編者按：未來新能源和可再生能源的發(fā)展方向，是大力發(fā)展“地?zé)?”，將地?zé)徇@一地球本土的未來能源和來自太陽系的其他可再生能源，打造多能互補(bǔ)儲/供能系統(tǒng)——“地球充電寶”，真正做到“多能互補(bǔ)、一能多用”，在實(shí)際工作中發(fā)揮更大的作用。
非化石能源增長看地?zé)?/strong>
《能源評論》：地?zé)崾且环N來自地球本土的未來能源，同時(shí)又是一種古老的能源，近期熱起來的原因有哪些？
汪集：這取決于兩方面因素：一是社會需求，二是資源條件。當(dāng)前，我國對地?zé)釕?yīng)用的需求來自于霧霾治理、節(jié)能減排、供暖制冷以及“一帶一路”等多個(gè)方面。
同時(shí)，地?zé)崾切履茉粗凶顬楝F(xiàn)實(shí)并最具競爭力的能源之一。相對于風(fēng)能、太陽能，地?zé)崾俏ㄒ徊皇芴鞖?、季?jié)變化影響的可再生能源，其最大的優(yōu)勢在于其穩(wěn)定性、連續(xù)性和利用率高。因此，在風(fēng)能、太陽能等快速發(fā)展的今天，地?zé)岵荒軆H僅甘心做新能源家族中的小兄弟，應(yīng)該受到更多的關(guān)注和重視。
《能源評論》：從資源情況來看，目前全球以及中國的總量如何？
汪集：從全球來看，據(jù)估算，儲存于地球內(nèi)部的熱量約為全球煤炭儲量的1.7億倍，其中，可利用量相當(dāng)于4948萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，按目前世界年消耗190億噸標(biāo)煤計(jì)算，能滿足人類數(shù)十萬年的需求。
對我國而言，初步估算，0～3千米深度區(qū)間的熱量在5000～50000億噸標(biāo)煤。來自中國地質(zhì)調(diào)查局的調(diào)查顯示，中國大陸336個(gè)主要城市淺層地?zé)崮芸刹少Y源量折合7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可實(shí)現(xiàn)供暖（制冷）建筑面積320億平方米。研究顯示，在回灌情景下，中國大陸水熱型地?zé)崮苣昕刹少Y源量折合18.65億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
《能源評論》：實(shí)際的應(yīng)用規(guī)模是否比較樂觀？
汪集：人類對地?zé)崮艿睦梅绞接腥N：蒸汽發(fā)電、直接利用中低溫流體以及地源熱泵。
地?zé)崮苤苯永梅矫?，?015年利用淺層地?zé)崮艿膰乙堰_(dá)48個(gè)，地源熱泵總裝機(jī)容量約為5萬兆瓦，占直接利用總量約71%，其中，瑞典、德國、法國、瑞士等國家裝機(jī)占?xì)W洲64%；水熱型地?zé)嵫b機(jī)為7556兆瓦，占比10.7%，規(guī)模較大的國家包括中國、土耳其、冰島、法國、德國等。
目前我國對地?zé)岱请娭苯娱_發(fā)利用已居世界首位。截止到2015年，全國淺層地?zé)崮芄┡?制冷面積達(dá)到3.92億平方米，水熱型地?zé)崮芄┡娣e達(dá)到1.02億平方米，地?zé)崮苣昀昧考s2000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。國家能源局2017年公布的《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》提出，到2020年實(shí)現(xiàn)地?zé)崂昧窟_(dá)到7000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，即實(shí)現(xiàn)將近翻兩番的目標(biāo)。
《能源評論》：這個(gè)目標(biāo)的支撐是國家在清潔供暖方面提出因地制宜的原則，您認(rèn)為對于不同地區(qū)，有何實(shí)際意義？
汪集：推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔取暖是能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、農(nóng)村生活方式革命的重要內(nèi)容。今年清潔供暖工作范圍在過去的京津冀“2+26”通道城市之外，又增加了汾渭平原地區(qū)。實(shí)際上，南方地區(qū)也存在清潔供暖的空間。比如長江流域地區(qū)，涉及14個(gè)省（直轄市），約1.5億城鎮(zhèn)人口，也可以在有條件地區(qū)，如廣東豐順、江蘇南通小洋口等地，利用淺層（<200米）中低溫地?zé)豳Y源，打造“分布式地?zé)峁┡⒅评湎到y(tǒng)”，以解決南方冬季供暖、夏季制冷（空調(diào)）問題。
《能源評論》：從長期來看，地?zé)崮軕?yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)大，對提升非化石能源消費(fèi)占比也會有一定的幫助。
汪集：是這樣的，地?zé)岬囊?guī)?；l(fā)展對我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整也將發(fā)揮突出貢獻(xiàn)。
到2020年，我國非化石能源消費(fèi)占比將提高3個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》，到2020年將實(shí)現(xiàn)替代標(biāo)煤7000萬噸。按照2020年能源消費(fèi)總量48億噸標(biāo)煤測算，屆時(shí)地?zé)嵴急葘⑦_(dá)到1.5%，比目前的0.5%，提高1個(gè)百分點(diǎn)，這意味著在非化石能源“十三五”期間3個(gè)百分點(diǎn)的增幅中，地?zé)釋?ldquo;三分天下有其一”。
干熱巖開發(fā)要慎重
《能源評論》：未來地?zé)岬闹饕獞?yīng)用領(lǐng)域在哪里，應(yīng)堅(jiān)持什么原則？
汪集：我國擁有全球最大的建筑市場（現(xiàn)有建筑面積>500億平方米），若以現(xiàn)有建筑面積的5%，新增建筑面積的40%采用地源熱泵供熱，則供熱面積可達(dá)32.5億平方米，潛在市場規(guī)模1萬億元。
東部大中型含油氣盆地如大慶、松遼、勝利等，資源潛力巨大，且這些油田已到開發(fā)后期，在轉(zhuǎn)型過程中應(yīng)大力開發(fā)地?zé)?，使油田變熱田?br />
目前我國地?zé)豳Y源的開發(fā)利用應(yīng)該堅(jiān)持以下原則：熱電并舉，以熱為主；深淺結(jié)合，由淺及深；東西兼顧，西電東熱；干濕有度，先濕后干；一帶一路，地?zé)嵯刃小?br />
《能源評論》：對于居于技術(shù)前沿的干熱巖地?zé)衢_發(fā)，該如何看待？
汪集：干熱巖指的是地下深處（一般＞3千米），不含水的干熱巖體。其實(shí)干熱巖的開發(fā)利用在國際上是有界定的：溫度必須≥200℃，流量必須≥80公斤/秒=288噸/小時(shí)=6912噸/天。
目前的技術(shù)難點(diǎn)在于，一是深鉆，二是水力壓裂。往往壓開后又閉合，壓開后裂隙間不連通或形成短路，無法將周圍巖體中的熱量充分吸收進(jìn)來，而且成本極高，資金回收期長，投入產(chǎn)出比很低。因此，我國干熱巖開發(fā)必須要有新思路。
《能源評論》：國際上有哪些做法，對我們有什么啟示意義？
汪集：自上世紀(jì)70年代，干熱巖地?zé)衢_發(fā)研究興起至今，國外已經(jīng)建立了試驗(yàn)性質(zhì)的增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS）工程31項(xiàng)，累積發(fā)電能力約12兆瓦。
目前國際上的做法主要是兩類：一是在現(xiàn)有水熱系統(tǒng)深部找干熱巖體進(jìn)行開發(fā)，如美國的Geysers深部，德國的Landau；二是在沒有任何天然水熱系統(tǒng)與地表熱顯示的地區(qū)開發(fā)干熱巖。但要完全造出一個(gè)水熱系統(tǒng)，并不容易，比如澳大利亞CooperBasin公司，從上世紀(jì)70年代美國在FentonHill開始第一次干熱巖開發(fā)現(xiàn)場試驗(yàn)，近50年的時(shí)間，至今仍沒有收獲。
總體上看，世界干熱巖開發(fā)仍然處于試驗(yàn)和示范階段，還沒有進(jìn)入工業(yè)化進(jìn)程，而且在瑞士巴塞爾、韓國浦項(xiàng)，干熱巖開采還誘發(fā)了地震。由此看來，對干熱巖的開發(fā)利用要慎重決策，要走一條適合中國自己的道路，不能完全照抄別人。
《能源評論》：您曾說過，我國地?zé)岚l(fā)電徘徊多年沒有發(fā)展，該如何規(guī)劃其科學(xué)之路？
汪集：地?zé)岚l(fā)電平均利用效率達(dá)73%，為太陽光伏發(fā)電的5.2倍，風(fēng)力發(fā)電的3.5倍且可靠性強(qiáng)，既可作為基本載荷，亦可作為調(diào)峰載荷。全球已有20多個(gè)國家建有地?zé)犭娬荆?015年，世界水熱型地?zé)崮馨l(fā)電裝機(jī)容量為1.26萬兆瓦，而我國僅為25兆瓦。
我國西部滇藏地區(qū)特別是西藏地區(qū)能源短缺，但高溫地?zé)豳Y源豐富，據(jù)估算，滇藏地?zé)釒Э晒╅_發(fā)的地?zé)豳Y源約為500萬千瓦，為現(xiàn)已開發(fā)（羊八井地?zé)犭娬?5兆瓦）量的200倍，因此地?zé)岚l(fā)電應(yīng)該是解決西部地區(qū)尤其是西藏能源問題的最好選擇。
《能源評論》：《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》提出，到2020年，地?zé)峁┡ㄖ评洌┟娣e累計(jì)達(dá)到16億平方米，地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量約530兆瓦，地?zé)崮芄┡昀昧?000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。您認(rèn)為是否可以實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)？
汪集：清潔供暖領(lǐng)域努把力估計(jì)是沒問題的，發(fā)電的規(guī)劃目標(biāo)還要看實(shí)施的力度和決心。
以羊八井地?zé)犭娬緸槔?，目前裝機(jī)量為25兆瓦，每年發(fā)電量達(dá)到1.4億多千瓦時(shí)。但已開發(fā)的主要是淺層資源，儲藏于地表1400米以下的“大儲量、高品質(zhì)”的地?zé)豳Y源尚未開發(fā)，這部分的總裝機(jī)容量保守估計(jì)至少為3萬千瓦。
羊八井地?zé)崽镢@井深度超過1000米的四口井中，ZK4001孔井口溫度高達(dá)200℃，工作壓力為1.5兆帕，據(jù)估算，該井單井發(fā)電出力即達(dá)12.5兆瓦，但由于釆用了不當(dāng)?shù)陌l(fā)電設(shè)備，目前只能發(fā)1000千瓦電力，十分可惜。
終極目標(biāo)是地球充電寶
《能源評論》：對于目前地?zé)衢_發(fā)利用的支持政策，您如何評價(jià)，有哪些建議？
汪集：我國《可再生能源法》對地?zé)崮苊鞔_認(rèn)定屬可再生能源，其開發(fā)利用應(yīng)得到應(yīng)有的優(yōu)惠和保護(hù)。
自2013年，國家就開始出臺鼓勵政策，現(xiàn)有財(cái)政和價(jià)格激勵政策起到了積極的引導(dǎo)作用，但政策不完善，執(zhí)行不到位、不充分。具體表現(xiàn)在：其一，相關(guān)財(cái)稅法律規(guī)定缺乏可操作性，缺乏實(shí)施條款和落實(shí)細(xì)則，對優(yōu)惠稅率和補(bǔ)貼力度等激勵政策沒有統(tǒng)一確的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致政策落地難；資源稅稅額標(biāo)準(zhǔn)偏低，不能真實(shí)反映能源消耗帶來的社會成本，缺少體現(xiàn)可再生能源性質(zhì)的“取熱不耗水”的稅收激勵政策。其二，優(yōu)惠力度不足。按照可再生能源電價(jià)附加政策要求，對地?zé)崮馨l(fā)電商業(yè)化運(yùn)行項(xiàng)目給予電價(jià)補(bǔ)貼政策，但細(xì)化支持措施偏少且存在缺陷，比如土地使用、設(shè)備制造和產(chǎn)品消費(fèi)的政策不明確等。其三，補(bǔ)貼模式不科學(xué)，支持方式有待完善。比如，目前都采用事前和生產(chǎn)環(huán)節(jié)補(bǔ)貼模式，導(dǎo)致效果大打折扣；直接補(bǔ)貼居多，缺乏市場化手段；補(bǔ)貼發(fā)放不及時(shí)、不到位，領(lǐng)取周期過長。
可以參照風(fēng)電、光伏等扶持政策，將地?zé)崮荛_發(fā)納入可再生能源基金補(bǔ)貼范圍，并按照綠色證書制度發(fā)放綠證配額，進(jìn)而落實(shí)相關(guān)企業(yè)的稅收優(yōu)惠，并研究制定以熱（冷）量為單位進(jìn)行補(bǔ)貼的政策。
《能源評論》：從2019年1月份開始，某些制造行業(yè)資質(zhì)將由審核制改為備案制，這對地?zé)崮茼?xiàng)目下放有何參考？
汪集：可以考慮將地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目審批權(quán)限下放到省級地方政府層面，待條件成熟時(shí)，可試點(diǎn)推廣特許經(jīng)營權(quán)，吸引社會力量和資本參與，對參與基礎(chǔ)性公益性地?zé)崮芸辈椴?shù)據(jù)統(tǒng)一納入國家地?zé)崮艽髷?shù)據(jù)管理平臺的企業(yè)，可優(yōu)先獲得特許經(jīng)營資格（采礦權(quán)）。
《能源評論》：在您心目中，地?zé)崮荛_發(fā)終極模式是什么樣的？
汪集：未來新能源和可再生能源的發(fā)展方向，是大力發(fā)展“地?zé)?”，將地?zé)徇@一地球本土的未來能源和來自太陽系的其他可再生能源，諸如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能等結(jié)合起來一并加以開發(fā)利用，打造多能互補(bǔ)儲/供能系統(tǒng)——“地球充電寶”，真正做到“多能互補(bǔ)、一能多用”，在實(shí)際工作中發(fā)揮更大的作用。“地?zé)?rdquo;+的內(nèi)涵可以概括為“天（太陽能）/地（地?zé)崮埽┖弦?rdquo;、“動（風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能）/靜（地?zé)崮埽┙Y(jié)合”
原標(biāo)題:“地?zé)?”讓地球變身充電寶——訪國家地?zé)崮芗夹g(shù)委員會名譽(yù)主任、中國科學(xué)院院士汪集
掃描關(guān)注微信
寧德時(shí)代吳凱...
天合光能陳奕...
劉巖: 追光行...
黃震院士：大...