碳中和目标下我国地热发电的现状与展望

构建以新能源为主体的新型电力系统是我国实现碳中和目标的重要途径。地热资源是清洁可再生能源,其储量丰富、分布广泛。地热发电的碳排放系数远低于火力发电过程,理应在碳中和进程中发挥重要作用。虽然我国地热资源储量丰富,但地热发电产业发展极其缓慢。为促进其发展,该文首先回顾了我国地热发电的发展现状,进而分析了制约其发展的主要因素,最终讨论碳中和目标下我国地热发电的发展方向。     

破解深部煤炭开采重大科技难题的思考与建议

 煤炭长期以来是我国主要能源。未来一段时期内,随着新能源和可再生能源开发利用技术的进步,我国能源结构向清洁和优质化方向发展,煤炭的发展方向是安全绿色开采和清洁高效利用。     

大型岩溶热储识别方法与规模化可持续开采技术

为了支持中深层地热资源取暖产业化发展,寻找热资源储量大且易于开发利用的地热聚集区和研发相应的高效率可持续开发利用的关键技术至关重要。经过20年的探索与实践,在继承和发展的基础上,我们完善了地热系统源通储盖分析理论原理和地热储层聚热机理的识别方法。在华北牛驼镇凸起上确定了首个大型岩溶热储,并且提出了二元聚热模式,在原有模式上发展为沉积盆地中低温对流-传导复合型地热系统。这是在华北克拉通独特地质构造-热背景上形成的渤海湾盆地特大型地热聚集系统。这个以中上元古界雾迷山组碳酸盐岩为主体的岩溶热储,储层厚度大,温度高、储层孔渗性好、水质优、易开采、好回灌。针对这类热地热资源可持续开采而研发的采灌优化设计技术和动态监测与数值模拟技术,形成了一整套热储开采技术。我们基于政、产、学、研相结合的思路,自2009年起,在河北雄县实施了百万平方米级中深层水热型地热清洁取暖示范工程。经过5年左右的建设,与2014年被国家能源局认定为“雄县模式”,并向全国推广。该项目超过了冰岛的雷克雅未克地热取暖项目,是迄今为止世界上最大规模的同类地热取暖工程。经过5年以上的运行监测和检验,项目实现了百分之百回灌的高质量发展标准,是真正意义上的地热清洁取暖示范工程。基于大华北地区和全国同类热储的对比研究,我们发现类似的热储还有很多,技术推广应用的前景广阔。     

城乡家庭冬季供暖方式选择及其影响因素研究

基于中国综合社会调查(CGSS)2015年调查数据,本文通过单因素方差分析和多元线性回归分析,研究了我国城乡家庭冬季取暖用能行为.结果表明:自然条件、人口特征、社会经济水平和生活方式对家庭冬季供暖方式选择和动力燃料选取均有不同程度的影响,其中取暖用能行为的方式和质量在城乡和南北方差异明显,城镇明显优于农村,而因农村家庭居住分散、建筑独立、经济承受能力弱,会造成用能不均等化和社会分化等重要问题.因此政府应充分鼓励城乡居民利用太阳能、电能、生物质、沼气、罐装天然气等多种清洁能源取暖,更应制定相应的财政补贴政策,探索清洁取暖补贴机制.     

利用财税政策发展清洁能源——国外经验及启示

介绍了国外利用财税政策鼓励发展清洁能源的途径和特征,探讨了我国如何借鉴国外经验发展我国的清洁能源。     

促进我国生物质能源优化发展的战略思考

大力发展清洁环保、可再生的生物质能源,对于缓解我国能源供给紧张状况,减少环境污染,促进农村和农业产业的发展,具有重大的战略意义。促进我国生物质能源更好更快发展,需要制定并实施科学的国家生物质能源发展战略规划,从宏观上促进和引导我国生物质能源健康有序发展;需要加大政府对生物质能源发展的政策扶持,创造生物质能源发展的良好条件;需要加强生物质能源技术研发和产业体系建设,提高生物质能源产业发展的效益;需要逐步开放市场,加强国际合作,利用两个市场推进生物质能源的有效配置和产业优化发展。     

我国可再生能源战略地位和发展路线图研究

我国经济正处于快速发展时期,对能源的需求将持续增长,能源和环境对可持续发展的约束将越来越严重。发展清洁能源技术、加速本地化清洁资源的开发是必然的选择。可再生能源是环境代价小、发展前景明确、争议较少的技术。我国已经颁布了《可再生能源法》,通过立法的方式,建立起强有力的促进发展可再生能源的政策框架,并发布了指导产业发展的《可再生能源中长期发展规划》以及一系列的管理政策,确定大力开发和利用可再生能源为我国能源发展必然的战略选择。     

突破氢能关键技 带推动燃料电池创新

能源与环境是人类永恒的主题。为了消除大气污染和温室效应给环境造成的灾害，维护国民经济的健康持续发展，人们期待着“清洁能源”的开发和应用。所谓清洁能源，是指那些在使用后不会给环境带来有害废料的能源，如天然气、水能、风能、地热、核能、太阳能和氢能等。氢能除了来源于水电解制氢外，还可从城市煤气和天然气中获得，也可通过太阳能、生物细菌分解农作物秸秆和有机废水中产生。氢燃料可再生和重复利用，不存在枯竭问题，使用时不产生任何污染排放，是一种洁净、易得和高效的能源。     

地热能开发应用技术

地热能是一种新型可再生能源,储量巨大,根据其赋存形式和埋藏深度等不同特点,需要相应的开发利用方式。浅层土壤源热泵和地下热水型水源热泵技术应用时间较长,其技术原理和特点为大家熟知。中深层地热供热技术是近几年开发的新型地热利用技术,由于其"取热不取水"的优点,得到迅速发展。根据项目所在地的特点,因地制宜地选择适宜的地热技术是地热健康发展的首要条件,对于提高清洁能源应用比例和绿色发展具有重要的意义。     

清洁取暖 清洁能源——中国科学院地热清洁取暖高效开发利用新技术及其产业化发展

正编者按:我国北方和高原寒冷地区冬季气温低,建筑取暖需求大。由于化石燃料使用过多,导致雾霾频发等严重大气污染灾害。2016年,习近平总书记在中央财经领导小组会议上指出,北方冬季清洁取暖是重大的民生工程。2017年,十部委联合印发《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》,2018年,国务院发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,大力提倡利用包括地热能在内的可再生能源取暖。     

平顶山矿区深部地热资源

河南省平顶山矿区存在地热异常现象,平均地温梯度最高可达4．6℃／100m,形成矿井地热灾害。这些地热异常区的形成多与地质构造和地下水密切相关。利用地热水热泵技术和地热空气换热系统,开发利用这些矿区的地热资源,有助于减轻矿井热害,改善井下工作环境,有利于改善矿区的能源消费结构,减轻环境污染和增加企业经济效益。     

资源税法对地热产业的影响及政策建议

 《中华人民共和国资源税法》和各地实施细则自颁布和实施以来,在地热学术和产业界产生了较大反响和部分争议。尽管基于《资源税法》第三条的原则,应优先按价计税,但在目前地方执行细则中,对回灌地热水征收资源税都只规定了按量（每立方米）计征。因此,法律附件和各地的这种规定都未能严格遵守地热能利用的事实理性,即地热能利用的是热能而不是水量。对于资源税法中关于地热水原矿的定义,以及未回灌的地热水是否视同对外销售行为,目前的法条定义不够明确。且该法中采用立方米体积单位作为地热水计税单位的做法,会在高温地热发电领域产生应税产品计量不确定、不科学的问题。按照各地现有实施细则对回灌地热水开征资源税,会对中国的地热发电和供暖产业造成不利影响。在国家碳中和的长期宏观政策目标下,这一做法将会减缓地热这一清洁能源对传统高碳能源的替代。建议在现有法律框架下对回灌地热水免征资源税,同时通过立法解释明确地热原矿的定义,并将地热水的计税单位改为质量单位吨。     

地内温度与地热能利用

本文总结探讨了地内温度分布、地面热流、主要热源等问题,并对地热资源的分布和利用作了初步分析。     

世界地热能发电新进展

 简要回顾了国际地热发电的历史,介绍了过去5年全球地热能开发的理论、技术和设备等方面的巨大变化。2005年开始的高油价以及减少温室气体排放的全球性需求使各国开始把注意力聚焦在可再生能源方面。地热能的开发在全世界范围内发展迅速,既有像新西兰、印度尼西亚和美国这样长久以来热衷于开发地热能的国家,也有像澳大利亚和德国这样过去对地热能不太感兴趣的国家。分析表明,一些新的地热开发项目依旧遵循传统思路在火山活动区域使用常规水热资源,而另一些则选择在非火山活动区采用增强地热系统(EGS)技术开发干热岩地热能。目前,部分国家已经建立一些EGS项目,比如美国,有6个建设中的EGS项目,试图在不同的技术层面进行探索和研究。现代地热开采和发电技术使得人们可以在缺少冷却水以及交通不便的情况下对温度较低的常规地热资源进行开发。根据目前情况来看,预计未来地热工业的发展在发现新的地热田以及提高现有地热田开发程度方面将面临较大的技术挑战,主要可能有以下两个关键问题：(1) 在开发过程中的“生产盲区”问题,这主要针对那些温度不高也不低的地热田,温度不太高但又高到无法下泵,温度不太低但又不能采用闪蒸方法发电;(2) 可靠的EGS开发方案和技术研发,要求可以确保有可持续、足够高的产能(温度与流量),并能向公众,特别是项目附近的居民保证不会诱发地震灾害。     

济南北部地热田的成生条件

分析济南北部地热田的地质构造、发育规律、岩浆活动特征、地温场特征等资料,并结合地热田内的钻探资料综合研究认为,济南北部地热田内地热水来源于南部山区的深部径流补给,主要赋存于北东向与近东西向断裂构造的破碎带及附近,深部灰岩热储的岩溶发育较差.研究表明:断裂构造沟通了深部热源,济南岩浆岩的侵入作用对地热资源的形成也起到了积极作用.     

峨眉山柿子坪热田地表热异常特征初探

峨眉山是中国著名的风景旅游区,区内有３０°Ｃ左右的温泉出露,富含氡气。文章重点介绍了峨眉山柿子坪热田的地表热异常区发育特征,以及与之有关的深部地下水排泄和断裂构造特征。     

开发地热资源发展地热产业

地热资源是大自然赐与人类的宝贵财富 ,开发地热资源对于节省有限的固体能源 ,降低能源开发成本 ,减少环境污染具有重要意义。我省地热资源丰富 ,开发条件较好 ,且已形成了一定的开发规模和应用市场 ,为了提高资源效益 ,降低开发成本 ,保护资源环境 ,必须走地热产业化道路。本文展望了我省地热开发利用前景 ,对实现地热产业化所具备的有利条件作了阐述 ,提出了发展地热产业的建议。     

高温地热发电钻井技术进展

 超高温钻井技术是高温地热发电的关键技术,钻井技术的突破将有力地促进中国深层高温地热发电产业快速发展。本文分析了高温地热钻井的主要技术难点,包括高温井控、超高温钻井液、高温固井与成井、高温钻井工具与仪器、高温井眼轨道测量与控制、高温条件下破岩效率等。针对这些难点,国内外形成的技术对策包括高温井钻井安全控制、抗高温固井水泥浆、抗高温井下工具、井眼轨道监测与控制、抗高温钻头技术与提高钻速等,最后简单叙述了肯尼亚深层超高温地热钻井实例。     

广安铜锣山地热勘探试验井地热地质成果及意义

为系统梳理广安市铜锣山地热勘探试验井取得的突破性成果,评估岩溶地热水开发利用潜力,通过地热地质勘查、地球物理勘探、地热钻探工程、地球物理测井、水文地质试验、水化学和同位素分析方法,结合已有的地质和水文地质资料,研究了广安市铜锣山背斜热储结构和热储富水能力。结果表明：广安市铜锣山地热勘探试验井首次划定了区内地层界线,查清了热储层结构,并准确获取了三叠系岩溶热储层水文参数信息。该井的成功实施及取得的地热地质成果一定程度上丰富了川东褶皱带岩溶热储系统理论,助推广安市温泉小镇的规划和建设,并为区内后续岩溶热储资源勘查与开发提供经验和示范。