地大熱能：當(dāng)前,“雙碳”目標(biāo)持續(xù)推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。作為能量密度遠(yuǎn)高于其他可再生能源的地?zé)崮苜Y源,能否再次得到重視和發(fā)展?

作為來(lái)自于地球內(nèi)部巖石圈中的天然熱能,地?zé)崮?/a>不僅儲(chǔ)量豐富,而且是清潔低碳能源。和不同發(fā)電品種橫向?qū)Ρ?地?zé)岚l(fā)電有何特點(diǎn)?

地?zé)岚l(fā)電最大的優(yōu)勢(shì)是低碳和穩(wěn)定。

各種能源的二氧化碳排放差異巨大,不同能源的利用系數(shù)差異明顯。比較各種能源的二氧化碳排放率,煤炭和石油的二氧化碳排放率最高。天然氣的碳排放率只是比煤炭少了一半,屬中等排放。低排放的可再生能源中,生物質(zhì)能和太陽(yáng)能稍高,地?zé)崮?/a>、風(fēng)電和水電最低。

能源的利用系數(shù)是指在一年8760小時(shí)中能被利用多少小時(shí)的百分率。以《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》發(fā)布的數(shù)據(jù)計(jì)算,我國(guó)火電的利用系數(shù)在54%上下。水電和生物質(zhì)能的利用系數(shù)分別為42%和52%,太陽(yáng)能和風(fēng)電的利用系數(shù)僅為14%和21%。地熱能的利用系數(shù)為72%,核電的利用系數(shù)高達(dá)88%。地?zé)?/a>發(fā)電沒(méi)有波動(dòng)性和間歇性,其等效利用系數(shù)達(dá)0.7%～0.9%,建設(shè)同容量機(jī)組能獲得最大的電力產(chǎn)出,穩(wěn)定性甚至可以同火力發(fā)電相媲美。羊易地?zé)岚l(fā)電站是我國(guó)海拔最高的地?zé)犭娬?/a>,每年可穩(wěn)定發(fā)電8732小時(shí),中間只需數(shù)小時(shí)的停電檢修時(shí)間。相比之下,2022年我國(guó)風(fēng)力發(fā)電年均利用小時(shí)數(shù)為2259小時(shí),光伏發(fā)電為1202小時(shí),水力發(fā)電為3500小時(shí)左右。因此,地?zé)?/a>發(fā)電的年均利用小時(shí)數(shù)是水電、風(fēng)電、光伏的2～7倍。

在我國(guó),供熱、溫泉洗浴等地熱能的直接利用已愈發(fā)受到人們的青睞。目前,地?zé)岚l(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀如何?

雖然地?zé)岚l(fā)電優(yōu)勢(shì)明顯,但令人尷尬的是,我國(guó)地?zé)?/a>發(fā)電的建設(shè)規(guī)模落后于世界上很多國(guó)家。我國(guó)地?zé)?/a>發(fā)電起步不算晚。1970年,我國(guó)成為世界上第8個(gè)地?zé)岚l(fā)電國(guó)家,但近30年來(lái)發(fā)展緩慢。截至2022年底,全球地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)量約1.6億千瓦,我國(guó)地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)量?jī)H為5萬(wàn)多千瓦,占全球總裝機(jī)量的0.3%。

20世紀(jì)70年代,我國(guó)建成了7處中低溫地?zé)岚l(fā)電站,其中1971年江西省宜春溫湯67攝氏度地?zé)岚l(fā)電創(chuàng)造了世界最低溫度的地?zé)岚l(fā)電紀(jì)錄。但由于中低溫地?zé)岚l(fā)電效率低、成本高,大部分在運(yùn)行數(shù)年后被放棄。

而高溫地?zé)豳Y源在我國(guó)以西藏蘊(yùn)含量最為豐富。20世紀(jì)70年代建成的西藏羊八井地?zé)犭娬?/a>,發(fā)電量曾占拉薩電網(wǎng)的近一半,冬季可承擔(dān)拉薩60%的用電,是國(guó)家地?zé)崮荛_發(fā)的成功范例。此后,近20年我國(guó)地?zé)岚l(fā)電幾無(wú)進(jìn)展。

接過(guò)羊八井地?zé)?/a>電站發(fā)展“接力棒”的是西藏羊易地?zé)犭娬?/a>。從2009年開始試運(yùn)行,到2018年羊易一期1.6萬(wàn)千瓦地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目完成上網(wǎng)。機(jī)組每年連續(xù)運(yùn)行均在8300小時(shí)以上。在此期間,羊八井電站采用國(guó)產(chǎn)閃蒸機(jī)組年運(yùn)行近7000小時(shí),但因回灌不夠和設(shè)備老化,于2017年退役了900千瓦,并于2020年全部關(guān)停。2017年華能集團(tuán)曾擬改造羊八井地?zé)?/a>電站,但由于未等到上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策而放棄。

目前,我國(guó)地?zé)岚l(fā)電僅剩羊易電站在維持運(yùn)行,另有幾處數(shù)百千瓦的小機(jī)組。羊易地?zé)犭娬?/a>二期1.6萬(wàn)千瓦項(xiàng)目已進(jìn)入可研報(bào)告編制階段,計(jì)劃投資4.8億元,并規(guī)劃在取暖、蔬菜溫室、醫(yī)療和康養(yǎng)等方面展開應(yīng)用。近幾年,中核集團(tuán)進(jìn)入西藏谷露地?zé)崽?/a>進(jìn)行勘查,2023年已成功鉆成5眼地?zé)嵘a(chǎn)井,產(chǎn)能超過(guò)擬開發(fā)的2萬(wàn)千瓦發(fā)電指標(biāo),平均單井產(chǎn)能達(dá)到5600千瓦,高產(chǎn)井成井率達(dá)80%以上,遠(yuǎn)超全球地?zé)犭娬締尉骄a(chǎn)能。目前計(jì)劃進(jìn)入建設(shè)階段,并計(jì)劃于2025年建成一期2萬(wàn)千瓦地?zé)犭娬尽?o:p>

想要充分實(shí)現(xiàn)地?zé)岚l(fā)電的價(jià)值,如何突破產(chǎn)業(yè)發(fā)展卡點(diǎn)?

地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目建設(shè)成本主要集中在前期勘探鉆井環(huán)節(jié)。勘探成功后,若建設(shè)規(guī)模小,將無(wú)法形成規(guī)模效應(yīng),會(huì)推升地?zé)岚l(fā)電開發(fā)成本,從而陷入一種惡性循環(huán)。

不妨從世界地?zé)岚l(fā)電的鼻祖——意大利拉德瑞羅地?zé)犭娬镜某晒?jīng)驗(yàn)來(lái)探尋發(fā)展之道。此前相關(guān)文獻(xiàn)表示,地?zé)犭娬镜?a href="http://m.cityofbrews.com/t/生命周期.html" >生命周期為25～30年。而該電站建成至今已經(jīng)110余年,近10年內(nèi)仍保持穩(wěn)定產(chǎn)出。究其原因,一是設(shè)備更新,至1990年已將38萬(wàn)千瓦老設(shè)備全部退役,逐步替換上了高效率的新設(shè)備,利用同樣的地?zé)豳Y源可以發(fā)出更多的電,59.45萬(wàn)千瓦的裝機(jī)容量已超過(guò)原有裝機(jī)規(guī)模。二是提升地?zé)豳Y源利用效率,既加強(qiáng)了地?zé)嵛菜?/a>回灌,從而緩解了衰減,又向深部和外圍擴(kuò)展鉆成了一批新的地?zé)嵘a(chǎn)井,新鉆井的地?zé)醿?chǔ)層滲透性較差,但增加了氫氟酸洗井工藝以提高產(chǎn)能。

我國(guó)地?zé)犭娬疽獙?shí)現(xiàn)有所盈利,可以像意大利拉德瑞羅項(xiàng)目模式那樣,適時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期發(fā)展以獲得更長(zhǎng)久效益。所以,從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看,地?zé)岚l(fā)電是經(jīng)濟(jì)可行的。

“十一五”期間,風(fēng)電裝機(jī)5年增長(zhǎng)了670倍?！笆濉逼陂g,光伏發(fā)電裝機(jī)5年增長(zhǎng)了100倍?！?a href="http://m.cityofbrews.com/t/十三五.html" >十三五”期間,本來(lái)大有希望的地?zé)崮?/a>,僅完成了計(jì)劃指標(biāo)的3.6%。為何會(huì)造成這么懸殊的落差呢?其中的原因是,風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電都享受到了上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼,地?zé)岚l(fā)電卻沒(méi)有補(bǔ)貼。由此可見,“卡點(diǎn)”在“補(bǔ)費(fèi)退稅”。

當(dāng)前,與地?zé)岚l(fā)電相關(guān)的法規(guī)政策函待進(jìn)一步明確,例如電價(jià)補(bǔ)貼政策傾斜。美國(guó)、歐盟、土耳其、印尼等國(guó)家和地區(qū)均有地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目的早期上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼。此前,我國(guó)風(fēng)電和光伏都享受到了國(guó)家優(yōu)惠政策補(bǔ)貼。“十三五”期間,我國(guó)地?zé)岚l(fā)電沒(méi)有全國(guó)統(tǒng)一的補(bǔ)貼政策。西藏地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)遠(yuǎn)低于內(nèi)地,例如羊易地?zé)岚l(fā)電站,此前的上網(wǎng)電價(jià)只有0.25元/千瓦時(shí)(北京是0.375元/千瓦時(shí))。而且收回的電費(fèi)里要除去運(yùn)行成本消耗和稅費(fèi),未見盈利,基本是賠本經(jīng)營(yíng)。不僅如此,按照2020年新出臺(tái)的資源稅法,將地?zé)崮?/a>列為能源礦產(chǎn),并要求按原礦1%～20%或每立方米1～30元的稅率標(biāo)準(zhǔn)征稅。這項(xiàng)政策使得近一半的回收電費(fèi)要支付地?zé)豳Y源稅和水資源費(fèi)。在目前電價(jià)水平下,地?zé)岚l(fā)電難以吸引市場(chǎng)更多投入,企業(yè)積極性不高。目前,補(bǔ)貼后的羊八井電站含稅上網(wǎng)電價(jià)為0.9元/千瓦時(shí),并且已經(jīng)納入全國(guó)可再生能源電價(jià)附加分?jǐn)傢?xiàng)目,經(jīng)濟(jì)效益較好。但由于我國(guó)地?zé)犭妰r(jià)補(bǔ)貼政策為一站一議,缺乏全國(guó)統(tǒng)一補(bǔ)貼政策,后續(xù)開發(fā)的地?zé)犭娬臼找骖A(yù)期無(wú)法保障。

我國(guó)地?zé)岚l(fā)電的障礙并非不可克服。土耳其和印度尼西亞脫離礦產(chǎn)資源法而制定、實(shí)施地?zé)岱?對(duì)地?zé)峥碧?/a>的風(fēng)險(xiǎn)適當(dāng)補(bǔ)助,對(duì)發(fā)電實(shí)施上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼,后續(xù)投資者蜂擁跟進(jìn),旋即扭轉(zhuǎn)了落后局面,取得大幅增長(zhǎng)。我國(guó)資源稅法目前對(duì)地熱能的收稅,特別是對(duì)百分之百回灌的地?zé)嵊脩舭此渴斩惖囊?guī)定不夠合理。改善這些方面,才是助力我國(guó)地?zé)岚l(fā)電加快發(fā)展的“良方”。