編者按:在“雙碳”背景下分布式能源領(lǐng)域貫徹新發(fā)展理念,以“雙碳背景下能源安全新思維——新型分布式綜合能源保障”為主題的“第十八屆中國分布式能源國際論壇”于2022年12月8日在北京采用線上的形式召開,本次大會由中國能源研究會與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會上,自然資源部咨詢研究中心咨詢委員張大偉主任做了主題為《大變革下開新篇:從低碳向零碳轉(zhuǎn)型》的報告。
以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進行整理。
張大偉:我今天講一個比較新的,不被能源界重視的能源,這個能源是地熱能,我說的這個地熱能不是現(xiàn)在講的,為什么說這個事,我想從頁巖氣說起,我搞了10幾年的頁巖氣,頁巖氣是低碳,地熱能是零碳,中國地熱能雖然在做,但是很底端,應該把地熱能作為中國能源未來一個重要的領(lǐng)域。大家知道頁巖氣是低碳的能源,雖然清潔高效,但是地熱能是非碳基的,是零碳,頁巖氣和地熱能有很多共同之處,比如說都是因為熱在地下存在的,而且都需要有蓋層,需要有通道,需要保存條件,特別在鉆井的施工上需要水平頂和多級壓力。
大家都知道油氣的特點是生、儲、蓋、運、保都有,地熱有熱源,熱導,熱儲,熱留,包括熱封蓋,熱保存。所以有很多共同點,但也有不同點,我總結(jié)了九個方面不詳細說了。這九個方面從工程上面,我們現(xiàn)在已經(jīng)開始做實驗了,比如說從環(huán)保角度,地熱需要把水用完之后回灌到儲層,頁燃氣廢水不是到產(chǎn)層。
我從三個方面,一個是頁巖氣發(fā)展的成功經(jīng)驗討論中國怎么發(fā)展深層地熱能。大家知道頁巖氣我總結(jié)了8個成功經(jīng)驗,一是觀念的轉(zhuǎn)變是前提。過去大家不把頁巖氣當回事,美國搞了之后中國才開始,實際上頁巖氣在我們國家2021年產(chǎn)量已經(jīng)是240億方了,什么概念?整個產(chǎn)量已經(jīng)超過勝利油田了,它作為非常規(guī)天然氣,在全球比常規(guī)天然氣多8倍。二是落實資源是基礎(chǔ)。無論搞頁巖氣還是地熱能,首先找到資源在哪,有多少,頁巖氣我組織全國兩輪頁巖氣的資源評價。三是理論和技術(shù)突破是關(guān)鍵。理論方面,我們現(xiàn)在已經(jīng)形成了中國特有的頁巖氣的富集規(guī)律理論。同時我們在技術(shù)方面,現(xiàn)在有些技術(shù)已經(jīng)是領(lǐng)跑世界了,有的還在并行,所以這方面我們的技術(shù)這幾年突飛猛進。還有政策支持。大家知道頁巖氣從2021年國務院批準獨立礦種以來,我是礦種的發(fā)現(xiàn)人和申報人,到現(xiàn)在已經(jīng)出臺了10幾個相關(guān)的管理辦法,正因為政策的支持,頁巖氣才發(fā)展到今天這種程度。
還有裝備制造是支撐。目前全球的頁巖氣鉆井,70%的轉(zhuǎn)機是中國生產(chǎn)的,而且杰瑞生產(chǎn)的電驅(qū)殼裝的壓力車已經(jīng)供不應求,特別是新出的7000型的,這是國際上沒有的。還有一個核心問題是降本增效是核心,過去頁巖氣一口井需要一個億,現(xiàn)在是四五千萬,成本大大的下降。再一個是生態(tài)環(huán)保。我用這個圖是頁巖氣田對頁巖氣開發(fā)過程中整個生產(chǎn)環(huán)保一體化的系列,最后先示范是引領(lǐng),無論是國家發(fā)改委,國家能源局,自然資源部,在頁巖氣設立了先導的實驗區(qū),這些引領(lǐng)了中國的頁巖氣發(fā)展。
由此借鑒八個方面的經(jīng)驗考慮一下地熱,70年代李四光科學家提出地球是一個大熱庫,要像勘探開發(fā)石油,天然氣,煤一樣開發(fā)地熱,發(fā)展到這么多年,我們國家地熱在淺層地熱供暖是全世界最大的,但是我們國家在地熱發(fā)電由過去第八位現(xiàn)在降到第18位,地熱有非常好的特點,是綠色,可再生的,只要地球不毀滅,地幔的熱一直在往上,它幾乎是零排放,資源量巨大,是全球煤炭儲量的1.7億倍,穩(wěn)定性好,不像光伏太陽能不穩(wěn)定。另外運行時間長。
舉個例子,前一段我們專門看了一下,西藏的電站46.7兆瓦的,一年運行8732個小時,還有28個小時是設備優(yōu)秀,它的運行時間非常長,這是不可多得的能源資源。我們國家地熱資源非常的豐富,我們有三大地熱帶,一個是青藏滇西,還有川西,還有東南沿海,廣東福建都非常好。再就是膠東半島一帶非常好。國家對地熱能的發(fā)展還是很重視的,去年9月份國家發(fā)改委聯(lián)合8部部委對地熱能出了一個意見,這是這么多年第一次出臺地熱能的系統(tǒng)意見。在中國真正搞地熱的都是搞淺層的,幾百米取暖,洗浴,我從今年2月時候在云南大理和普洱國了兩個重大的勘查項目,具有系統(tǒng)性,開創(chuàng)性,效果非常好。
在大理和普洱,目標是選出14個120-150度的地熱田,提交給政府競爭性出讓。這里也有一些理論問題和技術(shù)問題,我們在實際運行當中探討和發(fā)現(xiàn)了這些問題。
另外我們在整個運營過程中運用的是多學科,從熱源,干熱巖,地下水構(gòu)造,地熱儲存,流體一直到電磁閥,遙感,熱流值,包括深井,多種學科,多種手段共同開展這項工作,我們的組織形式不說了。從地質(zhì)調(diào)查看首先我們所有的溫泉點,一個縣有幾十個溫泉點,我們都跑了,我們用遙感技術(shù),一共是4個縣,洱海上游的縣,普洱有兩個縣開展工作,這是我們廣域電磁閥,前面已經(jīng)展示了,獲得2018年國家科學技術(shù)發(fā)明一等獎,這是整個地質(zhì)礦山領(lǐng)域建國以來唯一的技術(shù)發(fā)明一等獎。我們用微眾技術(shù),是我們自己研發(fā)的技術(shù)來探測。
這里搞清楚熱源從哪來的。我們總體感覺熱源是構(gòu)造在控熱,它是構(gòu)造變化比較大。還有熱儲,熱從哪來的,怎么儲的,我們有一個深刻的認識,在這么多儲層當中,深循環(huán)的對流,巖漿侵入的對流形成和負荷水熱的系統(tǒng)。水是怎么弄的?比如說洱源縣,經(jīng)過我們判斷南北斷裂是控熱的,東西斷裂控水的,形成這個地區(qū)溫度比較高,這是我們研究的地熱發(fā)育的模式。
經(jīng)過幾個月的努力,我們現(xiàn)在已經(jīng)在大理地區(qū)選了10個區(qū),6個是水熱的,4個是干熱型的,在普洱地區(qū)選了6-7個區(qū),我們現(xiàn)在已經(jīng)進入到最后的階段,我們開始部署井位,這個縣有160平米地,這是工業(yè)用地,地不存在問題,我們在這里建一個20-30兆瓦的發(fā)電店,用這個給大棚供熱,另外我們在這里洗浴,康養(yǎng),文旅,我們還準備建中國唯一的地熱博物館。
前些年一直在做頁巖氣,去年以來,特別是今年重點在搞地熱能,由低碳轉(zhuǎn)向零碳,這里提出了一些問題,我總結(jié)了頁巖氣發(fā)展的8個方面經(jīng)驗,因為深層地熱剛起步,有三個方面的經(jīng)驗,一個是落實資源,雖然我們有三大地熱帶,但是具體落到哪個區(qū),哪個點上是需要下功夫的。二是技術(shù)攻關(guān)。既有地質(zhì)理論構(gòu)造的問題,也有我們探測技術(shù)問題,還有鉆井堵漏,雖然和石油、天然氣,頁燃氣有相同之處,但是它溫度高,需要連續(xù)作業(yè)。包括發(fā)電的技術(shù),前面講發(fā)電技術(shù),現(xiàn)在國外通行ORC技術(shù),我們東方集團已經(jīng)出了一個樣機了。三是給予一些政策支持。我們前些年對新能源有一些補貼,但是對地熱沒有,上網(wǎng)電價的問題,還有技術(shù)規(guī)范的問題,這些我們現(xiàn)在都在積極爭取。
中國工程院一位院士曾經(jīng)有一個判斷,地熱的開發(fā)利用可能成為傳統(tǒng)油企,三大油向新能源轉(zhuǎn)型的突破口。為什么這么說?光伏,太陽能干不過發(fā)電企業(yè)和民營企業(yè),中國的風廠基本被占了,頂多去海上去,海上的風廠都不多了,為什么搞地熱?從地質(zhì)上,從工程上基本是一樣的,但是到地面上來的是地熱,是熱水或者熱氣,但是可以用來發(fā)電。
地熱雖然不被重視,但是不可否認,我認為它是全世界最清潔的能源,在我們中國有這么豐富的能源資源,希望經(jīng)過我們的努力,做出先導性的實驗,為中國未來地熱的發(fā)展做出貢獻。
我有說這些,謝謝大家。
責任編輯: 江曉蓓