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實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)不可或缺的能源 我國地?zé)崮芗夹g(shù)正“升溫”
日期:2023-01-09   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_qianjiao 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
我國地?zé)崮苜Y源更是豐富,當(dāng)前336個(gè)主要城市淺層地?zé)崮苣昕砷_采資源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤約為7億噸。

在中國努力奔向碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)中,有這樣一種可再生能源,它不受季節(jié)、晝夜和氣候影響及資源豐富的長處可以為能源轉(zhuǎn)型作出重要貢獻(xiàn),它就是地?zé)崮?。地?zé)崮苁怯傻貧こ槿〉奶烊粺崮埽@種能量來自地球內(nèi)部的熔巖,并以熱力形式存在,是引致火山爆發(fā)及地震的能量。地?zé)崮艽蟛糠质莵碜缘厍蛏钐幍目稍偕詿崮?,它起于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。還有一小部分能量來自太陽,大約占總的地?zé)崮艿?%,表面地?zé)崮艽蟛糠謥碜蕴枴?br />
那么,地?zé)崮芫烤褂心男?yīng)用呢?其實(shí),它的應(yīng)用對(duì)于大眾來說并不陌生,例如溫泉就是常見的地?zé)崮軕?yīng)用,只是目前大規(guī)模、工業(yè)化的地?zé)崮芾孟鄬?duì)較少。事實(shí)上,我國地?zé)崮苄袠I(yè)有著輝煌而悠久歷史,早在兩千五百年前《山海經(jīng)》中便記載了天子山一帶的神奇景觀:“湯谷上有扶桑,十日所浴,在黑齒北。居水中,有大木,九日居下枝,一日居上枝。”書中描述的正是今天的地?zé)崽?。而如今,我國地?zé)崮苜Y源更是豐富,當(dāng)前336個(gè)主要城市淺層地?zé)崮苣昕砷_采資源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤約為7億噸。

盡管有著龐大的規(guī)模,但我國地?zé)崮芗夹g(shù)水平相比歐美國家不占優(yōu)勢(shì),尤其是在地?zé)釋I(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)方面,以及勘探和開發(fā)的重大項(xiàng)目開展中,凸顯技術(shù)力量不足,嚴(yán)重阻礙了發(fā)展進(jìn)程。面對(duì)這些棘手問題,我國地?zé)崮苄袠I(yè)發(fā)展面臨怎樣的前景?今天,請(qǐng)跟隨《中國科技信息》的腳步一起聊聊我國地?zé)崮苄袠I(yè)相關(guān)話題。

我國地?zé)崮苤苯永靡?guī)模多年位居世界第一

地?zé)崮苁且环N綠色低碳、能夠持續(xù)利用的可再生能源,具有儲(chǔ)量大、分布廣、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。通常來講,地?zé)崮苁侵纲x存于地球內(nèi)部巖土體、流體和巖漿體中且能夠被人類開發(fā)和利用的熱能,包括土壤源、地下水源和地表水源三類淺層地?zé)崮?,以及水熱型中深層地?zé)崮芎透蔁釒r地?zé)豳Y源。更加重要的是,我國地?zé)崮苜Y源豐富,具有得天獨(dú)厚的自然優(yōu)勢(shì)。

數(shù)據(jù)顯示,國內(nèi)336個(gè)地級(jí)以上城市淺層地?zé)崮苣昕刹少Y源量折合標(biāo)煤7億噸,4000米以淺水熱型中深層地?zé)豳Y源量折合標(biāo)煤12500億噸,年可采資源量折合標(biāo)煤18.7億噸,3千—10千米內(nèi)干熱巖資源量相當(dāng)于860萬億噸標(biāo)煤。

得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),加上政產(chǎn)學(xué)研”的共同努力,讓我國在地?zé)崮荛_發(fā)利用和效益方面取得顯著成績。在行業(yè)發(fā)展層面,我地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)逐步完成從無到有、從粗放到有序的過渡,技術(shù)開發(fā)與裝備能力逐漸與國際一流水平接軌,終端應(yīng)用體系的建設(shè)方面不斷取得新的突破。

在政策引導(dǎo)和市場需求推動(dòng)下,我國地?zé)崮苜Y源開發(fā)利用得到較快發(fā)展,直接利用規(guī)模多年位居世界第一。另有數(shù)據(jù)顯示,隨著地?zé)崮芟掠问袌雠畈l(fā)展,我國地?zé)崮苄袠I(yè)持續(xù)增長,2014-2021年我國地?zé)崮苄袠I(yè)市場規(guī)模由298.54億元增長739.68至億元,CAGR為13.84%。在“雙碳”背景下,作為可再生能源的地?zé)崮馨l(fā)展將在“十四五"迎來大有可為的戰(zhàn)略機(jī)遇期。

規(guī)?;_發(fā)和技術(shù)的迭代升級(jí)令行業(yè)發(fā)展加速

在了解過地?zé)崮艿母拍詈托袠I(yè)背景以后,不少人對(duì)于地?zé)崮苄袠I(yè)仍舊感到“遙不可及”。那么,我國地?zé)崮苄袠I(yè)究竟有哪些具體的表現(xiàn)形式和場景呢?

其實(shí),地?zé)崮苜Y源的利用可以有多種形式,如發(fā)電、供熱、制冷,甚至制取高于自身溫度的低壓蒸汽,尾水可以進(jìn)行稀有礦物元素提取,并且可以通過梯級(jí)利用實(shí)現(xiàn)多種功能,大幅提高利用率。同時(shí),地?zé)崮懿皇芗竟?jié)、氣候、晝夜變化等外界因素干擾,穩(wěn)定性極強(qiáng)。

在具體應(yīng)用層面,地?zé)崮軕?yīng)用可以分為地?zé)岚l(fā)電和地?zé)嶂苯永脙煞N途徑。其中直接地?zé)釕?yīng)用主要是用于地?zé)峁┡?、地?zé)峁I(yè)、地?zé)徂r(nóng)業(yè)以及地?zé)後t(yī)療等領(lǐng)域。目前我國除地?zé)岚l(fā)電外,直接利用地?zé)崴M(jìn)行建筑供暖、發(fā)展溫室農(nóng)業(yè)和溫泉旅游等利用途徑也得到較快發(fā)展。伴隨著我國技術(shù)開發(fā)與裝備能力的提升,地?zé)崮軕?yīng)用也在不斷優(yōu)化升級(jí)。

以最常見的供暖和制冷為例,單一熱源往往已不能滿足大型建筑物(群)的空調(diào)節(jié)能需求,根據(jù)不同地區(qū)的地質(zhì)條件及氣候環(huán)境,采用復(fù)合熱泵系統(tǒng),即多冷/熱源的建筑物供能方式是能源優(yōu)化利用和結(jié)構(gòu)調(diào)整的具體體現(xiàn)。

總體來看,我國龐大的自然面積使得地?zé)崮芊譃楦邷氐責(zé)豳Y源、中溫地?zé)豳Y源、低溫地?zé)豳Y源,三類地?zé)豳Y源在應(yīng)用領(lǐng)域方面存在差異。在我國的地?zé)豳Y源開發(fā)中,經(jīng)過多年的技術(shù)積累,地?zé)岚l(fā)電效益顯著提升。除地?zé)岚l(fā)電外,直接利用地?zé)崴M(jìn)行建筑供暖、發(fā)展溫室農(nóng)業(yè)和溫泉旅游等利用途徑也得到較快發(fā)展。全國已經(jīng)基本形成以西藏羊八井為代表的地?zé)岚l(fā)電、以天津和西安為代表的地?zé)峁┡?、以東南沿海為代表的療養(yǎng)與旅游和以華北平原為代表的種植和養(yǎng)殖的開發(fā)利用格局。

“地?zé)?”將成為行業(yè)發(fā)展新“風(fēng)口”

在我國地?zé)崮苄袠I(yè)的長期發(fā)展中,積攢了一些成功的經(jīng)驗(yàn),但也存在一些技術(shù)層面的壓力,那么如何結(jié)合我國實(shí)際,對(duì)地?zé)崮芗夹g(shù)實(shí)現(xiàn)突破和創(chuàng)新,則是科學(xué)家和科研人士一直在追求的目標(biāo)。

談到如何加快規(guī)模化開發(fā),實(shí)現(xiàn)我國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,中國科學(xué)院院士汪集暘提出充分發(fā)揮“地?zé)?”的模式,與太陽能、風(fēng)能等可再生能源互補(bǔ)聯(lián)動(dòng)。“地?zé)崮?”通常指地?zé)崤c其他可再生能源互補(bǔ)綜合利用,用于聯(lián)合供熱或者發(fā)電,可實(shí)現(xiàn)較高的能源使用效率。該系統(tǒng)可將各種形式的能量儲(chǔ)存于地下并按需求取出加以利用,是地?zé)衢_發(fā)利用的一種新途徑。

可以說,“地?zé)崮?”將是我國地?zé)崮苄袠I(yè)的下一個(gè)“風(fēng)口”。此前,國家能源局《關(guān)于因地制宜做好可再生能源供暖工作的通知》就曾提出,支持建設(shè)可再生能源與其他供暖方式相結(jié)合的互補(bǔ)供暖體系。在有條件的地區(qū)發(fā)展地表水源、土壤源、地下水源供暖制冷等。鼓勵(lì)利用油田采出水開展地?zé)崮芄┡⒌叵滤Y源與所含礦物質(zhì)資源綜合利用等;河北省也在《關(guān)于促進(jìn)全省地?zé)崮荛_發(fā)利用的實(shí)施意見》中倡導(dǎo)“地?zé)崮?”模式,推廣地?zé)崮芘c太陽能等其他可再生能源形成多能互補(bǔ)的能源供給方式。例如,雄安新區(qū)就通過區(qū)域地?zé)豳Y源儲(chǔ)備和政策優(yōu)勢(shì)的結(jié)合打造了“地?zé)崮?”的“雄安模式”,開辟了地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展的區(qū)域化道路。

對(duì)此,業(yè)內(nèi)專家分析指出,在“雙碳”與構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與清潔取暖均提出了更高的要求,也為包括地?zé)崮芘c多種清潔能源耦合互補(bǔ)、大力發(fā)展“地?zé)崮?”帶來了發(fā)展機(jī)遇。“地?zé)崮?”作為未來新能源和可再生能源的一個(gè)發(fā)展方向,其規(guī)?;帽貙⒃?ldquo;雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)中發(fā)揮越來越大的作用。

原標(biāo)題: 實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)不可或缺的能源 我國地?zé)崮芗夹g(shù)正“升溫”
 
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來源:中國科技信息雜志社
 
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