近日,《人民日報》刊登了華捷地?zé)嵩菏抗ぷ髡緦<铱讖埐┦孔珜懙奈恼隆兜責(zé)崂?巨大潛力》。該文指出地?zé)崮懿粌H儲量豐富,還具有一系列重要的特征:穩(wěn)定、低碳和可再生,利用潛力巨大。
地?zé)岙a(chǎn)業(yè)未來在三北、長江經(jīng)濟帶、華南、西南等地區(qū),以及油田、礦田等新場景,不斷拓展多能互補途徑,做到因地制宜,對于實現(xiàn)碳中和目標將會做出越來越大的貢獻。
以下是原文內(nèi)容:
地?zé)崂?潛力巨大
巴黎奧運會期間,奧運村采用了地源熱泵系統(tǒng)降溫,該系統(tǒng)使用的主要是地?zé)崮?。不久前,國際能源署發(fā)布的一篇報告建議,國際社會采取更多措施推廣使用熱泵系統(tǒng),更好利用地?zé)崮堋?
地?zé)崮苁侵纲x存于地球內(nèi)部巖土體、流體和巖漿體中,可為人類開發(fā)和利用的熱能。常提到的溫泉、火山噴發(fā)等現(xiàn)象,都是地?zé)崮芫薮筚Y源量的直觀展現(xiàn)。僅地表以下10千米以內(nèi)的地?zé)豳Y源量,就大約相當(dāng)于億億噸標準煤;若能夠利用其中的2‰,按目前世界年消耗210億噸標準煤計算,理論上便可以滿足人類近千年的能源需求。
地?zé)崮懿粌H儲量豐富,還具有一系列重要的特征:穩(wěn)定、低碳和可再生。穩(wěn)定是指地?zé)崮芸梢砸惶?4小時持續(xù)輸出基本穩(wěn)定的能量,不受天氣、晝夜、季節(jié)影響;低碳是指地?zé)崮艿拈_發(fā)利用過程中很少排放二氧化碳,是典型的非碳基能源;可再生則是指地球正處于青壯年期,地?zé)崮芸蓮牡厍蛏畈吭丛床粩嗟叵驕\部傳輸。
目前,人類可觸及的地殼深度大多不超過10千米。因此,評估地?zé)崮苜Y源量通常限定在10千米之內(nèi),并根據(jù)能源品位、開采技術(shù)和利用形式等綜合劃分為淺層、中深層和深層地?zé)崮堋?
淺層地?zé)崮埽疃确秶话銥?00米以內(nèi),溫度大多不高,但一年四季相對恒定,低于夏季平均氣溫、高于冬季平均氣溫,因此可以作為一個穩(wěn)定的冷/熱源。巴黎奧運會的地?zé)崮芟到y(tǒng)從附近地下約70米深的井中抽取地下水,采用熱泵冷卻至4攝氏度,再輸送到奧運村公寓地板下的管道中,以此來降低室內(nèi)溫度。
中深層地?zé)崮?,一般介?00—3000米之間,多由地下水作為傳熱載體,可通過抽取熱水或水汽混合物提取熱量,用來發(fā)電、供暖、制冷、洗浴、烘干、養(yǎng)殖等。地?zé)岚l(fā)電是水熱型地?zé)崮芾玫闹匾绞?。比如,可以利用地?zé)崮芰黧w的熱量產(chǎn)生蒸汽以驅(qū)動蒸汽輪機,從而將熱能轉(zhuǎn)化為機械能并驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電能。地?zé)岚l(fā)電利用效率高,每年可工作超過8000小時,連續(xù)穩(wěn)定輸出電能。
深層地?zé)崮?,通常超過3000米,熱能品位高,但往往含水量很低或不含水,需要通過人工造儲的方式,形成增強型地?zé)嵯到y(tǒng)加以開發(fā)利用。深層地?zé)崮軗碛芯薮蟮馁Y源潛力,被譽為“地?zé)崮艿奈磥怼?。目前,該項技術(shù)運用和推廣尚處于開發(fā)探索階段。2017年以來,中國地質(zhì)調(diào)查局和青海省自然資源廳等在青海共和盆地組織開展地?zé)幔ê蔁釒r資源)勘探試采,取得一系列突破性成果,并于2021年實現(xiàn)試驗性發(fā)電并網(wǎng)。今年4月,中國石化部署在海南的福深熱1井順利完鉆,井深達5200米,深層地?zé)崮荛_發(fā)利用工作邁上了新的臺階。
過去幾十年,地?zé)崮茈m被大量開發(fā)利用,但與其巨大的儲量相比,可謂九牛一毛。根據(jù)2023年世界地?zé)岽髸l(fā)布的數(shù)據(jù),全球有32個國家實施了地?zé)岚l(fā)電,總裝機在16吉瓦左右;有88個國家運用地?zé)衢_展除發(fā)電以外的直接利用,總裝機約173吉瓦;中國利用地?zé)徇M行供熱制冷的裝機量超過全球總量的一半。國際地?zé)釁f(xié)會提出了到2030年實現(xiàn)全球地?zé)岚l(fā)電總裝機48吉瓦、直接利用總裝機520吉瓦的發(fā)展目標。
當(dāng)前,地?zé)崮艿拈_發(fā)利用涌現(xiàn)了眾多新概念、新技術(shù)、新模式,如地球充電寶、地球電池、地球儲能系統(tǒng)等。其原理是將夏季的余熱、余電等經(jīng)濟性強卻無法被及時利用的能量,以水或二氧化碳等工質(zhì)為載體回灌至地球內(nèi)部,以地?zé)崮艿男问綄崿F(xiàn)規(guī)模化的長時跨季節(jié)儲能。目前,歐盟、美國國家科學(xué)基金會均支持了多個地下儲熱項目。我國也由中國科學(xué)院牽頭,在雄安新區(qū)開展了高溫含水層儲熱實驗,取得了良好進展。
地?zé)崮?,取之于地球,又還地球以清潔。隨著新技術(shù)、新模式的不斷開發(fā)運用,地?zé)崂脤槿蚰茉唇Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供持續(xù)動力。
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作為一家專業(yè)為地?zé)釡厝C合開發(fā)利用全鏈條賦能的科技實業(yè)公司,同時也是全國溫泉技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域唯一創(chuàng)建“院士工作站”的高新技術(shù)企業(yè),華捷地?zé)嶂鞒謪⑴c地?zé)釡厝椖糠?wù)逾1000個,至今累計完成超過80項技術(shù)攻關(guān),其中超過40項技術(shù)獲得國家專利授權(quán),超過30項技術(shù)實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化并在多個地?zé)釡厝_發(fā)利用場景中得到落地應(yīng)用。
未來,華捷地?zé)釋⒗^續(xù)攜手孔彥龍博士等院士工作站專家,以科技創(chuàng)新為驅(qū)動,不斷探索新技術(shù)、新工藝,共同推動地?zé)釡厝袠I(yè)向更高質(zhì)量、更可持續(xù)的方向發(fā)展,為地?zé)釡厝袠I(yè)高質(zhì)量發(fā)展作出力所能及的貢獻。