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地下千米的綠色革命:地熱能與新質生產力相結合
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2025-06-03 11:02:00瀏覽次數:47
“地熱能” 與 “新質生產力” 的結合,是推動能源領域創新發展、實現綠色低碳轉型的重要方向。
一、概念解析
1)定義:
來自地球內部的熱能,通過地熱資源(如熱水、蒸汽、干熱巖等)形式被開發利用,包括地熱發電、供暖、制冷、農業溫室等場景。
2)特點:
可再生性:能量來源于地球內部放射性元素衰變,可持續供應。
穩定性:不受天氣、晝夜影響,能源輸出波動小。
低碳環保:開發利用過程中二氧化碳排放極低,部分場景可實現“零碳”。
綜合利用:除發電外,可直接用于供熱、醫療、旅游等,產業鏈延伸性強。
2、新質生產力:創新驅動的生產力新形態
1)定義:以技術創新為核心驅動力,以數字化、智能化、綠色化為主導方向,具有高科技、高效能、高質量特征的生產力新形態,區別于傳統依靠資源、勞動力投入的發展模式。
2)核心要素:
產業升級:推動傳統產業高端化、智能化、綠色化,培育新興產業。
地熱能產業的升級發展需要新質生產力的技術賦能,而地熱資源的高效開發也為新質生產力提供了應用場景,二者融合主要體現在以下方面:
1)智能勘探技術:利用衛星遙感、無人機航磁、大地電磁法等高精度勘探手段,結合大數據分析和AI算法,精準定位地熱儲層分布,降低勘探成本和風險。
2)深層地熱開發技術:針對干熱巖等深層地熱資源(埋深 3-10 公里),研發增強型地熱系統(EGS),通過人工儲層改造技術(如水力壓裂、化學刺激等)提高熱交換效率。
3)數字化管理平臺:構建地熱田智能監測與控制系統,通過傳感器網絡實時采集溫度、壓力、流量等數據,利用云計算和機器學習優化生產調度,提升地熱田壽命和能源利用率。
2、產業融合催生新經濟模式
1)地熱+多能互補系統:將地熱與太陽能、風能、儲能技術結合,構建綜合能源系統。例如,地熱供暖與光伏制氫耦合,實現“基荷能源(地熱)+波動能源(風光)+儲能(氫能)”的協同供電、供熱、供氫,提升能源系統穩定性和靈活性。
2)地熱+數字產業:利用地熱的穩定低溫熱源,建設綠色數據中心。開發地熱大數據分析平臺,為政府、企業提供地熱資源評估、項目規劃、碳減排核算等服務,推動地熱產業數字化轉型。
3)地熱+循環經濟:對地熱尾水進行梯級利用,例如:先用于發電,再用于供暖、溫室種植、水產養殖,最后回灌或處理后作為工業用水,實現“一水多用”。
3、綠色低碳推動產業升級
1)替代傳統能源: 在建筑領域,推廣地熱熱泵系統替代燃煤、燃氣供暖,減少碳排放。在工業領域,利用中高溫地熱(150℃以上)替代燃煤鍋爐,用于化工、食品加工、紡織等行業的工藝加熱,助力工業脫碳。
2)碳交易與綠色金融:地熱項目可通過開發溫室氣體自愿減排項目(CCER),將碳減排量納入碳市場交易,增加收益來源。借助新質生產力中的綠色金融工具(如綠色債券、碳金融衍生品),吸引社會資本投入地熱開發,緩解資金壓力。
三、發展意義與前景
1、對能源轉型的意義
1)保障能源安全:減少對化石能源的依賴,增強能源供應的自主性和穩定性,尤其適合油氣資源匱乏但地熱資源豐富的地區(如我國西藏、云南、京津冀等地)。
2)助力“雙碳”目標:地熱作為零碳或低碳能源,可直接降低能源領域碳排放。
2、對新質生產力的意義
1)技術驗證場景:地熱開發涉及地質勘探、高溫裝備、智能控制等多領域技術,為新質生產力的前沿技術(如高溫超導電機、地熱能AI預測模型)提供試驗場和商業化應用機會。
2)產業升級示范:地熱與數字經濟、循環經濟的融合模式,可復制到其他可再生能源領域(如風能、太陽能),推動整個新能源產業向高端化、智能化發展。
3、全球發展現狀與趨勢
1)現狀:目前,全球地熱發電主要集中在冰島、美國、菲律賓等國,中國地熱供暖規模居世界首位,開發潛力巨大。新質生產力驅動下,德國、日本等國正加大干熱巖技術研發。
2)趨勢:技術向 深層化、智能化、綜合化發展,干熱巖、Enhanced Geothermal Systems(EGS)、多能互補系統成為研究重點。政策支持加強,各國通過補貼、上網電價優惠、碳定價等機制推動地熱開發,同時注重環保和社區參與(如冰島的地熱資源收益共享模式)。
四、我國發展建議
1. 加強技術創新與攻關
設立國家層面的地熱科技專項,重點突破干熱巖勘探開發、高溫鉆井裝備、地熱儲能等關鍵技術,建立產學研用協同創新平臺。推動地熱與數字化技術融合,如建設“智慧地熱田”試點,利用5G、物聯網實現全流程自動化監控。
出臺地熱資源開發利用規劃,明確目標和重點區域,將地熱納入可再生能源消納責任權重。 探索地熱礦業權改革,簡化審批流程,允許地熱資源與其他礦產資源(如鋰礦)綜合開發。 發展地熱碳匯交易,支持符合條件的項目進入全國碳市場。
3、拓展應用場景與產業生態
在北方地區推廣地熱清潔供暖替代散煤燃燒,在南方地區探索地熱制冷與建筑節能結合。 依托地熱資源豐富的地區(如川藏、滇西),建設地熱+旅游+康養綜合產業園區,培育新的經濟增長點。鼓勵企業“走出去”,參與全球地熱項目投資與技術合作,提升我國在地熱領域的國際話語權。
五、總結
地熱能與新質生產力的結合,既是傳統能源產業升級的必然選擇,也是培育新動能、構建現代化產業體系的重要抓手。通過技術創新、模式創新和制度創新,地熱產業將從“小眾能源”走向“主流能源”,為全球能源轉型和新質生產力發展貢獻力量。
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