我國力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和，地熱能在能源革命中具有獨特的“先發(fā)優(yōu)勢”，目前地熱能作為五大非碳基能源之一已納入到“中國碳中和框架路線圖研究”路線中。實現碳達峰、碳中和目標，既涉及能源結構的優(yōu)化調整，又涉及能源利用效率的提升，這與地熱能等減碳技術的應用密切相關。業(yè)內人士表示，“十四五”期間，中國地熱的步伐應隨著“碳達峰”“碳中和”目標的提出乘勢而上。

多位業(yè)內人士表示，今年是“十四五”開局之年，在碳達峰、碳中和目標下，我國地熱產業(yè)發(fā)展迎來了大發(fā)展機遇期。

“要構建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。”

能源變革下的地熱能“先發(fā)優(yōu)勢”

在新一輪能源變革中，有觀點認為，傳統(tǒng)能源有兩個方向可以走：一個升級原有產業(yè)，讓其變得更清潔;一個是轉型探索與清潔能源的協同發(fā)展。地熱能作為地球的本土可再生能源，具有資源量大、能源利用效率高、節(jié)能減排效果好等諸多優(yōu)點，在能源變革下具有獨特的“先發(fā)優(yōu)勢”。

“相對于太陽能和風能的間歇性和波動性，地熱能是穩(wěn)定可靠的可再生能源，是賦存于地球內部巖土體、流體和巖漿中，能夠為人類合理開發(fā)和利用的熱能。”中國技術監(jiān)督情報協會地熱產業(yè)工作委員會主任陳焰華表示，地熱能平均能源利用系數高達70%左右，明顯高于太陽能、風能、潮汐、水電和生物質等可再生能源，具有很強的競爭力。

中國科學院地質與地球物理研究所地熱資源研究中心主任龐忠和介紹，在新能源和可再生能源大家族中，地熱發(fā)電的利用效率最高，可達90%以上，為光伏發(fā)電的5.2倍，風力發(fā)電的3.5倍，可作為基本載荷。“地熱利用二氧化碳減排優(yōu)勢明顯，高溫地熱發(fā)電二氧化碳排放量約為120g/KWh，與燃煤鍋爐相比，利用熱泵供暖其二氧化碳排量至少可減少50%;若熱泵所需電力來自非碳基能源，則二氧化碳減排達100%。”

數據顯示，目前全球每年排放的二氧化碳大約是400億噸，其中14%來自土地利用，86%來自化石燃料利用。而目前我國化石能源占一次能源比重為85%，產生的碳排放約為每年98億噸，占全社會碳排放總量的近90%。業(yè)內人士認為，碳排放受經濟發(fā)展、產業(yè)結構、能源使用、技術水平等諸多因素影響，根源是化石能源的大量開發(fā)使用。

全球能源互聯網發(fā)展合作組織主席劉振亞近日在發(fā)表題為《實現碳達峰碳中和的根本途徑》的署名文章中指出，解決碳排放問題關鍵要減少能源碳排放，治本之策是轉變能源發(fā)展方式，加快推進清潔替代和電能替代(“兩個替代”)，徹底擺脫化石能源依賴，從源頭上消除碳排放。

地熱能作為一種清潔低碳能源，近年來在大氣污染治理、冬季清潔取暖電能替代工作中發(fā)揮了積極重要作用。業(yè)內人士認為，在“雙碳”目標背景下，未來常規(guī)化石能源要逐漸減少，大部分可再生能源都是間歇性、波動性的，而地熱能可以連續(xù)不間斷工作，效率達90%以上，這是其他可再生能源無法相比的。

地熱能將納入國家碳中和路線圖

我國擁有較豐富的地熱資源，其開發(fā)利用前景廣闊。中國地質調查局調查結果顯示，我國336個地級以上城市規(guī)劃區(qū)范圍內淺層地熱能年可采資源量折合7億噸標準煤，水熱型地熱能年可采資源量折合18.65億噸標準煤。

近年來，我國地熱能產業(yè)在政策及市場需求的雙重推動下呈現出繁榮發(fā)展的景象。2005年以來地源熱泵得到了迅速發(fā)展，2009年底我國地源熱泵裝機容量已位列第二，全國推廣應用面積突破1億㎡，此后我國地源熱泵進入高速發(fā)展期，2017年底應用面積突破5億㎡，2019年底全國推廣應用面積達8.41億㎡。2020年底，我國地熱供暖面積達到接近14億㎡，居世界第一。

前不久，中國科學院院士汪集暘在出席上海舉辦的第十八屆長三角科技論壇“碳達峰/碳中和背景下的地熱資源利用”專題分論壇上表示，地熱能將作為五大非碳基能源之一納入國家碳中和路線圖。

據介紹，中國科學院學部設立了重大咨詢項目“中國碳中和框架路線圖研究”，在這份“國家碳中和路線圖”中，要求推動非化石能源替代化石能源，大力發(fā)展包括水電、地熱能、太陽能、風能、核能在內的五大非碳基能源。如何逐步增加非碳能源，特別是風、光、水、地熱、核等的比重成為中科院“中國碳中和框架路線圖研究”的專題內容之一。

“地熱能與其他可再生能源相比，具有儲量大、穩(wěn)定可靠等特點，在應對氣候變化、努力實現雙碳目標任務中，地熱能將會發(fā)揮更大的作用。”中國碳中和框架路線圖研究“地熱路線”負責人龐忠和向記者介紹，地熱能的優(yōu)點是連續(xù)穩(wěn)定、清潔安全，在非碳能源中是基礎負荷。他表示，“中國碳中和框架路線圖研究”項目已于今年2月8日啟動，近期將提交初稿，有望今年年內完成。

目前，北京市研究“碳中和行動綱要”已趨成熟，即將出臺。根據公開報道，北京提出的碳中和的時間為2050年，將比全國的目標提前十年。據了解，北京市碳中和行動，一方面要節(jié)約能耗，提升能效;另一方面，要通過凈煤、減油、少氣等方式控制化石能源消費的增長。同時，大力發(fā)展可再生能源，包括鼓勵光伏、熱泵技術等應用開發(fā)利用本地可再生能源。

碳中和目標下我國地熱發(fā)展方向

為應對“雙碳”目標的挑戰(zhàn)，地熱工作者應做好哪些準備工作?汪集暘建言，以我國地熱資源秉賦和分布特征為基礎，依據國家需求為目標，分期分批、有計劃有目的地制定出各省市的地熱開發(fā)利用規(guī)劃，“宜熱即熱”“宜電即電”“宜養(yǎng)則養(yǎng)”以期達到地熱最大的開發(fā)利用效益。同時加大科技投入，對一些關鍵卡脖子問題如“取熱不取水”、“砂巖回灌效率”等問題集中攻關，另外還要重視年輕人才的培養(yǎng)。

在碳達峰碳中和目標下，未來我國地熱產業(yè)發(fā)展方向是怎樣的?龐忠和認為，建筑供暖制冷等中低溫領域是我國地熱能利用的主要場景。面向我國建筑供熱和新型綠色建筑發(fā)展，推動城市建筑規(guī)模化地熱能供暖制冷項目開發(fā);加強種植養(yǎng)殖、康養(yǎng)旅游等領域的地熱應用，助推鄉(xiāng)村振興和農業(yè)農村現代化建設。

“同時還要加強地熱資源勘查與開發(fā)技術研究，推動地熱向深層發(fā)展，拓展地熱能資源總量、品位與經濟使用規(guī)模。“龐忠和說，開展水熱型地熱、中深層地熱資源勘探，查明地熱田地質條件熱儲特征、資源質量及數量。建立地熱資源開發(fā)利用大數據平臺，為地熱資源經濟開發(fā)利用提供支撐。

規(guī)范地熱能開發(fā)利用管理，建立地熱項目常態(tài)化監(jiān)督，保障地熱能清潔開發(fā)和永續(xù)利用，地熱能“數字化”管理亟待提上日程。中國地質調查局淺層地溫能研究與推廣中心主任李寧波介紹，地熱能的數字化需求有三個關鍵詞：一是因地制宜，即根據資源條件、社會經濟條件進行開發(fā)利用;二是融合，即地熱能與其他能源融合互補利用;三是智慧化，即能源調控、技術創(chuàng)新、體制機制創(chuàng)新等智慧化。