挖掘缺油少气省份的绿色能源宝库-关于湖南省浅层地热能开发利用的思考与建议

挖掘“缺油少气”省份的“绿色能源宝库”关于湖南省浅层地热能开发利用的思考与建议(2009~)

习近平总书记指出，发展清洁能源是改善能源结构、保障能源安全、推进生态文明建设的重要任务。长期以来，湖南省能源供需矛盾突出，耗能高峰期的“断电限气”现象时有发生，成为制约湖南省高质量发展的“瓶颈”。近年来，浅层地热能开发利用方兴未艾，正在引领清洁能源发展新方向。近日，省住建厅联合省人大环资委、省人民政府发展研究中心和相关教授专家组成调研组，先后赴长沙、株洲、常德、南京、常州、贵阳等地调研，考察了解国内浅层地热能利用情况，学习借鉴外地经验，为湖南省后发赶超、抢抓新能源结构调整和产业布局契机、抢占浅层地热能开发高地提供决策参考。一为何要加快开发浅层地热能？（一）何为浅层地热能？浅层地热能，是指地表以下一定深度范围内（一般为地下15～200米埋深），储存在岩石、土壤中，或者是地下水里面的，具备开发利用价值的地球内部热能资源。浅层地热能是一种可再生能源，温度恒定，一般为10～25℃，既可供暖，也可制冷。它是地热资源的一部分，也是一种特殊的矿产资源。（二）浅层地热能有何特征？浅层地热能具有清洁环保、安全可靠、供能稳定、再生迅速等特征。与传统能源相比，浅层地热能储量巨大、再生迅速、分布广泛、温度四季适中，取之不尽、用之不竭，是巨大的“绿色能源宝库”。与光伏、风能、生物质能等其他新能源相比，浅层地热能受季节和气候影响较小，受地域限制少，适宜地区广，可就近利用、规模化集中供能。与传统地热相比，浅层地热能具有投资及运营风险较小、易于回灌、可再生性强、对地下水影响小、地域局限性小等优势，并且浅层地能不属于国家矿产资源，不需要支付资源费用。（三）如何利用浅层地热能？浅层地热能一般用于建筑供暖、制冷。浅层地热能可替代化石能源用于供暖，避免了煤炭、天然气等燃烧排放的二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳和煤尘等，减少温室气体的排放。在室内，浅层地热能可完全替代空气源空调，从而减少向室外环境中排放热量，降低“城市热岛”效应。浅层地热能主要依靠地源热泵系统来进行供热制冷。地源热泵系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统，它利用地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季把热量、夏季把冷量从地下土壤中转移到建筑物内，形成冷热循环系统，实现节能减排。（四）浅层地热能有何效益？建筑是浅层地热能应用的主要领域。据统计，建筑能耗约占全社会总能耗50%，其中供冷供暖能耗占到20%。相比于其他传统能源，浅层地热能在节能减排、经济和社会效益上具有明显优势。——节能减排效益明显。如长沙经开区职工之家项目使用地源热泵系统冬季供暖、夏季制冷及制备生活热水，与空调相比年均节省电量78.48万千瓦时、节省标准煤约317.06吨，年均减排二氧化碳830.70吨、氮氧化物2.35吨。地源热泵系统还省去了冷却塔、锅炉房等其他设备，既节约空间，又避免噪声、霉菌污染。——建设运营成本较低。如在株洲云龙发展中心和长沙万国城项目中，一套建筑面积100平方米的住宅，采用浅层地热能集中供能相比其他三种不同供暖形式，其建设和运行成本具有明显优势（见表1）。再如长沙滨江新城面积212万平方米，规划采用浅层地热能集中供能，总投资仅4.04亿元。表1浅层地热能与其他方式集中供能成本对比分析供暖形式建设费用（元）参考设备标准月运行费用（元）备注浅层地热能集中供能20000住宅接入费110元/平方米

末端安装费90元/平方米

可供冷暖50045元/平方米/年

全年运行9个月

可24小时运行燃气式壁挂炉水地暖25000壁挂炉设备费+地暖安装费150元/平方米

只能供暖180024小时运行，实际运行中运行习惯会对费用产生影响多联机（家用中央空调）31000设备选用1拖3可

供冷暖150024小时运行，实际运行中运行习惯会对费用产生影响分体空调160001台2.5匹+2台1匹

可供冷暖160024小时运行，实际运行中运行习惯会对费用产生影响注：表中建设费用包括设备费用与安装费用，以上数据根据广泛实际应用统计估算得出。|Excel下载表1浅层地热能与其他方式集中供能成本对比分析从表1中可以看出，浅层地热能集中供能运行成本仅约为其他三种供能方式的1/3，建设成本只比分体空调略高。在商业、办公、酒店等公共建筑上，浅层地热能的建设和运行成本优势更为突出。——供能稳定安全可靠。浅层地热能供能设施一旦建成使用，供能稳定可靠，受气候季节影响小；且地热能无毒无害、不燃不爆，安全性强，无火灾、爆炸等隐患。同时，优化了能源消费结构，提升了居民生活质量和城镇品质。二湖南省浅层地热能开发利用现状与问题（一）湖南省浅层地热能开发现状总体上，湖南省浅层地热能开发利用仍处于试点示范起步阶段，但有条件、有基础、有市场，可大规模开发利用。——有雄厚资源。据专家论证，湖南省浅层地热能资源分布范围广、储量大，是全国最适宜开发利用的区域之一。地热能资源在湖南省14个市州均有分布，主要以中低温地热资源为主，其中浅层地热能年可利用量相当于14991.28万吨标准煤。在浅层地热能中，地埋管地源热泵系统资源占可利用量90%以上，能满足湖南省7000万名居民日常生活用能需求。长沙、岳阳、常德、衡阳、郴州、永州和湘西等地均可就近开采利用。——有技术储备。自2009～2013年，湖南省获批可再生能源建筑示范面积约2177万平方米。这些示范区建筑均应用了浅层地热能。其中，长沙滨江新城、万国城MOMA、经开区职工之家、株洲云龙发展中心、常德富园小区等项目地源热泵技术成熟、示范效应明显，储备了一批专业人才、技术经验，可复制、可推广。——有广阔前景。南方集中供暖的呼声越来越高，浅层地热能集中供能将是发展的新趋势。此外，随着三大攻坚战的纵深推进，尤其是围绕打赢蓝天保卫战，落实煤炭减量化、大气污染防治的要求，为湖南省浅层地热能开发利用提供了难得机遇和广阔发展空间。（二）湖南省浅层地热能开发中存在的问题湖南省在浅层地热能开发和推广利用等方面还存在诸多短板和不足，突出表现在推广机制、扶持政策和技术配套等方面。——机制有待完善。在立项、规划、审批、设计、施工、验收、运维等流程上，湖南省浅层地热能开发缺乏统一监管和协调机制，一旦某个环节不通，整个项目难以推进。如长沙国际会展中心项目，由于取水许可办理困难，导致该项目水源热泵系统无法实施。——政策有待补位。目前，湖南省尚无浅层地热能开发利用相关的地方性法规，以致个别地区和部门不认真执行国家部委和省里相关政策。如株洲云龙发展中心等项目未落实居民用电价格和取水优惠价格政策。且由于定价政策不完善，水、电费用较高，导致前期投入和后期运维成本较大，回收周期长。——标准有待建立。湖南省在浅层地热能开发项目设计、施工、验收等方面仍无标准规范，致使勘探、钻井、设计、主机设备、施工、安装、运营各环节互不匹配，制约了行业发展。如常德富园小区、国际陶瓷交易中心等项目，设计、设备、施工安装由不同企业负责，各环节不匹配，导致系统运行效率低，监管运营成本增加。三当前我国浅层地热能开发利用形势分析浅层地热能以其储量巨大、分布广泛、绿色环保、可循环利用等优势，在世界范围内备受关注，成为各国提高建筑节能效果的首选技术，也成为我国十大建筑节能新技术之一。（一）我国浅层地热能开发相关政策及外省做法2014年以来，我国浅层地热能应用迎来了发展新高潮。当年，华北首个地热供暖代替燃煤的无烟城——雄县诞生。继“雄县模式”之后，我国地热界正在打造“南通小洋口模式”和“广东丰顺模式”，以解决长三角和珠三角地区的冬季供暖/夏季空调制冷问题。截至2016年底，全国新增浅层地热能应用建筑累计达4.78亿平方米，其中当年新增建筑应用面积3725万平方米。开发浅层地热能已成为新时代国家推进能源绿色发展的重要之举。2017年国家出台首个地热能发展规划——《地热能开发利用“十三五”规划》。2018年1月，六部委印发《关于加快浅层地热能开发利用促进北方采暖地区燃煤减量替代的通知》，为地热产业发展再添“一把火”。此前，浅层地热能已被列入《可再生能源法》中鼓励发展范围。系列利好政策出台，使得浅层地热能开发处于爆发前夕。当前，外省开发浅层地热能的主要做法如下。——政策法规强制。江苏、浙江率先在全国进行绿色建筑立法，颁布了《绿色建筑发展条例》《建筑节能管理办法》和专项规划考核等10余项政策，通过法规强制推进新建建筑执行节能、绿色标准，极大地推动了浅层地热能等可再生能源建筑发展。——技术标准管控。江苏建立了较为成熟的浅层地热能建筑应用标准技术体系，率先在全国编制了《地源热泵系统工程技术规程》《地源热泵建筑应用能效测评技术规程》等标准，并在绿色建筑评价、设计等标准和课题中对浅层地热能应用提出明确要求，奠定了浅层地热能的推广应用基础。——专项资金引导。上海、江苏、山东、浙江、深圳、重庆等地年均设立了超过两亿元的绿色建筑专项资金（江苏省年均达到4亿元），并在信贷、税收、电费、水费、行政审批等方面给予优惠政策和费用减免，有效促进了以浅层地热能为重点的绿色建筑推广示范。（二）开发浅层地热能——新时代绿色发展的题中应有之义开发利用浅层地热能是推进发展方式和生活方式绿色化的重要举措，是践行社会主义生态文明观的生动实践。——从优化能源结构、解决能源发展不平衡不充分问题来看，开发浅层地热能“宜早不宜迟”。目前，湖南省主要能源是煤炭和外省输入的天然气，不平衡不充分发展问题突出。煤炭污染大，天然气供应受国家宏观调控影响、缺口大；而太阳能、风能等新能源受地理气候限制，且运行效率低，难以大规模推广。为有效弥补湖南省能源需求缺口，应尽早开发浅层地热能，提升能源自给率，有效解决湖南省能源发展不平衡不充分问题。——从助力“三大攻坚战”、建设生态强省来看，开发浅层地热能“宜快不宜慢”。为加快建设生态强省、两型社会，根据“十三五”规划，湖南省能源消费总量目标须控制在1.78亿吨标准煤以内，节能减排任务艰巨。加快开发利用浅层地热能，能迅速大幅降低煤尘、二氧化碳、氮氧化物等排放，有效缓解雾霾问题。为实现湖南省“十三五”能源消费控制目标、打好污染防治战，应加快推广利用浅层地热能。——从培育清洁能源新兴产业、实现高质量发展来看，开发浅层地热能“宜大不宜小”。当前，湖南省建筑业正处于高速发展、快速转型的关键期，保持着年均15%的增长率。浅层地热能是成长型的新兴战略产业，能带动科研、勘探、设计、运管等产业链发展，形成千亿级清洁能源新兴产业集群。抢抓建筑业转型机遇，引导规模开发利用浅层地热能，既能降低将来建筑节能改造的机会成本，更能培育壮大清洁能源新兴产业，夯实高质量发展的产业基础。——从坚持以人民为中心、满足人民美好生活需求来看，开发浅层地热能“宜聚不宜散”。实践证明，利用浅层地热能集中供冷供暖，运行安全、稳定、安静，室内可达到恒温、恒氧、恒湿“三恒”效果，能满足人们对安全、舒适、健康的美好生活环境追求。在城镇以街区、居住小组区为单元实行浅层地热能集中供能，平均消费成本远低于空调挂机和燃气等传统方式，深受居民欢迎，将拥有巨大的消费市场。四加快开发利用湖南省浅层地热能的几点建议种种迹象表明，国家正在大力推动浅层地热能利用，浅层地热能开发到了爆发的“窗口期”，湖南省应抢抓机遇，顺势而为，趁势而上。建议从以下几个方面重点发力。（一）抓顶层设计引导尽快颁布《绿色建筑发展条例》《建筑节能管理办法》，把浅层地热能利用纳入建筑节能推广范畴。加速建立浅层地热能建筑应用标准技术体系，统一规范全省浅层地热能在立项、审批、设计、建设、验收和运营标准，破除推广技术障碍。将浅层地热能开发纳入新兴战略产业、城市规划，促进开发工作尽快落地。（二）抓组织领导强化提升可再生能源建筑应用工作领导小组规格，由省政府分管副省长任组长，省政府分管副秘书长为副组长，领导小组办公室设在省住建厅。领导小组负责统筹调度和推进浅层地热能建筑应用工作，指导全省浅层地热能项目开发利用，抓好有关政策的执行落实、运行监管工作。（三）抓政策资金保障设立“省级建筑节能专项引导资金”，统