构状况,为发展地热发电提供科学准确的基础数据。
(四)实施地热发电示范项目。地热发电现阶段还存在技术不成熟、效益不经济、风险不确定等诸多问题,需要加强国际合作,加大技术研发和攻关力度。因此,分步建设地热发电示范装置对于提高技术水平、培养专业队伍以及促进相关产业同步发展具有十分重要的意义。
(五)制定相关鼓励政策。一是要制定优惠上网电价和财政补贴机制,鼓励企业投资地热发电项目;二是对地热发电相关产业实施税收减免和财政贴息,支持科研机构、装备生产企业和配套工程单位加大研发投入,提高地热发电技术整体水平,推动相关产业尽快形成规模,从而逐步降低投资成本,促进地热发电良性发展。
(六)防范地质风险。在大力发展地热发电的同时,必须高度重视防范地质风险。要充分考虑广东处于地震相对活跃带且地质情况复杂的实际情况,科学规划、谨慎评估、严格审批、精心施工,在开发利用地热资源的过程中将地质风险控制到最低程度。
(作者肖志铭系广东省国资委监事会主席)